Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D. MESSA A PUNTO DI UN MODELLO PER L'ANALISI DEL CICLO DI VITA DI UN BENE DUREVOLE (LAVABIANCHERIA MERLONI) FINALIZZATO ALLA VALORIZZAZIONE DELLE PARTI RECUPERABILI Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

LCA - Valutazione del ciclo di vita “Procedimento oggettivo di valutazione di carichi energetici ed ambientali relativi ad un processo o un’attività, effettuato attraverso l’identificazione dell’energia e dei materiali usati e dei rifiuti rilasciati nell’ambiente.” SETAC (Society of Enviromental Toxicology and Chemistry, 1993) Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

LCA - Valutazione del ciclo di vita Stadi del ciclo di vita PRE-PRODUZIONE: materiali e componenti della lavabiancheria prodotti esternamente all’azienda PRODUZIONE: lavorazioni interne all’azienda (produzione del mobile, cesto, vasca,...) DISTRIBUZIONE trasporto nei vari magazzini/negozi USO consumo di acqua, energia e materiali (detersivi,ecc.) FINE VITA Confronto tra diversi scenari di fine vita riuso di parti della lavatrice, recupero di materiali: fino a che punto spingersi? analisi costi-benefici: costo dello smantellamento/benefici avuti dal recupero Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

LCA - Fasi del ciclo di vita (ISO 14040) Inquadramento della valutazione del ciclo di vita Definizione dell’obiettivo e del campo di applicazione Interpretazione Analisi dell’inventario Valutazione dell’impatto Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

1. Definizione Obiettivo e Campo di Applicazione 1. Obiettivi dello studio - Motivazioni per effettuare lo studio - Applicazioni previste - Destinatari dello studio 2. Campo di applicazione 2.1. Funzioni del sistema - dichiarazione delle caratteristiche prestazionali; - ogni omissione di funzioni addizionali nei confronti; 2.2. Unità funzionale e flusso di riferimento - coerenza con l’obiettivo ed il campo di applicazione; - definizione; - risultato della misura e della prestazione. Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

1. Definizione Obiettivo e Campo di Applicazione OBIETTIVI DELLO STUDIO Motivazioni per effettuare lo studio individuare opzioni di miglioramento delle criticità eventualmente evidenziate e suggerimenti per la progettazione della macchina (ecodesign) Individuazione ed analisi di scenari ottimali di gestione del fine vita con lo scopo di ottimizzarne gli aspetti ambientali, tenendo conto di considerazioni economiche e delle esperienza in atto. Uso dei risultati dello studio come punto di partenza per valutare l’applicabilità dei criteri di Ecolabel e operare una Dichiarazione Ambientale di Prodotto Applicazioni previste L’analisi è applicata ad un modello di bene durevole rappresentativo del miglior livello tecnologico disponibile. Destinatari dello studio Azienda produttrice Lo studio è inserito all’interno dell’accordo di Programma ENEA-Ministero dell'Ambiente. Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

1. Definizione Obiettivo e Campo di Applicazione L'unità funzionale indica l'oggetto riferimento del nostro studio a cui tutti i dati in ingresso ed in uscita saranno normalizzati. E' così definita dalla ISO 14040. Misura della prestazione del flusso in uscita funzionale del sistema prodotto. Lo scopo principale dell’unità funzionale è di fornire un riferimento a cui legare i flussi in uscita ed in entrata. E’ un riferimento necessario per consentire la comparabilità dei risultati dell’LCA. Utile quando si valutano sistemi differenti, si deve assicurare che il confronto venga fatto su base comune. Unità funzionale scelta: lavaggio domestico di biancheria per una famiglia italiana media per un periodo di 10 anni (vita media di una lavatrice) Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

1. Definizione Obiettivo e Campo di Applicazione Flusso di riferimento: Lavabiancheria ARISTON Margherita2000 AL 68 X Performance del prodotto Carico MAX 5.5 KG Capacità di lavaggio massima (kg): 5.5 Velocità massima di centrifuga (giri/min.): 600 Tipo di vasca: Inox Tipo di programmi: Programma classe A di lavaggio a 40°, Cachemire Gold, Programma lavaggio giornaliero 30 min, Programma Seta Numero programmi : 24 Durata programma 60 °C (min): 135 Pulsanti: Pulsante On-off, Pulsante Extra Risciacquo, Pulsante Esclusione centrifuga, Pulsante prelavaggio , Pulsante Antimacchia Cerniera 180 Termostato regolabile 0-90 Manopola di regolazione lavaggio delicato/intensivo Delay Timer: Integrato Regolazione automatica dei consumi Sistema antisbilanciamento Ammortizzatori speciali Digital compatibile Altezza (cm): 85.0 Larghezza (cm): 59.5 Profondità (cm): 53.5 Consumi: Consumo energia a 60 °C (KWh): 0.95 Consumo acqua lavaggio (lt): 59.0 Acqua residua dopo centrifuga(%): 76 Consumo acqua annuo (lt): 11800.0 Consumo energia annuo (KWh): 190.0 Tensione alimentaz. (Volt): 220-230 Frequenza alim. (Hz): 50 Max pot. Assorbita (Watt): 1850 Classe Energetica: A Classe Lavaggio: A Classe Centrifuga: E Informazioni fornite in conformtà alle direttive 95/12 e 95/13 - Ciclo 60° senza Prelavaggio con g. di cotone: 5 Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

2. LCI - Analisi d’inventario 1. Definizione dei “confini” del sistema (trascurare alcuni ingressi ed uscite) 2. Definizione del diagramma di flusso (con anelli di riciclo aperti o chiusi) 3. Reperimento dei dati 4. Regole/problemi di allocazione degli impatti 5. Gestione dei dati raccolti (utilizzo di software dedicati) Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

2. LCI - Analisi d’inventario FASE DI PRODUZIONE 1. Definizione dei “confini” del sistema ASSUNZIONI FATTE Per i componenti finiti (provenienti da fornitori esterni all’azienda) si sono considerati i flussi di input ed output per i singoli materiali e processi di lavorazione (dei materiali) forniti dalla banca dati Sima Pro . Per i componenti e i processi interni all’azienda si sono considerati solo i flussi di input e di output dei materiali, mentre gli input dei consumi di energia e di acqua, e gli output delle emissioni ed effluenti sono stati forniti per tutto l’impianto, quindi non è stato possibile allocarli ai singoli processi produttivi. Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

2. LCI - Analisi d’inventario FASE DI PRODUZIONE 2. Definizione del diagramma di flusso Scomposizione del prodotto in componenti e sub-componenti Definizione degli ingressi (energia e materie prime) Definizione delle uscite (emissioni in aria, rilasci in acqua, rifiuti solidi, prodotti intermedi) Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

2. LCI - Analisi d’inventario 2. Definizione del diagramma di flusso della fase di produzione LAVATRICE GRUPPO MOBILE GRUPPO IDRAULICO GRUPPO OSCILLANTE GRUPPO BILANCIAMENTO GRUPPO IMBALLO GRUPPO COMP. ESTETICI GRUPPO COMP. ELETTRICI GRUPPO INTRODUZIONE BIANCHERIA GRUPPO DOCUMENTAZIONE E M W A S P E=energia M=materie prime W=emissioni in acqua A=emissioni in aria S=rifiuti solidi P=prodotti intermedi Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

2. LCI - Analisi d’inventario 3. Reperimento dei dati relativi alle quantità di energia e di materiali che costituiscono gli ingressi e le uscite in tutto il ciclo di vita della lavatrice Dati richiesti 1. Elenco materiali e pesi dei componenti della lavatrice 2. Consumi energetici termici ed elettrici, (compresa la quota di uffici, magazzini, ecc) attribuibili alla produzione di una lavatrice. 3. Consumi idrici 4. Schema impianto verniciatura e consumi relativi alla verniciatura (per unità di superficie verniciata). 5. Emissioni al camino (composizione, concentrazione ed origine) 6. Logistica in ingresso e uscita (almeno per i componenti principali): mezzi di trasporto usati, distanza, fattore di carico medio, ritorno a vuoto o no. 7. Consumi per trasporto interno (muletti, ecc.) 8. Informazioni su impianto di depurazione acque (tipologia, consumi, acqua trattata, dove vengono inviati i fanghi) 9. Rifiuti prodotti: categorie, quantità, destino Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

2. LCI - Analisi d’inventario 3. Reperimento dei dati Dati forniti dall’azienda 1. Elenco materiali e pesi dei componenti semilavorati della lavatrice 2. Elenco dei componenti finiti e per alcuni materiale e peso. 3. Consumi energetici termici ed elettrici, (compresa la quota di uffici, magazzini, ecc) attribuibili alla produzione di una lavatrice. 4. Consumi idrici annuali per l’impianto. 5. Schema impianto verniciatura e materiali (nomi commerciali) relativi alla verniciatura (per unità di superficie verniciata). 6. Emissioni al camino annuali solo per il processo di verniciatura. 7. Informazioni sulla quantità di effluenti annuale e destinazione. 8. Rifiuti prodotti annuali: categorie, quantità, destino. Dati ricavati in laboratorio 1. Disassemblaggio dei componenti della lavabiancheria (in particolare dei componenti elettrici complessi) 2. Individuazione dei materiali e peso Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

2. LCI - Analisi d’inventario 5. Gestione dei dati raccolti (utilizzo di software dedicati) Software SIMA PRO 4.0 (PRè) Divide lo studio di LCA in due parti: Assemblaggio: include le fasi del ciclo di vita dall’acquisizione delle materie prime e dei semilavorati fino alla fabbricazione Ciclo di Vita: tutti gli stadi successivi alla fabbricazione. Mette a disposizione una serie di processi già implementati e permette anche di inserirne di nuovi. Sono presenti diversi database (PRè, BUWAL 250 e IVAM) relativi a varie categorie: materiali, combustibili e sistemi di trasporti, a cui si aggiungono anche i sistemi di smaltimento dei rifiuti. I risultati possono essere presentati con tabelle di Inventory, grafici relativi alla normalizzazione e alla valutazione finale. Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

2. LCI - Elaborazione dati M GRUPPO MOBILE DATI COMPONENTI FINITI VITERIE Banca dati Sima Pro W A S FACCIATA BOMBATA INVOLUCRO MOBILE Elaborazione dei dati forniti dall’azienda con quelli della banca dati Sima Pro E M RINFORZO FACCIATA COMPONENTI SEMILAVORATI SCHIENALINO TRAVERSA ANTERIORE W A S ZOCCOLO MOBILE SUPPORTO PIEDINI Elaborazione dei processi (esclusi i consumi energetici e di acqua, che sono stati considerati globalmente) E M VERNICIATURA PROCESSI SALDATURA W A S

Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D. 2. LCI - Esempi Componenti semplici: composti solo da materiale in input Componenti complessi: composti da diversi materiali e sub-componenti Contrappeso CLS Traversa Acciaio zincato GRUPPO OSCILLANTE Viterie Acciaio Puleggia Alluminio Culla Acciaio zincato Vasca Cesto Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

2. LCI - Esempi GRUPPO OSCILLANTE: Componente complesso Flangia posteriore Flangia anteriore Involucro vasca Cuscinetti Crociera Anello di tenuta EPDM Lamiera acciaio inox Alluminio Acciaio Vasca Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

GRUPPO OSCILLANTE: dati di input 2. LCI - Esempi GRUPPO OSCILLANTE: dati di input

GRUPPO OSCILLANTE: assembly 2. LCI - Esempi GRUPPO OSCILLANTE: assembly

2. LCI - Esempi GRUPPO BILANCIAMENTO: albero GRUPPO BILANCIAMENTO Piedini Ammortizzatori Contrappeso superiore Molle sospensione Dadi e viterie Viterie Molle Acciaio Acciaio PP Plastica CLS Acciaio Acciaio Acciaio EPDM EPDM Acciaio Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

GRUPPO BILANCIAMENTO: dati di input 2. LCI - Esempi GRUPPO BILANCIAMENTO: dati di input

GRUPPO BILANCIAMENTO: tabella d’inventario 2. LCI - Esempi GRUPPO BILANCIAMENTO: tabella d’inventario

PROSSIMI SVILUPPI DELL’LCA Dalla RACCOLTA dei DATI DI INPUT: - 9 GRUPPI-ASSEMBLAGGIO - OGNI GRUPPO CONTIENE ~ 10-20 COMPONENTI - LE COMPONENTI COMPLESSE CONTENGONO ~5-10 SUBCOMPONENTI E ~3-4 PROCESSI - DEFINIZIONE DEI MATERIALI PER OGNI COMPONENTE SEMPLICE E SUBCOMPONENTE 1. REALIZZAZIONE DELLE TABELLE DI INVENTARIO PER OGNI ASSEMBLAGGIO COMPRESI I PROCESSI DI LAVORAZIONE (verniciatura), I CONSUMI DI ACQUA ED ENERGIA, LA GESTIONE DEI RIFIUTI. 2. FASE DI VALUTAZIONE DEGLI IMPATTI 3. INTERPRETAZIONE DEI RISULTATI Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

PROSSIMI SVILUPPI DELL’LCA 1. REALIZZAZIONE DELLE TABELLE DI INVENTARIO DATI OCCORRENTI PER COMPLETARE LO STUDIO - processo di verniciatura: materiali utilizzati (materiali e composizione chimica e non nomi commerciali), peso; - maggiori informazioni sul tipo di plastica di alcuni componenti (gruppo elettrico, bilanciamento,...); - informazioni sui trasporti relativi ai fornitori di materie prime e di componenti (km percorsi, quantità e peso di materiale trasportato, t*km, tipo di mezzo); - output dello stabilimento: oltre al tipo di rifiuti prodotti, informazioni sull’origine dei rifiuti (es. i dischi di acciaio inox dove sono prodotti?); -informazioni sulle aziende che si occupano dello smaltimento/riciclo dei rifiuti (tipo di trattamento, km percorsi, quantità e peso di rifiuti trasportati); - informazioni su alcuni rifiuti (es. imballaggi in genere) e scelta di come considerarli nell’LCA - dati sulla produzione annua di lavatrici da associare ai consumi d’acqua ed energia e ai rifiuti e peso totale della lavatrice - raccolta dati sulle altre fasi del ciclo di vita (distribuzione del prodotto, uso e fine vita). Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

PROSSIMI SVILUPPI DELL’LCA 1. REALIZZAZIONE DELLE TABELLE DI INVENTARIO FASE D’USO - fissare il numero di lavaggi per famiglia/anno Fonti dei dati (I) GEA – caso studio reale, Weaver et al. “Sustainable Technology development”, Greenleaf, 2000 (II) Griesshammer, 1997 (III) Chainet (IV) Merloni, Procter&Gamble, Assocasa, ISTAT (V) Criteri Ecolabel - il numero di lavaggi ed il consumo di detersivo è tratto da Weaver et al. “Sustainable Technology development”, Greenleaf, 2000 per il caso con valori di consumo (d’acqua ed energia) simili a quelli dei criteri Ecolabel. Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

PROSSIMI SVILUPPI DELL’LCA 1. REALIZZAZIONE DELLE TABELLE DI INVENTARIO FASE D’USO - consumi di acqua ed energia  vedi performance del prodotto (scheda tecnica) - tipo di detersivo utilizzato (polvere, compatto, liquido, ecc.) e output associati Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

PROSSIMI SVILUPPI DELL’LCA 1. REALIZZAZIONE DELLE TABELLE DI INVENTARIO FASE D’USO - quantità di detersivo utilizzato Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

PROSSIMI SVILUPPI DELL’LCA 1. REALIZZAZIONE DELLE TABELLE DI INVENTARIO FINE VITA -Scelta degli scenari di fine vita da analizzare: discarica, riciclo, disassemblaggio e recupero di alcune componenti SCENARIO ATTUALE (fonte: FISE ASSOAMBIENTE) Ad oggi la situazione nazionale riguardo la raccolta e il riciclo dei beni durevoli è critica da diversi punti di vista: più del 50% dei beni durevoli finisce in discarica nonostante la legislazione vigente lo vieti; molti prodotti vengono abbandonati in discariche abusive, gettati in fosse o fiumi. Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

PROSSIMI SVILUPPI DELL’LCA 1. REALIZZAZIONE DELLE TABELLE DI INVENTARIO FINE VITA SCENARIO FUTURO obiettivo previsto dalla normativa sui RAEE (Rifiuti di Apparecchiature elettriche ed elettroniche) 75% dei materiali al recupero e riciclaggio 80% dell’energia recuperata; obiettivo o sviluppo futuro previsto dalla Merloni. - Valutazione economica associata: fino a che punto è conveniente disassemblare? (tempi di disassemblaggio, costo degli addetti e guadagni economici ed ambientali) Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

PROSSIMI SVILUPPI DELL’LCA 2. DALL’INVENTARIO ALLA FASE DI VALUTAZIONE DEGLI IMPATTI INVENTARIO CLASSIFICAZIONE CARATTERIZZAZIONE VALUTAZIONE CO2 CH4 CFC N2O Riscaldamento globale GWP Individuazione di un unico parametro che definisce il comportamento ambientale del sistema prodotto Assottigliamento dello strato di ozono CH3Br ODP NH3 NOx SOx Acidificazione AP NH4+ Eutrofizzazione NP 3. INTERPRETAZIONE DEI RISULTATI Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.