ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥ ΚΥΚΛΟΥ ΖΩΗΣ ΤΩΝ ΟΡΥΚΤΩΝ ΚΑΙ ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ ΠΡΩΤΩΝ ΥΛΩΝ

Transcript

1 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2004 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 1 ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥ ΚΥΚΛΟΥ ΖΩΗΣ ΤΩΝ ΟΡΥΚΤΩΝ ΚΑΙ ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ ΠΡΩΤΩΝ ΥΛΩΝ LIFE CYCLE ASSESSMENT APPLICATION TO MINERALS AND METALS Η. NTOYNH Μ. ΤΑΞΙΑΡΧΟΥ Ι. ΠΑΣΠΑΛΙΑΡΗΣ Ε.Μ.Π., Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών, Εργαστήριο Μεταλλουργίας ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στόχος της παρούσας εργασίας είναι η παρουσίαση των δυνατοτήτων εφαρμογής μιας νέας περιβαλλοντικής μεθοδολογίας, της «ανάλυσης του κύκλου ζωής», στους κλάδους των ορυκτών και των μεταλλικών πρώτων υλών. Η «ανάλυση του κύκλου ζωής» (Life Cycle Assessment ή LCA) έχει γίνει ευρύτερα αποδεκτή σαν μια μεθοδολογία προσδιορισμού και ποσοτικοποίησης της περιβαλλοντικής επιβάρυνσης καθώς και αποτίμησης και ελαχιστοποίησης των περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Η ανάλυση του κύκλου ζωής εφαρμόζεται κυρίως από βιομηχανίες, σαν τεχνική περιβαλλοντικής διαχείρισης και βοήθημα σχεδιασμού προϊόντων και διεργασιών φιλικών προς το περιβάλλον, αλλά και από οργανισμούς και κέντρα λήψης αποφάσεων για τη χάραξη περιβαλλοντικής πολιτικής. ABSTRACT This paper aims to present the application of Life Cycle Assessment (LCA) to the sectors of mineral and metallic raw materials. Life Cycle Assessment has been widely accepted as a method that enables identification and quantification of environmental interventions, as well as evaluation and minimisation of environmental impacts. LCA

2 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2004 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 2 has been used both for corporate and public decision making. Industries use LCA either as a tool for environmental management or as a technique in identifying more sustainable options in process and products design and optimisation. Organisations and governments adopt LCA as a tool in environmental policy making. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η βιομηχανία εξόρυξης και κατεργασίας ορυκτών και μεταλλικών πρώτων υλών παρά την αναμφίβολη συνεισφορά της στην οικονομική ανάπτυξη και ευημερία, περιλαμβάνει συχνά δραστηριότητες με σημαντικές επιπτώσεις στο περιβάλλον. Τα τελευταία χρόνια, η μεταλλευτική και μεταλλουργική βιομηχανία έχει ξεκινήσει την προσπάθεια να ενσωματώσει σύγχρονες τεχνολογίες περιβαλλοντικής διαχείρισης αλλά και να καθιερώσει μεθόδους παρακολούθησης των παραγωγικών διεργασιών. Επιπλέον, η συστηματική καταγραφή και η μοντελοποίηση των διάφορων περιβαλλοντικών παραμέτρων, έχει συμβάλει σημαντικά στην ανάπτυξη δεικτών που περιγράφουν την υπάρχουσα περιβαλλοντική κατάσταση. Η προσαρμοστικότητα που πρέπει να δείχνει η βιομηχανία στις απαιτήσεις ενός δυναμικά μεταβαλλόμενου περιβάλλοντος, αποκτά όλο και μεγαλύτερη σημασία. Ενώ λοιπόν η λογική της συνεχούς βελτίωσης ενσωματώνεται στα πιο πολλά συστήματα περιβαλλοντικής διαχείρισης, αυτό που στερείται η μεταλλευτική και μεταλλουργική βιομηχανία είναι μιας δομημένης μεθοδολογίας, η οποία θα παρακολουθεί και θα αποτυπώνει την περιβαλλοντική επιβάρυνση που προκύπτει από την παραγωγή, διακίνηση και χρήση ορυκτών και μεταλλικών προϊόντων. Το κενό αυτό έρχεται να καλύψει η μεθοδολογία της «ανάλυσης του συνολικού κύκλου ζωής» - Life Cycle Assessment ή LCA. Το κύριο χαρακτηριστικό μιας τέτοιας μεθοδολογίας είναι ότι σε κάθε διεργασία ή δραστηριότητα εκτιμώνται οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις που σχετίζονται με τη κατανάλωση ορυκτών πόρων, το μετασχηματισμό τους προς μεταλλικά, δομικά ή άλλα υλικά, τη διαχείριση των αποβλήτων τους και την απόθεση τους. Η εφαρμογή μιας τέτοιας μεθοδολογίας δίνει την δυνατότητα της συνεχούς και λεπτομερούς παρακολούθησης της περιβαλλοντικής επιβάρυνσης κάθε παραγωγικής μονάδας ή και του συνόλου μιας βιομηχανικής δραστηριότητας και μελέτης διαφορετικών λεπτομερών σεναρίων και τροποποιήσεων της παρα-

3 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2004 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 3 γωγικής διαδικασίας με στόχο την μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Η μεθοδολογία του LCA έχει εφαρμοστεί σε ορισμένους βιομηχανικούς κλάδους τα τελευταία 20 χρόνια, αλλά έγινε ευρύτερα αποδεκτή τη δεκαετία του 1990, οπότε αποτέλεσε ένα σημαντικό βοήθημα περιβαλλοντικής διαχείρισης και εργαλείο λήψης αποφάσεων τόσο από βιομηχανικούς όσο και από κοινωνικούς φορείς και κρατικούς οργανισμούς. Η γρήγορη διάδοση και εφαρμογή του LCA εδραιώθηκε με την ενσωμάτωση του στo σύστημα ISO αλλά και στα EMS (Environmental Management Systems), EMAS (EU Eco Management and Audit Schemes) [1] και IPPC (EC Directive on International Pollution Prevention and Control) [2]. 2. ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥ ΚΥΚΛΟΥ ΖΩΗΣ ΣΤΟΧΟΙ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Η ανάλυση του κύκλου ζωής είναι μια μεθοδολογία που περιλαμβάνει [3] : - Την εκτίμηση των περιβαλλοντικών φορτίων που δημιουργούνται κατά την παραγωγή και χρήση ενός προϊόντος, την εκπόνηση μιας φυσικής ή χημικής διεργασίας και την παροχή μιας υπηρεσίας. Η εκτίμηση γίνεται μέσω του προσδιορισμού και της ποσοτικοποίησης της ενέργειας και των υλικών που καταναλώνονται αλλά και των αντίστοιχων αποβλήτων που απορρίπτονται στο φυσικό περιβάλλον για κάθε μια από τις παραπάνω δράσεις. - Την αποτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων που προκύπτουν από τη χρήση ενέργειας και υλικών καθώς και από τις εκροές στο περιβάλλον. - Τον προσδιορισμό και την αξιολόγηση των δυνατοτήτων που υπάρχουν για την δημιουργία περιβαλλοντικών βελτιώσεων. Η αποτίμηση ενός συστήματος με βάση τη μεθοδολογία του LCA είναι ολιστική και περιλαμβάνει ολόκληρο τον κύκλο ζωής προϊόντος, διεργασίας ή υπηρεσίας από την αρχική του δημιουργία μέχρι την τελική απόρριψη στο περιβάλλον. Τα στάδια που περιλαμβάνει ο κύκλος ζωής είναι : εξαγωγή, επεξεργασία των πρώτων υλών, μεταφορά, διάθεση, χρήση, ανακύκλωση και τελική απόθεση των προϊόντων. Το LCA μελετά τις επιπτώσεις που έχει ένα προϊόν, μια διεργασία ή μια υπηρεσία στην οικολογία (ecological health), στην ανθρώπινη υγεία (human health) και στη διαχείριση φυσικών πόρων (resource depletion).

4 . 2. µ µ µ ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2004 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ µ Η ανάλυση συνολικού κύκλου ζωής (LCA) έχει σαν στόχο:. 1. Να αποτυπώσει µ τις αλληλεπιδράσεις LCA µ μεταξύ μιας δραστηριότητας µ και του περιβάλλοντος. µ µ. µ µ LCA ( µ 1). µ (functional unit) µ 2. Να µ συνεισφέρει στην εμβάθυνση και την κατανόηση µ µ της ολιστικής και αλληλοεξαρτώμενης φύσης των περιβαλλοντικών συνεπειών μιας ανθρώπινης δραστηριότητας. µ. µ, µ µ µ µ, µ µ 3. Να µ µ εφοδιάσει τα κέντρα ( λήψης 1 ), αποφάσεων με τα κατάλληλα µ εργαλεία και πληροφορί- ες που θα προσδιορίζουν µ, τις περιβαλλοντικές επιδράσεις µ κάθε δραστηριότητας µ καθώς (ROM), µ µ (1 ). µ. µ µ µ µ µ και µ τις δυνατότητες, περιβαλλοντικής µ βελτιστοποίησης, τους. µ,, µ, µ,.., Η μεθοδολογία του LCA περιλαμβάνει τέσσερα αλληλοεξαρτώμενα στάδια που αλληλεπιδρούν μεταξύ µ τους καθ όλη τη διάρκεια της εφαρμογής. του LCA (Σχήμα µµ µ µ, 1). µ µ µ Σχήμα 1: Στάδια ανάπτυξης της μεθοδολογίας Life Cycle Assessment και αλληλεπι- µ δράσεις 1. τους µ Life Cycle Assessment Το πρώτο στάδιο είναι ο καθορισμός των στόχων και των ορίων του συστήματος. Στο στάδιο αυτό καθορίζεται η λειτουργική μονάδα (functional unit) που αποτελεί µ, µ τη μονάδα µ μέτρησης (Inventory στην οποία Analysis) ανάγονται όλα τα µ εξαγόμενα αποτελέσματα µ του συστήματος. µ Για παράδειγμα,, στην περίπτωση που το προς μελέτη σύστημα έχει ως κύρια µ LCA. µ µ, µ µµ µ., δραστηριότητα την εξόρυξη µ μεταλλεύματος, ως λειτουργική µ μονάδα καθορίζεται µ συγκεκριμένη ποσότητα μεταλλεύματος (συνήθως 1 τόνος), που εξάγεται από συγκεκριμένο, ( µ 2). στάδιο της διαδικασίας παραγωγής (ROM), για συγκεκριμένο χρονικό διάστημα (1 χρόνος). Κατά τον καθορισμό των ορίων του συστήματος, προσδιορίζεται το κυρίως σύστημα και τα υποσυστήματα που το αποτελούν. Σε μία υδρομεταλλουργική μονάδα πιθανά

5 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2004 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 5 υποσυστήματα μπορεί να είναι οι επί μέρους διεργασίες, όπως το υποσύστημα θραύσης, προπαρασκευής του διαλύματος, εκχύλισης, διαχωρισμού, εξαγωγής με οργανικό διαλύτη, ηλεκτρόλυσης µ κ.α. Επιπλέον, µ καθορίζονται (classification) τα έμμεσα συστήματα µ που επηρεάζουν µ µ µ (Impact Assessment). το κυρίως σύστημα, που συνήθως είναι τα συστήματα παραγωγής ενέργειας και µ πρώτων µ (characterization). υλών. µ, µ µ Το δεύτερο στάδιο µ είναι εκείνο του µ εντοπισμού, υπολογισμού και της καταγραφής µ µ µ Heijungs et al. [4]. µ µ µ µ των δεδομένων µ (Inventory Analysis) σε βάση δεδομένων ειδικά σχεδιασμένη µ για την, µ µ, περαιτέρω, ανάπτυξη της μεθοδολογίας του LCA. Στο στάδιο.. αυτό µ, με βάση τα CO ισοζύγια 2 µ μάζας και ενέργειας, ποσοτικοποιούνται οι ρύποι που παράγονται από τη λειτουργία του µ CH 4 κυρίως συστήματος, των (VOCs). υποσυστημάτων µ και των έμμεσων συστημάτων. Επιπλέον, µ οι (valuation), µ µ µ ρύποι διακρίνονται ανάλογα με, την πηγή που τους παράγει +, και µ κατανέμονται σε εκπομπές στον αέρα, στο νερό και σε στερεά απόβλητα (Σχήμα µ. 2). - µ - µ µ µ Σχήμα 2: Η καταγραφή δεδομένων στο LCA µ 2. µ LCA Η ομαδοποίηση των «ρύπων» και ο συσχετισμός τους με διαφορετικές κατηγορίες επιπτώσεων ονομάζεται ταξινόμηση µ (classification) LCA και µ αποτελεί μέρος του τρίτου σταδίου που είναι η Ανάλυση των Επιπτώσεων µ, (Impact Assessment). Στο στάδιο αυτό (Improvement Assessment),. υπολογίζονται οι απορρίψεις στο περιβάλλον και η αξιολόγηση των πιθανών επιπτώσεων που ονομάζεται χαρακτηρισμός (characterization). Για την ποσοτικοποίηση των περιβαλ-

6 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2004 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 6 λοντικών επιπτώσεων έχουν αναπτυχθεί πολλές διαφορετικές μέθοδοι, με επικρατούσα τη μέθοδο η οποία έχει το πλεονέκτημα να προσαρμόζεται σχετικά εύκολα σε ειδικά προβλήματα σύμφωνα με τους Heijungs et al. [4]. Σύμφωνα με τη μέθοδο αυτή οι ρύποι ομαδοποιούνται σε σχέση με έναν ρύπο «αναφοράς» ως προς τη συνεισφορά τους σε μια κατηγορία περιβαλλοντικών επιπτώσεων, όπως το φαινόμενο του θερμοκηπίου, η οξίνιση του περιβάλλοντος, η εξασθένιση της στοιβάδας του όζοντος κ.ά. Για παράδειγμα, το CO 2 είναι αέριος ρύπος αναφοράς για την ποσοτικοποίηση των πιθανών επιπτώσεων του φαινομένου του θερμοκηπίου και για άλλους αέριους ρύπους όπως το CH 4 και διαφορετικές οργανικές πτητικές ενώσεις (VOCs). Το χαρακτηρισμό ακολουθεί το στάδιο της αποτίμησης (valuation), όπου οι κατηγορίες επιπτώσεων ομαδοποιούνται περαιτέρω σε σχέση με μια δράση επιβαρυντική για το περιβάλλον, όπως έκλυση Η +, με σκοπό να υπολογιστεί η σχετική βαρύτητα μεταξύ των κατηγοριών. Το τελικό στάδιο στη μεθοδολογία του LCA περιλαμβάνει την Ελαχιστοποίηση των Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων (Improvement Assessment), κατά το οποίο προσδιορίζονται οι δυνατότητες βελτιστοποίησης του συστήματος, ώστε να ελαχιστοποιηθούν οι περιβαλλοντικές του επιπτώσεις. 3. ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ LCA Η μεθοδολoγία LCA είναι γενικά αποδεκτή σαν εργαλείο περιβαλλοντικής διαχείρισης που έχει δύο βασικούς στόχους : α. την ποσοτικοποίηση και την αξιολόγηση της περιβαλλοντικής συμπεριφοράς ενός προϊόντος ή μιας διεργασίας, ώστε να αποτελεί ένα σύγχρονο βοήθημα για την επιλογή της βέλτιστης λύσης και β. την εκτίμηση της δυνατότητας περιβαλλοντικών βελτιώσεων. Η δυνατότητα αυτή είναι ιδιαίτερα σημαντική, γιατί ένα σύστημα μπορεί να τροποποιηθεί ή να σχεδιασθεί εκ νέου με κριτήριο την ελαχιστοποίηση της συνολικής περιβαλλοντικής επιβάρυνσης που προκαλεί. Η μεθοδολογία LCA έχει εφαρμοστεί επιτυχώς στον τομέα της ενέργειας, των μεταφορών, την παραγωγή χημικών προϊόντων, μετάλλων, πολυμερών και ηλεκτρονικών, την επεξεργασία δέρματος και χαρτιού και την κλωστοϋφαντουργία. Η χρήση των αποτελεσμάτων του LCA από τους παραγωγούς προϊόντων παρουσιάζεται στο Σχήμα 3, από όπου φαίνεται ότι ο συνηθέστερος λόγος εφαρμογής ενός LCA είναι η βελτιστοποίηση των

7 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2004 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 7 περιβαλλοντικών επιπτώσεων από την παραγωγή ενός προϊόντος, μέσω της ανάλυσης προϊόντος, καθώς και η λήψη βραχυπρόθεσμων και μακροπρόθεσμων αποφάσεων μέσω της μελέτης σχεδιασμού προϊόντος και βελτιστοποίησης διεργασιών. Συχνή παρουσιάζεται η χρήση των αποτελεσμάτων του LCA από τις διευθύνσεις marketing [5]. µ. µ µ. µ Marketing µ Σχήμα 3: Οι χρήσεις των αποτελεσμάτων του LCA από τη βιομηχανία Ενώ οι εφαρμογές του LCA στη βιομηχανία αυξάνονται συνεχώς, η χρήση των αποτελεσμάτων του από τις κυβερνήσεις ως εργαλείο παροχής πληροφοριών για λήψη πολιτικών αποφάσεων δεν έχει βρει τόσο εκτεταμένη εφαρμογή. Στις προσπάθειες ενσωμάτωσης της λογικής του LCA στη χάραξη Ευρωπαϊκής περιβαλλοντικής πολιτικής εντάσσεται η εισαγωγή των EU eco-labeling schemes [6], των Ευρωπαϊκών οδηγιών για τη συσκευασία γενικά και τη συσκευασία των απορριμμάτων [7] και οι οδηγίες IPPC [2]. Επιπλέον, σε κάποιες περιπτώσεις η προσέγγιση του LCA χρησιμοποιήθηκε για την επιβολή φόρων σε περιπτώσεις μόλυνσης του περιβάλλοντος. Για παράδειγμα, στη Γαλλία εισήχθηκε φόρος για τις εκπομπές CO 2 με βάση τα αποτελέσματα του LCA. Παράλληλα, η Βελγική και η Νορβηγική κυβέρνηση μελετούν προγράμματα εισαγωγής νέων φόρων για τη συσκευασία των προϊόντων, με βάση πληροφορίες που θα λαμβάνονται από διαφορετικά στάδια μελετών LCA. Στις Η.Π.Α. η εφαρμογή του LCA σε πολιτικές αποφάσεις προωθείται από την EPA με τη χρηματοδότηση ποικίλων προγραμμάτων, όπως η ενίσχυση με μείωση φόρων ή με επιδοτήσεις της χρήσης εναλλακτικών καυσίμων αλλά και της εφαρμογής

8 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2004 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 8 Αναλύσεων του Κύκλου Ζωής για την ανάπτυξη προτύπων τεχνολογιών ελέγχου MACT (Maximum Achievable Control Technology) [8]. Πάντως, παρ όλη την προσπάθεια προώθησης της μεθοδολογίας LCA σε επιχειρήσεις και οργανισμούς, πρέπει να τονισθεί ότι οι περισσότερες εφαρμογές επικεντρώνονται σε έναν μικρό αριθμό ρύπων και περιορίζονται στη χρήση ενός ή δύο σταδίων της μεθοδολογίας, περιορίζοντας έτσι το εύρος των δυνατοτήτων που παρέχει η μεθοδολογία αυτή. 4. Η ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΟΥ LCA ΣΤΗΝ ΕΞΟΡΥΞΗ ΟΡΥΚΤΩΝ ΚΑΙ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ ΠΡΩΤΩΝ ΥΛΩΝ Για να εφαρμοστεί η ανάλυση του κύκλου ζωής στη βιομηχανία ορυκτών και μετάλλων είναι απαραίτητο να καθοριστούν τα παραγόμενα προϊόντα που πρόκειται να αναλυθούν. Όταν η ανάλυση πραγματοποιείται σε εθνικό επίπεδο τα προϊόντα μπορούν να ταξινομηθούν σε γενικές ομάδες. Οι ομάδες για παράδειγμα που επιλέγησαν σε μελέτη που πραγματοποιήθηκε για την παραγωγή μετάλλων από την κυβέρνηση της Φιλανδίας [9] ήταν : 1. Χαλύβδινα ελάσματα και ρολά 2. Ράβδοι χάλυβα 3. Καλώδια χάλυβα 4. Ανοξείδωτος χάλυβας 5. Χαλκός 6. Νικέλιο 7. Αλουμίνιο 8. Ψευδάργυρος. Στο στάδιο της καταγραφής των δεδομένων (LCI) τα δεδομένα που αφορούσαν τις οκτώ ομάδες που καλύπτουν τη βιομηχανία μετάλλων ταξινομήθηκαν σε δεκαεννέα υποκατηγορίες που αντιστοιχούν σε μεταλλικά προϊόντα που υπάγονται σε κάποια από τις αρχικές ομάδες. Για παράδειγμα στην ομάδα όπου το κύριο προϊόν είναι ο χαλκός εντάσσονται οι υποκατηγορίες: άνοδοι χαλκού, πλάκες χαλκού, σωληνώσεις χαλκού και ελάσματα χαλκού. Εξαιτίας της πολυπλοκότητας που έχει ένα σύστημα που αφορά στην εξόρυξη ορυκτών και μεταλλευμάτων αλλά και την παραγωγή μεταλλικών προϊόντων θεωρείται ότι είναι πιο αποτελεσματική η καταγραφή και διαχείριση των δεδομένων σε διαφορετικές βάσεις δεδομένων (LCI) για κάθε προϊόν. Η μελέτη περιλαμβάνει τις παραγωγικές διαδικασίες από την εξόρυξη των πρώτων υλών μέχρι και τη διάθεση των τελικών προϊόντων από τα εργοστάσια παραγωγής π.χ. των μεταλλικών προϊόντων. Έτσι, δυνατά υποσυστήματα είναι: συμπύκνωμα (εξόρυξη και εμπλουτισμός), scrap (συλλογή, μεταφορά, κατεργασία), άλλες πρώτες ύλες (παραγωγή προσθετικών και χημικών), κύρια παραγωγή (μετάλλων),

9 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2004 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 9 ενέργεια (ηλεκτρισμός και καύσιμα), μεταφορά (πρώτων υλών), και παραπροϊόντα (επιδότηση με θετική βαθμολογία). Όλες οι εισροές και εκροές του συστήματος εκφράζονται σαν λόγος ως προς τη μάζα του τελικού προϊόντος π.χ. 1 τόνος μετάλλου. Στο Σχήμα 4 παρουσιάζονται οι εισροές, οι εκροές και τα επί μέρους συστήματα σε μία μελέτη LCA που αφορά στην παραγωγή μεταλλικών πρώτων υλών. Ενώ στον Πίνακα 1 παρουσιάζονται ενδεικτικά αποτελέσματα από το στάδιο LCI. Το στάδιο της ποσοτικοποίησης και αποτίμησης των επιπτώσεων (Life Cycle Impact Assessment) μπορεί να γίνει με διάφορες τεχνικές που έχουν αναπτυχθεί για το σκοπό αυτό. Η ευρύτερα χρησιμοποιούμενη στους κλάδους των ορυκτών και μεταλλικών πρώτων υλών είναι η DAIA (Decision Analysis Impact Assessment) [10]. Οι κύριες κατηγορίες περιβαλλοντικών επιπτώσεων από τη μεταλλευτική και μεταλλουργική δραστηριότητα είναι: η αλλαγή κλίματος (climate change), η οξίνιση του περιβάλλοντος (acidification), η εξασθένιση της στοιβάδας του όζοντος (ozon depletion) και ο ευτροφισμός (eutrophication). Η συνολική επιβάρυνση όλων των κατηγοριών υπολογίζεται με τη χρήση δεικτών βαρύτητας, οι οποίοι προκύπτουν είτε βιβλιογραφικά, στηριζόμενοι στην εμπειρία από παρόμοιες περιπτώσεις, είτε υπολογίζονται εκ νέου από ομάδες ειδικών, που εκτιμούν τη σχετική βαρύτητα των διαφορετικών κατηγοριών περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Στην περίπτωση που η ανάλυση αφορά μία συγκεκριμένη επιχείρηση ή δραστηριότητα και δεν γίνεται σε εθνικό επίπεδο, μπορούν να συμπεριληφθούν και άλλες κατηγορίες επιπτώσεων με τους αντίστοιχους ρύπους, καθώς η συλλογή λεπτομερών στοιχείων και περιβαλλοντικών μετρήσεων είναι δυνατή. Οι κατηγορίες αυτές και τα αντίστοιχα φορτία είναι: Οικοτοξικότητα (μέταλλα στον αέρα και το νερό, πετρελαιοειδή, κυανιούχα) Επιπτώσεις στην υγεία (As, Pb, Cd, Ni, SO 2, NO x ) Άμεσες επιπτώσεις στη χλωρίδα (SO 2, NO x, φθοριούχα, σκόνη) Μείωση οξυγόνου (BOD, COD, αμμωνία) Στερεά σε νερό Απορρίμματα (διάφορες ομάδες) Θόρυβος

10 , µ µ µ, µ µ. : ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2004 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 10 (µ,, ) (As, Pb, Cd, Ni, SO 2, NO x ) µ (SO Οσμές 2, NO x,, ) (BOD, COD, µµ ) Ρύπανση εδαφών και υπόγειων νερών (πολλά διαφορετικά είδη φορτίων) µµ ( µ ) µ ( ) µ µ LCA µ & µ µ µ µ µ µ & µ µµ Scrap, µ Scrap µ 4., µ µ LCA Σχήμα 4: Εισροές, εκροές και υποσυστήματα µ σε μελέτη LCA για την παραγωγή μεταλλικού προϊόντος

11 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2004 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 11 Πινακας 1: Εκπομπές στην ατμόσφαιρα και τους υδάτινους πόρους από όλα τα υποσυστήματα του LCA για την βιομηχανία χαλκού, μελέτη σε εθνικό επίπεδο (Φιλανδία, 1997) [9]. Εκπομπές στην ατμόσφαιρα Εκπομπές στους υδάτινους πόρους Είδος Φορτίου Εκπομπή Είδος Φορτίου Εκπομπή CO 2 (Kg) N (g) 78 NOx (Kg) 49 P (mg) 370 SO 2 (Kg) 58 As (mg) HC (Kg) - 10 α Cd (mg) 380 As (mg) Cr (mg) α Cd (mg) Cu (mg) Cr (mg) 79 Hg (mg) 63 Cu (mg) Ni (mg) Hg (mg) 26 Pb (mg) Ni (mg) 1420 Zn (mg) Pb (mg) Κυανιούχα (mg) 15 V (mg) 107 Λιπαντικά -38 α Zn (mg) * Όλες οι τιμές είναι ανηγμένες ανά 1 τόνο προϊόντος α Το αρνητικό σύμβολο οφείλεται στην επιδότηση με πόντους εξαιτίας της ύπαρξης παραπροϊόντων. 5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η βιομηχανία παραγωγής μεταλλικών και ορυκτών πρώτων υλών έχει σοβαρές περιβαλλοντικές επιπτώσεις που αφορούν κυρίως στη μείωση των διαθέσιμων φυσικών πόρων, την εκπομπή αερίων ρύπων, την παραγωγή μεγάλων όγκων στερεών και υγρών αποβλήτων, τη μείωση χρήσης γης και τη μεταβολή της αισθητικής του τοπίου. Οι επιπτώσεις αυτές μπορούν να μειωθούν με την εφαρμογή μιας ορθολογικής περιβαλλοντικής διαχείρισης και στρατηγικής. Η εφαρμογή της μεθοδολογίας Ανάλυσης Κύκλου Ζωής (LCA) μπορεί να βελτιώσει περαιτέρω την περιβαλλοντική διαχείριση και να ελαχιστοποιήσει τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις των μεταλλευτικών και μεταλλουργικών δραστηριοτήτων. Τα κύρια συμπε-

12 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2004 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 12 ράσματα που εξάγονται από μια τέτοια μελέτη αφορούν στην εκτίμηση της συνολικής περιβαλλοντικής επιβάρυνσης που έχει η παραγωγή ενός προϊόντος και ο προσδιορισμός των σταδίων της κατεργασίας στα οποία πρέπει να γίνουν τεχνολογικές επεμβάσεις, ώστε να μειωθούν οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Τέλος, τα αποτελέσματα της Ανάλυσης του Κύκλου Ζωής (LCA) μπορούν να χρησιμοποιηθούν για το σχεδιασμό νέων υλικών με υψηλή «οικολογική αξία» (eco efficient materials) στον κλάδο των μεταλλευμάτων και βιομηχανικών ορυκτών. 6. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. ISO 14001, Environmental Management Systems Specification with Guidance for Use. HMSO. London Counsil Directive 91/61/EC Concerning Intergrated Pollution Prevention and Control. Official Journal of the European Communities. No. L 257. HMSO. London A Technical Framework For Life Cycle Assessment. Society of Environmental Toxicology and Chemistry. SETAC R. Heijungs, et al. (Eds.) Environmental Life Cycle Assessment of Products : Background and Guide. Leiden H. Bauman. LCA use in Swedish Industry. Int. J. LCA. 1(3) p R. Clift. Life Cycle Assessment and Ecolabeling. J. Cleaner Production. 1 (3-4). pp Official Journal of European Communities. No. L 365/ M.A. Curran. Life Cycle based governmental policies. Int. J. LCA 2(1). pp J. Seppala et al. The Finnish metals industry and the environment. Resources Conservation and recycling. 35 pp J. Seppala. Decision analysis as a tool for life cycle impact assessment. In LCA Documents. Vol.4. Bayreth. Eco-Informa Press