Αλέξανδρος Φλάμος. Δανάη Μανωλή

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Αλέξανδρος Φλάμος. Δανάη Μανωλή"

Ἀβειρὼν Αλεξάκης
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Ανάλυση του κύκλου ζωής Αποτύπωμα Άνθρακα Αλέξανδρος Φλάμος Επίκουρος Καθηγητής Δανάη Μανωλή Researcher FP7 GreenEcoNet Τμήμα Βιομηχανικής Διοίκησης & Τεχνολογίας - Πανεπιστήμιο Πειραιώς

2 Αποτύπωμα Άνθρακα Ο υπολογισμός του αποτυπώματος άνθρακα (carbon footprint), αποσκοπεί στη μέτρηση της συνολικής ποσότητας των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου τα οποία προκαλούνται άμεσα ή έμμεσα από κάποια δραστηριότητα ή είναι συσσωρευμένα στα επιμέρους στάδια ζωής ενός προϊόντος. Ο υπολογισμός του αποτυπώματος άνθρακα αφορά στην συγκέντρωση ενός υποσυνόλου πληροφοριών που καλύπτονται από την λεπτομερέστερη προσέγγιση της Ανάλυσης του Κύκλου Ζωής (ΑΚΖ)

3 Ανάλυση Κύκλου Ζωής (Life - cycle Assessment) Η ανάλυση (ή αποτίμηση) του κύκλου ζωής (ΑΚΖ) είναι μια τεχνική αξιολόγησης και υπολογισμού των πιθανών περιβαλλοντικών χαρακτηριστικών και επιπτώσεων που μπορεί να έχει ένα προϊόν ή μια υπηρεσία. Η ανάλυση αυτή γίνεται με: Την καταγραφή της συνεισφερόμενης ενέργειας και των υλικών στην παραγωγή ενός προϊόντος ή μιας υπηρεσίας αλλά και των περιβαλλοντικών εκπομπών αυτών. Τον υπολογισμό των πιθανών περιβαλλοντικών επιπτώσεων των εισερχομένων υλικών στην παραγωγή και των εξερχόμενων αποβλήτων.

4 Ανάλυση Κύκλου Ζωής (Life - cycle Assessment) Την ερμηνεία των αποτελεσμάτων που θα προκύψουν από τις παραπάνω διαδικασίες, η οποία θα οδηγήσει σε μια πιο ολοκληρωμένη κατανόηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων ενός προϊόντος ή μιας δραστηριότητας

5 Ανάλυση Κύκλου Ζωής Η ΑΚΖ διεξάγεται με στόχο τη βελτίωση του συστήματος παραγωγής, καθώς αποκαλύπτει τις διαδικασίες, συστατικά μέρη και τα συστήματα που πρέπει να μεταβληθούν για μειωθούν οι επιβλαβείς εκροές στο περιβάλλον. Η χρησιμότητά της έγκειται στο ότι: Εντοπίζει τις διαδικασίες, τα συστατικά και τα συστήματα που αποτελούν βασικούς υπαίτιους των περιβαλλοντικών επιπτώσεων Συγκρίνει τις διάφορες επιλογές σε μια συγκεκριμένη διαδικασία με στόχο την ελαχιστοποίηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων Καθοδηγεί το μακροπρόθεσμο στρατηγικό σχεδιασμό σχετικά με τις τάσεις στο σχεδιασμό προϊόντων και υλικών.

6 Βασικά στάδια του κύκλου ζωής του προϊόντος Η ανάλυση περιλαμβάνει ολόκληρο τον κύκλο ζωής του προϊόντος, της διεργασίας ή της δραστηριότητας: Εξαγωγή / Εξόρυξη και επεξεργασία πρώτων υλών, Κατασκευή, μεταφορά, διανομή Χρήση, συντήρηση Διαχείριση των αποβλήτων.

7 Παράγοντες που επηρεάζουν τις εκπομπές CO 2 Ο κύκλος ζωής σε ένα εργοστάσιο παραγωγής καραμέλας:

8 Βασικά στάδια του κύκλου ζωής μιας καραμέλας Ο κύκλος ζωής σε ένα εργοστάσιο παραγωγής καραμέλας: Εξαγωγή / Εξόρυξη και επεξεργασία πρώτων υλών, Καλλιέργεια των συστατικών Από τη συγκομιδή της ζάχαρης Κατασκευή, μεταφορά, διανομή Των πρώτων υλών Των προϊόντων Από τη διαδικασία λειτουργίας της επιχείρησης Διαδικασία παραγωγής του προϊόντος Διαδικασία παραγωγής της συσκευασίας του προϊόντος Χρήση, συντήρηση Διαχείριση των αποβλήτων Από τα ληγμένα προϊόντα Από τη συλλογή των αποβλήτων

9 Παράγοντες που επηρεάζουν τις εκπομπές CO 2 Κατά την ανάλυση του κύκλου ζωής ενός προϊόντος, οι παράγοντες που επηρεάζουν τις εκπομπές του διοξειδίου του άνθρακα είναι οι ακόλουθοι: Το μέγεθος της παραγγελίας Η διανομή Η απόσταση από το σημείο παραγωγής Η ύπαρξη ισορροπίας Τα απορρίμματα των συσκευασιών

10 Μελετάται η ανάλυση του κύκλου ζωής για τον προσδιορισμό των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα (CO 2 ), διοξειδίου του αζώτου (NO 2 ) και διοξειδίου του θείου (SO 2 ) από την παραγωγική διαδικασία χαρτιού από ευκάλυπτο. Εξετάζοντας το κύκλο ζωής για την από ποιες δραστηριότητες θεωρείτε ότι προκύπτουν εκπομπές CO 2 ;

11 Η εταιρεία παράγει 140 εκατομ. σελίδες A4 και 35 εκατομ. φακέλους. Κάθε σελίδα Α4 ζυγίζει 5gr, κάθε φάκελος ζυγίζει 2gr. Το χαρτί προέρχεται από δένδρο ευκαλύπτου. Κάθε τόνος χαρτιού αποτελείται από 0,6 τόνους χαρτοπολτού, ενώ προσθέτουμε παράλληλα και 0.4 τόνους από επιπλέον υλικά επικάλυψης και επίστρωσης. Κάθε τόνος χαρτοπολτού χρειάζεται 2 τόνους ευκαλύπτου. Για κάθε τόνο ευκαλύπτου, χρησιμοποιούνται 4 τόνοι λιπάσματος και 2,3 εκτάρια γης.

12 Μελετάται η ανάλυση του κύκλου ζωής για τον προσδιορισμό των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα (CO 2 ), διοξειδίου του αζώτου (NO 2 ) και διοξειδίου του θείου (SO 2 ) από την παραγωγική διαδικασία χαρτιού από ευκάλυπτο. Εκπομπές Χρήση λιπάσματος Εκπομπές Παραγωγή ευκαλύπτου Παραγωγή Χαρτοπολτού Παραγωγή Χαρτιού Χρήση Μηχανημάτων Εκπομπές Παραγωγή ηλεκτρισμού

13 Ο παραγωγός χαρτιού έχει συγκεντρώσει τα παρακάτω δεδομένα: Διεργασία Δεδομένα Μονάδα μέτρησης Χρήση λιπάσματος Μηχάνημα επεξεργασίας ευκαλύπτου Παραγωγή χαρτοπολτού 0,04 kgco 2 /kg λιπάσματος 3*10-4 kgso 2 /kg λιπάσματος 46,4 0,59 0, ,5 2, kgco 2 /εκτάριο γης kgνo 2 /εκτάριο γης kgso 2 /εκτάριο γης kgco 2 /tn χαρτοπολτού kgνo 2 /tn χαρτοπολτού kgso 2 /tn χαρτοπολτού kwh/tn χαρτοπολτού

14 Όπως φαίνεται από το διάγραμμα ροής, η μονάδα παραγωγής χαρτοπολτού παράγει ηλεκτρική ενέργεια ως παραπροϊόν, το οποίο χρησιμοποιείται για τις ανάγκες της μονάδας. Οι εκπομπές παραγωγής του εθνικού συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας είναι: Διεργασία Δεδομένα Μονάδα μέτρησης Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας gco 2 /kwh mgνo 2 /kwh mgso 2 /kwh

15 Ερωτήσεις 1. Πόσες είναι οι εκπομπές (CO 2, NO 2 και SO 2 ) από την παραγωγή ενός τόνου από ευκάλυπτο; 2. Ποιοι είναι οι συνολικοί τόνοι παραγόμενου ευκαλύπτου, καθώς και οι συνολικοί τόνοι λιπάσματος; 3. Καθορίστε πόσες είναι οι εκπομπές από την παραγωγή 1 τόνου χαρτοπολτού, λαμβάνοντας υπόψη την αποφυγή εκπομπών από παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. 4. Πόσες είναι οι εκπομπές από την παραγωγή 1 τόνου τελικού χαρτιού;

16 Εκπομπές (CO 2, NO 2 και SO 2 ) από την παραγωγή ενός τόνου δένδρων ευκαλύπτου Για CO 2 [CO 2 από λίπασμα] + [CO 2 από τα μηχανήματα] = [0,04 kg CO 2 /kg λίπασμα x 4 τόνους λιπασμάτων / τόνο ευκαλύπτου x 1000 kg/τόνο] + [46,4 kg CO 2 /εκτάριο x 2,3 εκτάρια/τόνο ευκαλύπτου] = 160 kg CO 2 /ton ευκαλύπτου + 106,72 kg CO 2 /ton ευκαλύπτου = 266,72 kg CO 2 /ton ευκαλύπτου. Για NO 2 [NO 2 από τα μηχανήματα] = [0,59 kg NO 2 /εκτάριο x 2,3εκτάριο/ τόνο ευκαλύπτου] = 1,36 kg NO 2 /ton ευκαλύπτου

17 Για το SO 2 [SO 2 από λίπασμα] + [SO 2 από τα μηχανήματα] = [3 x 10-4 kg SO 2 /kg λίπασμα x 4 τόνους λιπασμάτων / τόνο ευκαλύπτου x 1000 kg / τόνο] + [0,044 kg SO 2 /εκτάριο x 2,3 εκτάρια/τόνο ευκαλύπτου] = 1,2 kg SO 2 /ton ευκαλύπτου + 0,10 kg SO 2 /ton ευκαλύπτου = 1,30 kg SO 2 /ton ευκαλύπτου

18 Ακολουθούν οι υπολογισμοί: Μάζα του χαρτιού στα φύλλα Α4 + μάζα χαρτιού στους φακέλους = ( φύλλα * 5 gr/φύλλο) + ( φάκελοι x 2 g χαρτιού/φάκελο) = g χαρτιού (770 τόνοι χαρτιού) 770 τόνοι χαρτιού x 0,6 τόνοι χαρτοπολτού/τόνο χαρτιού = 462 τόνοι χαρτοπολτού 462 τόνοι χαρτοπολτού x 2 τόνοι ευκαλύπτου/τόνο πολτού = 924 τόνοι παραγόμενου ευκαλύπτου

19 924 τόνοι ευκαλύπτου x 2,3 εκτάρια/τόνο ευκαλύπτου = 2.125,2 εκτάρια 924 τόνοι ευκαλύπτου x 4 τόνοι λιπάσματος/ τόνο ευκαλύπτου = τόνοι λιπάσματος

20 Εκπομπές (CO 2, NO 2 και SO 2 ) από την παραγωγή ενός τόνου χαρτοπολτού Δεδομένου ότι η διαδικασία παραγωγής χαρτοπολτού οδηγεί στην αποφυγή της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από το κύριο δίκτυο, οι επιπτώσεις από την παραγωγή ίσης ποσότητας ηλεκτρικής ενέργειας από το κύριο δίκτυο μπορούν να "αφαιρεθούν" από τις επιπτώσεις της παραγωγής του χαρτοπολτού. Άμεσες εκπομπές (1) CO 2 : 1950 kg CO 2 /ton πολτού NO 2 : 1,5 kg NO 2 /ton πολτού SO 2 : 2.3 kg SO 2 /ton πολτού

21 Αποφυγή των εκπομπών (2) CO 2 : 148 g CO 2 /kwh x 180 kwh / τόνο πολτού x 1/1.000 kg / g = 26,64 kg CO 2 /tonπολτού ΝΟ 2 : 345 mg NO 2 /kwh x 180 kwh / τόνο πολτού x 1/ kg/mg = 0,06 kg NO 2 /ton πολτού SO 2 : 982 mg SO 2 /kwh x 180 kwh / τόνο πολτού x 1/ kg/mg πολτό = 0,18 kg SO 2 /ton Εκπομπές (CO 2, NO 2 και SO 2 ) από την παραγωγή ενός τόνου χαρτοπολτού Ενσωματωμένες εκπομπές (3) CO 2 : 266,72 kg CO 2 /ton ευκαλύπτου x 2 ton ευκαλύπτου / τόνο πολτού = 533,44 kg CO 2 /ton πολτού

22 NO 2 : 1,36 kg NO 2 /ton ευκαλύπτου x 2 ton ευκαλύπτου/ τόνο πολτού = 2,72 kg NO 2 /ton πολτού SO 2 : 1,30 kg SO 2 /ton ευκαλύπτου x 2 ton ευκαλύπτου/ τόνο πολτού = 2,60 kg πολτού SO 2 /ton Οι εκπομπές από την παραγωγή χαρτοπολτού ((1) - (2) + (3)) CO 2 : , ,44 = 2456,8 kg CO 2 /ton πολτού NO 2 : 1,5-0,06 + 2,72 = 4,16 kg NO 2 /ton πολτού SO 2 : 2,3-0,18 + 2,60 = 4,72 kg SO 2 /ton πολτού Εκπομπές (CO 2, NO 2 και SO 2 ) από την παραγωγή ενός τόνου τελικού χαρτιού??

Σχετικά έγγραφα

Αλέξανδρος Φλάμος Επίκουρος Καθηγητής. Δανάη Μανωλή

Σχεδιασμός Συστημάτων Παραγωγής (ΣΣΠ) και Περιβάλλον Αλέξανδρος Φλάμος Επίκουρος Καθηγητής e-mail: aflamos@unipi.gr Δανάη Μανωλή e-mail: danai@unipi.gr Researcher FP7 GreenEcoNet Τμήμα Βιομηχανικής Διοίκησης