ΑΚΖ 1. Εισαγωγή 2. Ιστορική Αναδρομή 3. Χρήσεις της ΑΚΖ 4. ΑΚΖ & Οικολογικός Σχεδιασμός 5. ΑΚΖ ως εργαλείο περιβαλλοντικής διαχείρισης 6. Βαθμός ανάπτ

Transcript

1

2 ΑΚΖ 1. Εισαγωγή 2. Ιστορική Αναδρομή 3. Χρήσεις της ΑΚΖ 4. ΑΚΖ & Οικολογικός Σχεδιασμός 5. ΑΚΖ ως εργαλείο περιβαλλοντικής διαχείρισης 6. Βαθμός ανάπτυξης της μεθοδολογίας ΑΚΖ 7. Μεθοδολογία της ΑΚΖ

3 Εισαγωγή Η ΑΚΖ είναι μια τεχνική εκτίμησης των περιβαλλοντικών επιβαρύνσεων που συνδέονται με κάποιο προϊόν, διεργασία ή δραστηριότητα προσδιορίζοντας και ποσοτικοποιώντας την ενέργεια και τα υλικά που χρησιμοποιούνται, καθώς και τα απόβλητα που απελευθερώνονται στο περιβάλλον, εκτιμώντας τις επιπτώσεις από την χρήση της ενέργειας και των υλικών καθώς και των αποβλήτων και αναγνωρίζοντας και εκτιμώντας τις δυνατότητες περιβαλλοντικών βελτιώσεων.

4 Εισαγωγή Η ΑΚΖ αποτελεί ένα εργαλείο περιβαλλοντικής διαχείρισης και λήψης αποφάσεων που σκοπό έχει να αποτιμήσει τις επιδράσεις από τη χρήση ενέργειας και την επεξεργασία υλικών, συμπεριλαμβανομένης της απόρριψης αποβλήτων στο περιβάλλον, και να εκτιμήσει τις δυνατότητες επίτευξης περιβαλλοντικών βελτιώσεων σε συνδυασμό με την ορθολογική χρήση πρώτων υλών και ενέργειας καθ όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής ενός προϊόντος ή μιας διεργασίας.

5 Εισαγωγή Κύκλος Ζωής ενός προϊόντος ή μιας διεργασίας είναι μια σειρά από διαδοχικά και αλληλοσυνδεόμενα στάδια ενός προϊόντος ή μιας διεργασίας από την παραγωγή των α' υλών μέχρι την τελική διάθεση. Διαχωρίζεται γενικά στα εξής στάδια: παραγωγή πρώτων υλών, κατασκευή, συσκευασία/ τυποποίηση, μεταφορά/ διανομή, χρήση/ επαναχρησιμοποίηση/ συντήρηση, ανακύκλωση/ διαχείριση αποβλήτων και τελική διάθεση/ απόρριψη

6 Στάδια Κύκλου Ζωής

7 Αντικείμενο κάθε σταδίου του κύκλου ζωής Παραγωγή πρώτων υλών: Περιλαμβάνει την εξόρυξη των πρώτων υλών από τη γη, όπως την παραγωγή ξυλείας ή την εξόρυξη ακατέργαστου πετρελαίου. Σε αυτό το στάδιο συμπεριλαμβάνεται η μεταφορά των πρώτων υλών από το σημείο εξόρυξης μέχρι το σημείο της κατεργασίας τους.

8 Αντικείμενο κάθε σταδίου του κύκλου ζωής Κατασκευή: Διαχωρίζεται σε δύο επιμέρους στάδια: α) κατασκευή υλικών και β) κατασκευή προϊόντος. Το στάδιο της κατασκευής υλικών περιλαμβάνει τη μετατροπή μιας πρώτης ύλης σε μια μορφή η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή ενός ολοκληρωμένου τελικού προϊόντος. Για παράδειγμα, για να παραχθεί μια ρητίνη πολυαιθυλενίου από ακατέργαστο πετρέλαιο απαιτούνται διάφορες κατασκευαστικές διεργασίες. Το ακατέργαστο πετρέλαιο πρέπει να διυλιστεί, να παραχθεί αιθυλένιο από ολεφίνες μέσω αντιδράσεων αντικατάστασης, και μετά να πολυμεριστεί για την παραγωγή του πολυαιθυλενίου. Η μεταφορά στο σημείο κατασκευής του προϊόντος, καθώς και αυτή μεταξύ των επιμέρους διεργασιών κατασκευής, θεωρείται μέρος αυτού του σταδίου. Το στάδιο της κατασκευής του προϊόντος περιλαμβάνει την επεξεργασία του κατασκευασμένου υλικού για την δημιουργία ενός προϊόντος έτοιμου να αποτελέσει συσκευασία μιας ουσίας ή να συσκευαστεί το ίδιο.

9 Αντικείμενο κάθε σταδίου του κύκλου ζωής Συσκευασία/ Τυποποίηση: Αυτό το στάδιο περιλαμβάνει όλες τις κατασκευαστικές διεργασίες που απαιτούνται για την συσκευασία του τελικού προϊόντος. Μεταφορά/ Διανομή: Το στάδιο αυτό περιλαμβάνει όλες τις διαδικασίες που απαιτούνται για τη συσκευασία και τη διανομή του τελικού προϊόντος. Η ενέργεια και τα περιβαλλοντικά απόβλητα που προκύπτουν από τη μεταφορά του προϊόντος στα κέντρα λιανικής πώλησης ή στον καταναλωτή προσμετρούνται σ αυτό το στάδιο του κύκλου ζωής του.

10 Αντικείμενο κάθε σταδίου του κύκλου ζωής Χρήση/ Επαναχρησιμοποίηση/ Συντήρηση: Αυτό είναι το στάδιο με το οποίο οι καταναλωτές είναι περισσότερο εξοικειωμένοι. Σ αυτό το στάδιο περιλαμβάνονται οι απαιτήσεις σε ενέργεια και τα περιβαλλοντικά απόβλητα, που συνδέονται με την αποθήκευση, τη χρήση και τη συντήρηση του προϊόντος. Ανακύκλωση/ Διαχείριση αποβλήτων: Σ αυτό το στάδιο περιλαμβάνονται οι απαιτήσεις σε ενέργεια και τα περιβαλλοντικά απόβλητα που συνδέονται με τη διάθεση του προϊόντος, καθώς και οι μέθοδοι διαχείρισης των αποβλήτων μετά την απομάκρυνσή τους από τον καταναλωτή όπως η ανακύκλωση, η υγειονομική ταφή, και η καύση.

11 Παράδειγμα κύκλου ζωής μιας πλάκας σαπουνιού

12 Παράδειγμα κύκλου ζωής Στο παραπάνω σχήμα απεικονίζεται συνοπτικά ο κύκλος ζωής μιας πλάκας σαπουνιού και ο διαχωρισμός του σε στάδια, περιλαμβάνοντας τις βασικές διεργασίες που πραγματοποιούνται στο καθένα. Έτσι, στο στάδιο της παραγωγής πρώτων υλών περιλαμβάνονται οι διεργασίες παραγωγής όλων των υλικών (αλάτι, λίπος, ξύλο) που απαιτούνται για την παραγωγή της πλάκας σαπουνιού. Στο στάδιο της κατασκευής περιλαμβάνονται οι επεξεργασίες των υλικών για την παραγωγή των βοηθητικών υλών και του προϊόντος. Ακολουθεί το στάδιο της συσκευασίας του, το στάδιο της χρήσης του από τον καταναλωτή και τέλος το στάδιο της τελικής διάθεσής του, συμπεριλαμβανομένης της διαχείρισης των αποβλήτων μετά την απομάκρυνσή τους από τον καταναλωτή.

13 Γιατί η εφαρμογή της ΑΚΖ; ελαχιστοποιούνται τα παραγόμενα επίπεδα μόλυνσης δεν απαιτείται χρήση μη ανανεώσιμων πηγών ενέργειας διατήρηση οικολογικών συστημάτων αναπτύσσονται και αξιοποιούνται «καθαρές τεχνολογίες» μεγιστοποιείται η ανακύκλωση υλικών και αποβλήτων αποτρέπεται η μόλυνση και\ ή εφαρμόζονται οι καταλληλότερες τεχνικές μείωσης της

14 Ιστορική Αναδρομή H ΑΚΖ ως έννοια υπάρχει εδώ και 25 χρόνια. Στις τελευταίες δύο δεκαετίες ο κόσμος άρχισε να συνειδητοποιεί ότι τόσο η κατανάλωση πρώτων υλών, όσο και οι διαδικασίες μετατροπής τους, έχουν αρνητικές επιπτώσεις στα αποθέματα ενέργειας και στο περιβάλλον που απειλείται να καταστραφεί από την αλόγιστη χρήση των ενεργειακών πόρων. Κατά τη δεκαετία του 60 αρχίζει να απασχολεί τους ειδικούς το πεπερασμένο των ενεργειακών αποθεμάτων καθώς και των αποθεμάτων πρώτων υλών. Η διαπίστωση αυτή ενεργοποίησε το ενδιαφέρον γύρω από την εξεύρεση λύσεων στο πρόβλημα των προμηθειών για την κάλυψη μελλοντικών αναγκών. Οι μελέτες επικεντρώθηκαν αργότερα στην εξάντληση των αποθεμάτων των καύσιμων υλών, αλλά και στις επιπτώσεις της εκβιομηχάνισης στο περιβάλλον γενικότερα. Αυτές οι αρχικές μελέτες δημιούργησαν τις πρώτες σκέψεις γύρω από την ανεύρεση εναλλακτικών πηγών ενέργειας.

15 Ιστορική Αναδρομή Η πρώτη ΑΚΖ πραγματοποιήθηκε από την Coca Cola το Η εταιρία ανέθεσε στο Midwest Research Institute την διεξαγωγή έρευνας σχετικής με την τυποποίηση των προϊόντων της. Η έρευνα αναζητούσε νέα υλικά εμφιάλωσης με λιγότερες ενεργειακές απώλειες και περιβαλλοντικές επιπτώσεις και αξιολογούσε τα ήδη χρησιμοποιούμενα υλικά. Αυτή η μέθοδος έγινε γνωστή ως ενεργειακή και περιβαλλοντολογική ανάλυση προφίλ (REPA-Resource and Environmental Profile Analysis).

16 Ιστορική Αναδρομή Κατά τη δεκαετία του 70 και άλλες εταιρείες στις ΗΠΑ πραγματοποίησαν έρευνες προς την ίδια κατεύθυνση. Οι ανάλογες έρευνες στην Γηραιά Ήπειρο έγιναν γνωστές σαν έρευνες οικολογικού ισοζυγίου (Ecobalances). Όσο κλιμακωνόταν η πετρελαϊκή κρίση, το ενδιαφέρον και άλλων εταιριών για ΑΚΖ μεγάλωνε. Επιπροσθέτως είχε ήδη τυποποιηθεί ένα πρωτόκολλο για τη διεξαγωγή των ερευνών, με αποτέλεσμα τη χρήση υποθέσεων που οδηγούσαν σε πιο λεπτομερείς εξετάσεις.

17 Ιστορική Αναδρομή Στα τέλη της δεκαετίας του 70 και μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του 80, το ενδιαφέρον της Αμερικής για ΑΚΖ έφθινε σταδιακά, λόγω της εξασθένησης της επίδρασης που ασκούσε η ενεργειακή κρίση. Από την άλλη, στην Ευρώπη το ενδιαφέρον αυξανόταν με την ίδρυση της Περιβαλλοντικής Διεύθυνσης της Ευρωπαϊκής Ένωσης (Ε.Ε.). Το 1985 η Περιβαλλοντική Διεύθυνση της Ε.Ε. έθεσε ως θέμα έρευνας τη συσκευασία των υγρών τροφίμων, με αποτέλεσμα να ανατεθεί σε μέλη εταιρειών η διαχείριση της ενέργειας και της κατανάλωσης πρώτων υλών, καθώς και η έρευνα παραγωγής προβληματικών συσκευασιών τροφίμων. Αυτό τελικά ενθάρρυνε τη χρήση του οικολογικού ισοζυγίου στην Ευρώπη.

18 Ιστορική Αναδρομή Στα τέλη της δεκαετίας του 80, και όσο η παραγωγή και διάθεση επιζήμιων, για το περιβάλλον, συσκευασιών είχε αρχίσει να αποτελεί θέμα μείζονος σημασίας, η ΑΚΖ ανέκυψε πάλι ως μέθοδος για την ανάλυση των περιβαλλοντικών προβλημάτων, στην Αμερική και Ευρώπη. Οπότε και στράφηκε η προσοχή στην ανακύκλωση των προϊόντων, που ως τρόπος αντιμετώπισης του προβλήματος άρχιζε να κερδίζει έδαφος. Από τότε και μετά, η εκδήλωση ενδιαφέροντος για την ΑΚΖ από βιομηχανίες, κυβερνήσεις και ακαδημαϊκά ιδρύματα σε διεθνές επίπεδο αυξάνει συνεχώς.

19 Ιστορική Αναδρομή Σήμερα, η ΑΚΖ χρησιμοποιείται ευρύτατα τόσο σε ποσοτικές αναλύσεις κύκλου ζωής όσο και στον σχεδιασμό και την στρατηγική λήψης αποφάσεων. Η ανάπτυξή της στην Ελλάδα είναι εξαιρετικά περιορισμένη προς το παρόν. Εφαρμόζεται μόνο από πολυεθνικές εταιρίες που έχουν τη δυνατότητα να μεταφέρουν αυτούσια την τεχνογνωσία που απαιτείται για την εκπόνηση μιας μελέτης ΑΚΖ από τις μητρικές τους εταιρείες.

20 ΑΚΖ στη βιομηχανία Χρήσεις της ΑΚΖ Στη βιομηχανία χρειάζονται δημιουργικές, αποτελεσματικές, και αποδοτικές μέθοδοι για να αντιμετωπιστούν οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις που είναι γνωστές αλλά και εκείνες που μόλις αρχίζουν να παρουσιάζονται. Η αποτελεσματικότερη προσέγγιση για την αντιμετώπιση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων είναι να χρησιμοποιηθεί η ΑΚΖ στις αρχικές φάσεις σχεδιασμού και να αναγνωριστούν οι εκτάσεις του προβλήματος, επιβάλλοντας προτεραιότητες και δίνοντας έμφαση σε πραγματικές αποτελεσματικές λύσεις. Η ΑΚΖ, ως εργαλείο περιβαλλοντικής διαχείρισης, συμβάλλει στο να αντιμετωπιστούν τα περιβαλλοντικά προβλήματα μέσω της επιλογής των υλικών, της διαδικασίας αλλαγής του σχεδιασμού προϊόντων, της αυξημένης επαναχρησιμοποίησης, της εκμετάλλευσης των υποπροϊόντων και της ανακύκλωσης.

21 ΑΚΖ και ISO Χρήσεις της ΑΚΖ Ο Διεθνής Οργανισμός Τυποποίησης (ISO), που ιδρύθηκε το 1947 για την προώθηση διεθνών τυποποιήσεων στην διακίνηση των αγαθών και των υπηρεσιών, τα τελευταία χρόνια έχει στρέψει την προσοχή του από τις τεχνικές τυποποίησης στον στίβο της περιβαλλοντικής διαχείρισης. Το 1991, ο ISO συνέταξε τη Συμβουλευτική Ομάδα Περιβαλλοντικών Στρατηγικών (Strategic Advisory Group on the Environment) για να εξετάσει την ανάγκη τυποποιημένων τεχνικών περιβαλλοντικής διαχείρισης. Το 1993 συγκρότησε την Τεχνική Επιτροπή (Technical Committee-TC) 207 με σκοπό να θεσπίσει τις τυποποιήσεις περιβαλλοντικής διαχείρισης ISO

22 ΑΚΖ και ISO Χρήσεις της ΑΚΖ Η σειρά προτύπων ISO περιλαμβάνει 6 πρότυπα που αφορούν 6 διαφορετικά θέματα περιβαλλοντικής διαχείρισης. Τα τρία σχετίζονται με την αποτίμηση της περιβαλλοντικής συμπεριφοράς ενός οργανισμού ή μιας επιχείρησης. Τα υπόλοιπα τρία με την αποτίμηση προϊόντος. Σε αυτά ανήκουν και τα πρότυπα ISO που αφορούν την ΑΚΖ, και τα οποία περιλαμβάνουν οδηγίες που έχουν σαν σκοπό να ενισχύσουν το ρόλο της ως μια θεμελιώδη διαδικασία διεξοδικής καταγραφής περιβαλλοντικών δεδομένων και ως ένα εργαλείο ποσοτικής αποτίμησης των περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Σύμφωνα με τις αρχές της Διαχείρισης Ολικής Ποιότητας (Total Quality Management), η ΑΚΖ μπορεί να συμβάλλει στο να δημιουργηθεί μια μεθοδική διαδικασία αποτίμησης των περιβαλλοντικών επιπτώσεων σε παγκόσμια κλίμακα. Σύμφωνα με τη σειρά προτύπων ISO η ΑΚΖ έχει τρία βασικά στοιχεία: αναλυτική απογραφή των στοιχείων, ανάλυση επιπτώσεων και ανάλυση βελτιώσεων. Αναλυτικότερα:

23 ΑΚΖ: Αρχές και πλαίσιο μεθοδολογίας (ISO 14040) Αυτό το πρότυπο ορίζει τις αρχές της ΑΚΖ και παρέχει τις κατευθυντήριες γραμμές για τις τέσσερις κύριες φάσεις μιας ΑΚΖ: προσδιορισμός του στόχου και της έκτασης της μελέτης, αναλυτική απογραφή, εκτίμηση επιπτώσεων και ερμηνείες των αποτελεσμάτων.

24 ΑΚΖ: Αναλυτική Απογραφή (ISO 14041) Αυτό το πρότυπο περιγράφει τον τρόπο διεξαγωγής μιας αναλυτικής απογραφής κύκλου ζωής. Η ενότητα αυτή καλύπτει επτά βασικές περιοχές: αντικείμενο, αναφορές, ορισμούς, αναλυτική εισαγωγή, προσδιορισμό του στόχου και της έκτασης, οδηγίες για την προετοιμασία μιας αναλυτικής απογραφής κύκλου ζωής, και την τελική έκθεση των αποτελεσμάτων.

25 Εκτίμηση επιπτώσεων Κύκλου Ζωής (ISO 14042) Οι αρχές και η διαδικασία για την εκτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων του κύκλου ζωής παρουσιάζονται σ αυτό το πρότυπο, το οποίο χωρίστηκε πρόσφατα στις ακόλουθες τέσσερις περιοχές: ταξινόμηση, χαρακτηρισμό, ανάλυση σπουδαιότητας και αξιολόγηση.

26 ΑΚΖ: Ερμηνεία (ISO 14043) Το πρότυπο αυτό χρησιμοποιείται ως οδηγός, με σκοπό την εξέταση και αποτίμηση των αποτελεσμάτων της ΑΚΖ. Αυτό το πρότυπο διαχωρίστηκε πρόσφατα σε τέσσερις περιοχές: συσχέτιση της αναλυτικής απογραφής με την εκτίμηση των επιπτώσεων, συσχέτιση του αντικειμένου της ανάλυσης με τα εργαλεία βελτίωσης που χρησιμοποιούνται, συμπεράσματα, και συστάσεις.

27 ΑΚΖ & Οικολογικός Σχεδιασμός Η διαχείριση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων, που προκαλούν τα προϊόντα και οι παραγωγικές διαδικασίες, περιλαμβάνει διάφορα στάδια. Μια αποτελεσματική παρέμβαση είναι δυνατόν να γίνει από την αρχική φάση του σχεδιασμού του προϊόντος ή της παραγωγικής διαδικασίας. Για την κατασκευή ενός προϊόντος ή την ανάπτυξη μιας παραγωγικής διαδικασίας χρησιμοποιούνται ορισμένα τεχνικά δεδομένα. Με βάση τα δεδομένα αυτά είναι δυνατόν να εφαρμοστεί η μέθοδος της ΑΚΖ από την αρχή του σχεδιασμού.

28 ΑΚΖ & Οικολογικός Σχεδιασμός Στη φάση του σχεδιασμού του προϊόντος θα ληφθούν υπόψη κάποιοι περιβαλλοντικοί παράμετροι. Για να μπορέσει να πραγματοποιηθεί αυτό, η μεθοδολογία της ΑΚΖ πρέπει να τροποποιηθεί και να απλοποιηθεί. Μια διαδικασία τροποποίησης παίρνει τη μορφή επιλεκτικής ΑΚΖ, με στόχο την αποτελεσματικότερη εφαρμογή της μεθοδολογίας για την μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Για το σκοπό αυτό έχει αναπτυχθεί το εργαλείο EuroMat.

29 ΑΚΖ & Οικολογικός Σχεδιασμός Αυτό το εργαλείο οικολογικού σχεδιασμού συγκρίνει και κατατάσσει διάφορα υλικά (μέταλλα, πολυμερή, σύνθετα κλπ) ως προς την επίδραση που έχουν στο περιβάλλον. Το εργαλείο παίζει σημαντικό ρόλο στη μακροπρόθεσμη ανταγωνιστικότητα ενός προϊόντος. Έως τώρα οι περισσότεροι σχεδιαστές νέων προϊόντων λάμβαναν υπόψη μόνο τα κλασικά κριτήρια επιλογής ενός υλικού (όπως αντοχή, πυκνότητα κλπ) χωρίς τον παράγοντα περιβάλλον. Ο παράγοντας περιβάλλον εισέρχεται πλέον δυναμικά και στο στάδιο έρευνας, ανάπτυξης και σχεδιασμού ενός προϊόντος ή μιας παραγωγικής διαδικασίας. Το EuroMat σαν σχεδιαστικό εργαλείο περιλαμβάνει 5 κριτήρια επιλογής.

30 Βάσεις Δεδομένων για οικολογικά υλικά Η ανάπτυξη βάσεων δεδομένων για την εφαρμογή της μεθόδου της ολικής αποτίμησης σχετικά με την περιβαλλοντική επιβάρυνση δια μέσου ολόκληρου του κύκλoυ ζωής των υλικών είναι πολύ σημαντική. Τυπικές βάσεις δεδομένων για την περιβαλλοντική εκτίμηση των χαλύβων και των βασικών κραμάτων παρουσιάζονται στα δυο σχήματα που ακολουθούν. Βάση δεδομένων διαφόρων τύπων χαλύβων για την αξιολόγηση της περιβαλλοντικής επίδρασής τους

31 ΑΚΖ ως εργαλείο περιβαλλοντικής διαχείρισης Εντάσσοντας την ΑΚΖ μέσα στο γενικότερο πλαίσιο της περιβαλλοντικής διαχείρισης, η ΑΚΖ αποτελεί μια μόνο από τις διάφορες τεχνικές περιβαλλοντικής διαχείρισης. Συμπληρώνει άλλες τεχνικές όπως την ανάλυση περιβαλλοντικής επίδρασης, την αναγνώριση πηγών κινδύνου (hazard identification), την εκτίμηση κινδύνων (risk assessment), την τεχνολογική ανάλυση (technology assessment), τις μεθοδικές και λεπτομερείς εξετάσεις αποβλήτων (waste audits) και τον περιορισμό των αποβλήτων των διεργασιών (waste minimization assessment of processes) με σκοπό τον περιβαλλοντικό σχεδιασμό, την υπεύθυνη διαχείριση του προϊόντος, και τη δημιουργία μέτρων σύγκρισης συστημάτων διαχείρισης. Όλες αυτές οι τεχνικές και τα εργαλεία διαχείρισης θα πρέπει να χρησιμοποιούνται εκεί όπου, κατά περίπτωση, κρίνονται ως κατάλληλα.

32 Βάση δεδομένων διαφόρων μετάλλων για την αξιολόγηση της περιβαλλοντικής επίδρασής τους στα στάδια της επεξεργασίας

33 Βαθμός ανάπτυξης της μεθοδολογίας ΑΚΖ Για περισσότερο από 20 χρόνια, μελέτες σχετικά με τον κύκλο ζωής επικέντρωναν την προσοχή τους στην ποσοτική αξιολόγηση της ενέργειας και των υλικών που χρησιμοποιούνταν, καθώς και των αποβλήτων που απορρίπτονταν στο περιβάλλον κατά την διάρκεια του κύκλου ζωής ενός προϊόντος, μιας συσκευασίας, ενός υλικού, μιας παραγωγικής διαδικασίας, ή μιας δραστηριότητας. Γι αυτό το λόγο η μεθοδολογία αναλυτικής απογραφής του κύκλου ζωής είναι περισσότερο κατανοητή και ιδιαίτερα ανεπτυγμένη. Η ενσωμάτωση του προσδιορισμού του στόχου και της έκτασης της μελέτης, της εκτίμησης των επιπτώσεων και της εκτίμησης βελτιώσεων έχει γίνει τα τελευταία χρόνια.

34 Βαθμός Ανάπτυξης μεθοδολογίας ΑΚΖ

35 Πλαίσιο Μεθοδολογίας ΑΚΖ

36 Μεθοδολογία της ΑΚΖ Γενικές θεωρήσεις Η ΑΚΖ είναι ένα νέο εργαλείο ανάλυσης που βρίσκεται ακόμη σε εξέλιξη γι αυτό δεν είναι δυνατό να καθοριστούν αυστηροί κανόνες μεθοδολογίας. Επιπλέον, κανένα σύστημα βιομηχανικής παραγωγής δεν μπορεί να μελετηθεί, χωρίς την εισαγωγή κάποιων απλοποιήσεων που θα διευκολύνουν στην ανάλυσή του. Η επιλογή των κατάλληλων μεθόδων για την εισαγωγή απλοποιήσεων ή, του κατάλληλου επιπέδου ανάλυσης, εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον σκοπό κάθε μιας μελέτης ξεχωριστά. Αναλύσεις της σχετικής σημασίας των περιβαλλοντικών επιπτώσεων, αναπόφευκτα περιλαμβάνουν εκτιμήσεις που, από τη φύση τους, δεν μπορούν να εκφραστούν σε παγκοσμίως αποδεκτούς κανόνες ή κριτήρια.

37 Γενικές θεωρήσεις Μεθοδολογία της ΑΚΖ Ο σκοπός αυτού του κεφαλαίου είναι να ενθαρρύνει, με όσο το δυνατόν μεγαλύτερη συνέπεια, κατά τη διεξαγωγή των ΑΚΖ, τη δήλωση των ασταθειών που προαναφέρθηκαν και να προτείνει μεθόδους που να βεβαιώνουν ότι οι ΑΚΖ διεξάγονται και παρουσιάζονται με διαύγεια ώστε να δίνει τη δυνατότητα, σε περίπτωση επανεξέτασης, σε έναν αρμόδιο να επαληθεύσει τα αποτελέσματα και να αντιληφθεί το βαθμό εφαρμοσιμότητας, αξιοπιστίας, και τους περιορισμούς της μελέτης.

38 Συνολική δομή Μεθοδολογία της ΑΚΖ Ο προσδιορισμός του στόχου και της έκτασης της μελέτης αποτελεί αναπόσπαστο μέρος της μεθοδολογίας. Περιλαμβάνει κάποια βήματα στο αρχικό στάδιο της μελέτης για να επιτευχθεί πλήρως η κατανόηση της επιδίωξης, να προσδιοριστεί το προς μελέτη σύστημα και να οριστούν οι σχετικές απαιτήσεις για επανεξέτασή της από ειδήμονες και συσχέτιση των αποτελεσμάτων της. Ο σκοπός, το αντικείμενο, και η μελλοντική εφαρμογή της μελέτης, επηρεάζουν την κατεύθυνση, το βάθος της, και τις απαιτήσεις της τελικής αναφοράς και της επανεξέτασής της.

39 Μεθοδολογία της ΑΚΖ Κατά την αναλυτική απογραφή του κύκλου ζωής, συλλέγονται και παρουσιάζονται δεδομένα στοιχείων εισόδου και εξόδου του υπό εξέταση συστήματος. Τα αποτελέσματα της αναλυτικής απογραφής στοιχείων του κύκλου ζωής παρέχουν πολύ χρήσιμες πληροφορίες και συχνά οι περισσότερες μελέτες που διεξάγονται δεν προχωρούν παραπέρα. Η ποιότητα των δεδομένων που χρησιμοποιούνται στις αναλυτικές απογραφές, αποτελεί υπόθεση υψίστης σημασίας λόγω της μεγάλης ανομοιομορφίας των πηγών προέλευσης και της ευρύτητας του αντικειμένου. Σε σχετική μελέτη που υποστηρίχθηκε από τον SETAC, εξήχθη το συμπέρασμα ότι η εκτίμηση της ποιότητας των δεδομένων θα πρέπει να αποτελεί αναπόσπαστο κομμάτι της μελέτης του κύκλου ζωής. Οι αναλυτικές απογραφές στοιχείων του κύκλου ζωής δεν μπορούν μόνες τους να αποτελέσουν ΑΚΖ παρά μόνο ένα στάδιο της ευρύτερης μεθοδολογίας

40 Μεθοδολογία της ΑΚΖ Η εκτίμηση των επιπτώσεων προστέθηκε στο πλαίσιο της μεθοδολογίας για να δώσει μία προοπτική στα δεδομένα και στις πληροφορίες εισόδου και εξόδου. Χωρίς την εκτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων των αποβλήτων, και της ελάττωσης των αποθεμάτων, είναι δύσκολο να γίνει κατανοητή η σχέση των δεδομένων εισόδου και εξόδου του συστήματος με το περιβάλλον, ή το όφελος από την επίτευξη βελτιώσεων στο σύστημα.

41 Μεθοδολογία της ΑΚΖ Η εκτίμηση βελτιώσεων ενσωματώθηκε στο πλαίσιο της μεθοδολογίας για τρεις κύριους λόγους: 1. Να δώσει έμφαση στη χρήση της ΑΚΖ σαν μέσο για τη μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων που συνδέονται με το υπό μελέτη σύστημα. 2. Να εξασφαλίσει ότι ο στόχος μίας ΑΚΖ δεν είναι η χρησιμοποίησή της για την υποστήριξη μόνο του status-quo (δηλ. αυτό που ήδη υπάρχει). 3. Να αναγνωρίσει ότι όλα τα συστήματα έχουν επιπτώσεις στο περιβάλλον με περιθώρια όμως μείωσής τους.

42 Μεθοδολογία της ΑΚΖ Αν και κάθε φάση εξυπηρετεί μια σημαντική λειτουργία για την παροχή πληροφοριών, πρέπει να διευκρινιστεί ότι δεν είναι απαραίτητο να ολοκληρωθούν η αναλυτική απογραφή και η εκτίμηση των επιπτώσεων για να αναγνωριστούν οι δυνατότητες περιβαλλοντικών βελτιώσεων. Για παράδειγμα, η αναλυτική απογραφή μπορεί από μόνη της να χρησιμοποιηθεί για την αναγνώριση των δυνατοτήτων μείωσης της κατανάλωσης ενέργειας και α υλών καθώς και των αποβλήτων.

43 Προσδιορισμός του στόχου και της έκτασης της μελέτης Το πρώτο στάδιο μιας ΑΚΖ είναι ο προσδιορισμός στόχου και έκτασης της μελέτης. Εδώ προσδιορίζεται η επιδίωξη της μελέτης, το αντικείμενό της, ορίζεται η λειτουργική μονάδα, και καθορίζεται η διαδικασία για την ποιοτική εξασφάλιση της μελέτης. Τα δεδομένα και οι πληροφορίες που απαιτούνται για την υποστήριξη της αναλυτικής απογραφής, της εκτίμησης των επιπτώσεων και της εκτίμησης βελτιώσεων θα πρέπει να εντοπιστούν κατά τον προσδιορισμό του στόχου και της έκτασης της μελέτης. Για παράδειγμα, αν πρόκειται να πραγματοποιηθεί μια εκτίμηση επιπτώσεων, θα πρέπει σ αυτή τη φάση να καθοριστούν οι κατηγορίες επιπτώσεων και η συλλογή δεδομένων να είναι συμβατή με το σκοπό της εκτίμησής των.

44 Επιδίωξη Κατά την έναρξη μιας ΑΚΖ, είναι απαραίτητο να οριστεί με σαφήνεια η επιδίωξη της μελέτης. Αυτή θα πρέπει να περιλαμβάνει μια ξεκάθαρη δήλωση της αιτίας διεξαγωγής της ΑΚΖ, και της επιδιωκόμενης χρήσης των αποτελεσμάτων. Η επιδίωξη της μελέτης θα πρέπει να προσδιοριστεί βάσει του ποια απόφαση θα στηριχθεί στα αποτελέσματα αυτής της ανάλυσης, και ποιες πληροφορίες απαιτούνται, σε ποιο βαθμό ανάλυσης, και για ποιο σκοπό. Μια βασική θεώρηση είναι το αν τα αποτελέσματα θα χρησιμοποιηθούν για εσωτερικές εφαρμογές σε μια εταιρεία για τη βελτίωση της περιβαλλοντικής απόδοσης του συστήματος, ή για εξωτερικές, για παράδειγμα, για να επηρεάσουν το δημόσιο συμφέρον.

45 Αντικείμενο Το αντικείμενο μιας μελέτης καθορίζει το σύστημα, τα όρια, τις απαιτήσεις δεδομένων, τις υποθέσεις, και τους περιορισμούς. Πρέπει να προσδιορίζεται με λεπτομέρεια, ώστε να εξασφαλίζει την επάρκεια και την συμβατότητα του εύρους και του βάθους της ανάλυσης με τον διατυπωμένο σκοπό. Όλα τα όρια, η εκάστοτε μεθοδολογία, οι κατηγορίες δεδομένων, και οι υποθέσεις θα πρέπει να διατυπώνονται ξεκάθαρα και με σαφήνεια. Είναι επίσης απαραίτητο να συμπεριληφθεί εκτός της μέσης τιμής και μια εκτίμηση της μεταβλητότητας των δεδομένων.

46 Λειτουργική μονάδα Ο καθορισμός της λειτουργικής μονάδας αποτελεί ένα θεμελιώδες βήμα για την αποφυγή ασαφειών κατά τη διατύπωση του σκοπού. Η λειτουργική μονάδα συντελεί στη δημιουργία μιας βάσης σύγκρισης μεταξύ διαφορετικών κύκλων ζωής προϊόντος, και μεταξύ διαφόρων σεναρίων ή υποθέσεων. Επίσης είναι ένα μέτρο απόδοσης του συστήματος. Θα πρέπει να είναι πλήρως καθορισμένη, μετρήσιμη και σχετική με τα δεδομένα εισόδου και εξόδου. Παραδείγματα λειτουργικών μονάδων είναι η μονάδα επιφάνειας μιας περιοχής που καλύπτεται με μπογιά σε ένα ορισμένο χρονικό διάστημα, η συσκευασία που χρησιμοποιείται για την διάθεση μιας δεδομένης ποσότητας αναψυκτικού, ή η ποσότητα καθαριστικών που απαιτούνται για την καθαριότητα ενός νοικοκυριού. Σε συγκριτικές μελέτες είναι απαραίτητο τα συστήματα να συγκρίνονται με βάση ισοδύναμες μονάδες.

47 Εκτίμηση της ποιότητας των δεδομένων Η ποιότητα δεδομένων της ΑΚΖ ορίζεται ως ο βαθμός αξιοπιστίας ανάμεσα σ αυτά της εισόδου και εξόδου ξεχωριστά, στα συνολικά, και στις αναφορές που βασίζονται στη χρήση τους. Οι στόχοι για μια συγκεκριμένη ποιότητα δεδομένων θα πρέπει να διατυπώνονται ξεκάθαρα κατά το στάδιο προσδιορισμού του στόχου και της έκτασης της μελέτης. Η χρησιμότητα και η αξιοπιστία της ΑΚΖ εξαρτάται άμεσα από την ποιότητα των δεδομένων. Η συλλογή και η επεξεργασία των δεδομένων σε υπολογιστές, καθιστούν επιτακτική την ανάγκη για μια εκτίμηση της ποιότητάς τους. Τελευταία αν και σημειώθηκε σημαντική αύξηση των μεθόδων ΑΚΖ, η αμφισβήτησή τους λόγω της ποιότητας των δεδομένων είναι εμφανής. Η ΑΚΖ πρέπει να είναι επιστημονικά τεκμηριωμένη λόγω της πολυπλοκότητάς της και της εξάρτησής της από τα δεδομένα.

48 Αναλυτική απογραφή δεδομένων Η αναλυτική απογραφή είναι μια τεχνική διαδικασία ποσοτικοποίησης, βασισμένη σε δεδομένα των συνολικών απαιτήσεων σε ενέργεια και πρώτες ύλες, των ατμοσφαιρικών εκπομπών, των αποβλήτων που μεταφέρονται στο νερό, των στερεών απορριμμάτων και άλλων στοιχείων που απελευθερώνονται κατά την παραγωγή ενός προϊόντος ή σε μια διεργασία. Τα ποιοτικά θέματα αντιμετωπίζονται στην εκτίμηση επιπτώσεων, όμως θα ήταν χρήσιμο να προσδιοριστούν κατά την διεξαγωγή της απογραφής. Με την ευρύτερη έννοια, η αναλυτική απογραφή ξεκινά από την παραγωγή πρώτων υλών και συνεχίζει μέχρι την τελική κατανάλωση και διάθεση του προϊόντος. Εντούτοις, κάποιες απογραφές έχουν πιο αυστηρά όρια εξαιτίας του σκοπού χρήσης τους (π.χ. βελτιώσεις διαμόρφωσης εσωτερικού βιομηχανικού προϊόντος όπου προσδιορίζονται οι πρώτες ύλες). Οι βασικές αρχές της αναλυτικής απογραφής που περιγράφονται παρακάτω, απευθύνονται σε κάθε φυσικό σύστημα δραστηριοτήτων που περιλαμβάνει την άμεση ή έμμεση χρήση ενέργειας ή μάζας.

49 Καθορισμός και οριοθέτηση του συστήματος Σύμφωνα με τη μεθοδολογία της αναλυτικής απογραφής, κάθε προϊόν ή υπηρεσία θα πρέπει να παρουσιάζεται σαν ένα σύστημα. Ως σύστημα ορίζεται ένα σύνολο από διεργασίες που συνδέονται μεταξύ τους υλικά ή ενεργειακά (π.χ. διαδικασία κατασκευής, διαδικασία μεταφοράς, ή διαδικασία εξόρυξης καυσίμων), το οποίο πραγματοποιεί κάποια καθορισμένη λειτουργία. Το σύστημα διαχωρίζεται από το περιβάλλον του, μέσω κάποιων ορίων. Ολόκληρη η περιοχή έξω από τα όρια είναι γνωστή ως το περιβάλλον του συστήματος.

50 Καθορισμός και οριοθέτηση του συστήματος Ένας εύκολος διαχωρισμός του συστήματος σε υποσυστήματα μπορεί να γίνει με βάση τα στάδια του κύκλου ζωής. Κάθε στάδιο ή διεργασία μπορεί να θεωρηθεί σαν ένα υποσύστημα του συνολικού συστήματος. Αντιμετωπίζοντας τα στάδια ως υποσυστήματα, διευκολύνεται η συγκέντρωση των δεδομένων για την αναλυτική απογραφή του όλου συστήματος.

51 Καθορισμός και οριοθέτηση του συστήματος Το σύστημα που περιγράφει τον κύκλο ζωής του προϊόντος είναι ευκολότερο να καθοριστεί εάν η σειρά των λειτουργιών διασπαστεί σε βασικές και δευτερεύουσες γραμμές. Η βασική γραμμή δραστηριοτήτων συμμετέχει άμεσα στην κατασκευή, χρήση και διάθεση του προϊόντος ή του υλικού. Η δευτερεύουσα γραμμή περιλαμβάνει βοηθητικές ύλες ή διεργασίες που συνεισφέρουν στην κατασκευή, ή παράγουν κάτι το οποίο συμμετέχει στη βασική γραμμή δραστηριοτήτων. Κάποιες γραμμές βοηθητικών υλικών ή διεργασιών μπορεί να επεκταθούν πέρα από τη βασική γραμμή. Κατά τον καθορισμό των ορίων του συστήματος, ο αναλυτής πρέπει να αποφασίσει που θα περιοριστεί η ανάλυση και να έχει ξεκαθαρίσει τους λόγους για την απόφασή του αυτή. Τα ακόλουθα ερωτήματα είναι χρήσιμα για την τοποθέτηση και την περιγραφή των ορίων του συστήματος.

52 Οριοθέτηση του συστήματος γενικό διάγραμμα ροής διεργασίας

53 Ενεργειακά Αποθέματα Άλλοι Φυσικοί Πόροι (π.χ. νερό) Φυσικοί Ποροι ( Πρώτες Ύλες) Όλες οι Ενέργειες και Διεργασίες σχετικές με την Διαδικασία Κύριο Προϊόν Συμπαράγωγα Αέριες Εκπομπές Υγρά Στερεά Απόβλητα Απόβλητα

54 Καθορισμός και οριοθέτηση του συστήματος Πρέπει η ανάλυση να καλύπτει ολόκληρο τον κύκλο ζωής του προϊόντος; Ένα σύστημα που θεωρητικά περιλαμβάνει ολόκληρο τον κύκλο ζωής θα άρχιζε με τις πηγές πρώτων υλών και ενέργειας που εξάγονται από το έδαφος, και θα τελείωνε με όλα τα υλικά να καταλήγουν πίσω στο έδαφος ή τουλάχιστον, κάπου στο περιβάλλον αλλά όχι σε κάποιο τμήμα του συστήματος. Κάθε οριοθέτηση του συστήματος που διαφέρει από αυτή, εκφράζει μια απόφαση του αναλυτή να το περιορίσει με κάποιο τρόπο. Η κατανόηση των πιθανών συνεπειών, που συνεπάγονται τέτοιες αποφάσεις, είναι σημαντική για την αξιολόγηση της σχέσης μεταξύ της ικανότητας των αποτελεσμάτων της αναλυτικής απογραφής να υπαγορεύσουν με λεπτομέρεια τα περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά του προϊόντος και των περιορισμών στο κόστος, το χρόνο, ή άλλους παράγοντες, τα οποία έρχονται σε αντιπαράθεση.

55 Καθορισμός και οριοθέτηση του συστήματος Ανάλογα με το στόχο της μελέτης, ίσως είναι δυνατό να αποκλειστούν κάποια στάδια ή δραστηριότητες και ωστόσο να καλύπτονται τα θέματα για τα οποία πραγματοποιείται η αναλυτική απογραφή. Π.χ., μπορεί να είναι δυνατό να παραλείπεται η παραγωγή πρώτων υλών από μια αναλυτική απογραφή κύκλου ζωής χωρίς αυτό να επηρεάζει τα αποτελέσματα. Ας υποθέσουμε ότι μια εταιρία επιθυμεί να πραγματοποιήσει μια εσωτερική απογραφή δεδομένων του κύκλου ζωής, για να αποτιμήσει τα εναλλακτικά συστήματα ξήρανσης για την παρασκευή μιας τυποποιημένης τροφής. Αν οι τεχνολογίες είναι αδιάφορες ως προς τις πρώτες ύλες τροφοδοσίας, μπορεί να γίνει η υπόθεση ότι το στάδιο της παραγωγής πρώτων υλών θα είναι πανομοιότυπο για όλες τις περιπτώσεις. Αν η απόφαση αποσκοπεί στην επιλογή του συστήματος ξήρανσης με τη χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας ή τις χαμηλότερες περιβαλλοντικές επιβαρύνσεις, μπορεί να είναι αποδεκτή η ανάλυση ενός τέτοιου περιορισμένου συστήματος. Εντούτοις, με αυτά τα όρια του συστήματος, δεν μπορεί να προσδιοριστεί ο βαθμός της απόλυτης διαφοράς στην ενέργεια του συνολικού συστήματος ή στην περιβαλλοντική απογραφή του που συνεπάγεται η επιλογή του συγκεκριμένου συστήματος ξήρανσης. Επομένως, δεν θα πρέπει να γίνονται δηλώσεις για το συνολικό σύστημα.

56 Καθορισμός και οριοθέτηση του συστήματος Ποια θα είναι η μονάδα χρήσης για το προϊόν ή το υλικό; Πρόκειται η μελέτη να συγκρίνει συστήματα διαφορετικών προϊόντων; Εάν τα προϊόντα χρησιμοποιούνται με διαφορετικούς ρυθμούς, συσκευάζονται σε διαφορετικές ποσότητες, ή προκύπτουν σε διαφορετικά μεγέθη, πώς μπορεί κάποιος να τα συγκρίνει με ακρίβεια; Μπορούν να αναπτυχθούν ρυθμοί ισοδύναμης κατανάλωσης; Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη το μερίδιο της αγοράς του προϊόντος για να εκτιμηθεί η ανάλογη επιβάρυνση καθενός προϊόντος σε μια δεδομένη κατηγορία; Πρόκειται η μελέτη να συγκρίνει υπηρεσίες; Είναι οι υπηρεσίες ξεκάθαρα καθορισμένες ώστε οι ροές εισόδου και οι εξόδου να κατανεμηθούν αναλογικά;

57 Καθορισμός και οριοθέτηση του συστήματος Ποια βοηθητικά υλικά ή χημικά χρησιμοποιούνται για την παρασκευή ή την συσκευασία των προϊόντων, ή κατά τη διάρκεια της διεργασίας; Υπάρχει πιθανότητα, αυτά τα βοηθητικά υλικά ή τα χημικά να συμμετέχουν με περισσότερο από ένα ελάχιστο ποσοστό στην ενέργεια ή τις εκπομπές του συστήματος που πρόκειται να αναλυθεί; Πώς συγκρίνονται ως προς τη βαρύτητά τους με άλλα υλικά και χημικά του συστήματος παραγωγής; Υπάρχουν επιπλέον υλικά ή υπηρεσίες που απαιτούνται ώστε μια υπηρεσία να είναι λειτουργικά ισοδύναμη με κάποια άλλη;

58 Καθορισμός και οριοθέτηση του συστήματος Το παράδειγμα ροής της διαδικασίας που παρουσιάζεται στο σχήμα 8 αποτελεί ένα παράδειγμα οριοθέτησης συστήματος για μια ανάλυση που διεξάγεται με σκοπό τη δημιουργία μιας βάσης πληροφοριών στο σύστημα μιας πλάκας σαπουνιού. Το ζωικό λίπος είναι το βασικό υλικό για την παραγωγή σαπουνιού, και η αρχική πηγή πρώτης ύλης του είναι οι καρποί δημητριακών που χρησιμοποιούνται σαν τροφή των ζώων. Περιλαμβάνεται επίσης η παραγωγή του χαρτιού για τη συσκευασία του σαπουνιού. Η καταστροφή τόσο του σαπουνιού όσο και της συσκευασίας του, κλείνουν τον κύκλο ζωής αυτού του συστήματος. Τα εισερχόμενα στοιχεία θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν την ενέργεια που απαιτείται για τη λειτουργία του γεωργικού μηχανήματος που χρησιμοποιείται για την καλλιέργεια και συγκομιδή των δημητριακών.

59 Παράδειγμα διαγράμματος ροής

60 Βήματα κλειδιά της Καταγραφής του Κύκλου Ζωής Το 1993, η EPA έκδωσε ένα οδηγό με τίτλο Ανάλυση Κύκλου Ζωής : Inventory Guidelines and Principles. Το 1995, η EPA έκδωσε το Guidelines for Assessing the Quality of Life-Cycle Inventory Analysis. Ο συνδυασμός των δύο οδηγών παρέχει τις βασικές αρχές στην ανάλυση της καταγραφής και αποτίμησης της ποιότητας των χρησιμοποιήσιμων δεδομένων και των αποτελεσμάτων. Οι δύο οδηγοί καθορίζουν τα επόμενα βήματα της καταγραφής του Κύκλου ζωής: Κατασκευή ενός διαγράμματος ροής των διαδικασιών που αξιολογούνται Κατασκευή ενός σχεδίου συλλογής δεδομένων Συλλογή δεδομένων Αξιολόγηση και αναφορά των αποτελεσμάτων

61 Βήμα 1ο: Κατασκευή του διαγράμματος ροής Ένα διάγραμμα ροής είναι ένα εργαλείο για να καθοριστούν οι εισροές και οι εκροές σε ένα σύστημα ή μια διαδικασία. Το σύστημα ή ο περιορισμός του συστήματος ποικίλει για κάθε ΑΚΖ. Η φάση καθορισμού του στόχου και σκοπού καθορίζει τους αρχικούς περιορισμούς οι οποίοι ορίζουν τι πρέπει να περιλαμβάνει κάθε ξεχωριστή ΑΚΖ χρησιμοποιούνται ως περιορισμοί του συστήματος στο διάγραμμα ροής. Οι διαδικασίες της μονάδας μέσα στους περιορισμούς του συστήματος ενώνονται στο να σχηματίσουν μια συνολική εικόνα του κύκλου ζωής των εισροών και εκροών (υλικά και ενέργεια) του συστήματος. Το διάγραμμα 3-1 παρουσιάζει τα συστατικά γενικής διαδικασίας μονάδας μέσα σε ένα διάγραμμα ροής για δοσμένους περιορισμούς του συστήματος.. Όσο περισσότερο πολύπλοκο είναι το διάγραμμα ροής, τόσο μεγαλύτερη είναι η ακρίβεια και η χρησιμότητα των αποτελεσμάτων. Δυστυχώς, η πολυπλοκότητα συνεπάγεται μεγάλο χρονικό διάστημα και οι πηγές θα πρέπει να αφοσιωθούν σε αυτό το βήμα, καθώς συλλέγονται τα στοιχεία και αναλύονται τα βήματα. Τα διαγράμματα ροής χρησιμοποιούνται για να μοντελοποιήσουν όλες τις εναλλακτικές που βρίσκονται υπό μελέτη (π.χ., και το βασικό σύστημα και τις εναλλακτικές του μαζί). Για μια συγκριτική μελέτη, είναι βασικό το βασικό σύστημα και οι εναλλακτικές να χρησιμοποιούν τους ίδιους περιορισμούς και να είναι μοντελοποιημένες στο ίδιο βαθμό λεπτομέρειας. Εάν δεν γίνει, τα δεδομένα μπορεί να είναι ανακριβή.

62 Ηλεκτρισμός Νερό Φυσικό αέριο Υλικά/ Συστατικά/ τμήματα Διαδικασία/ προϊόν Συστατικά/ τελικά τμήματα Μη Επικίνδυνες εκροές Επικίνδυνες εκροές

63 Βήμα 2: Κατασκευή ενός σχεδίου συλλογής δεδομένων ΚΚΖ Ως τμήμα της φάσης καθορισμού στόχου και πλαισίου, καθορίστηκε η απαιτούμενη ακρίβεια των δεδομένων. Όταν γίνεται συλλογή πηγών για τα δεδομένα, ένα σχέδιο συλλογής δεδομένων ΑΚΖ διασφαλίζει ότι η ποιότητα και η ακρίβεια των δεδομένων ταυτίζονται με τις προσδοκίες μας. Στοιχεία κλειδιά ενός σχεδίου επιλογής δεδομένων περιλαμβάνουν τα εξής: Καθορισμός της ποιότητας των στόχων, Αναγνώριση των πηγών δεδομένων και τύπων, Αναγνώριση του δείκτη ποιότητας των δεδομένων, και Κατασκευή ενός σχεδίου εργασίας για την συλλογή δεδομένων και μιας λίστας ελέγχου.

64 Αναγνωρίζοντας Πηγές Δεδομένων και Τύπους Για κάθε στάδιο του κύκλου ζωής, διαδικασίας της μονάδας, ή τύπο περιβαλλοντικής εκπομπής, καθορίζεται η συγκεκριμένη πηγή δεδομένων και/ ή ο απαιτούμενος τύπος για να παρέχεται στον μελετητή η επαρκής ακρίβεια και ποιότητα των στόχων που έχει θέσει. Καθορίζοντας τις απαιτούμενες πηγές δεδομένων και τους τύπους πριν την συλλογή των δεδομένων πετυχαίνεται να μειωθεί το κόστος και ο απαιτούμενος χρόνος για την συλλογή δεδομένων.

65 Παραδείγματα πηγών δεδομένων περιλαμβάνουν τα εξής: -Μετρητικές ενδείξεις από τον εξοπλισμό -Αρχείο λειτουργίας του εξοπλισμού -Αναφορές βιομηχανικών δεδομένων, τράπεζες δεδομένων, ή συμβουλές -Εργαστηριακά αποτελέσματα -Κυβερνητικά έγγραφα, αναφορές,τράπεζες δεδομένων, και ιδρύματα διευθέτησης τραπεζών Άλλες διαθέσιμες δημόσιες τράπεζες δεδομένων ή ιδρύματα διευθέτησης τραπεζών -Περιοδικά, διατριβές, βιβλία, και ευρεσιτεχνίες -Παραπεμπτικά βιβλία -Εταιρίες εμπορίου -Σχετικές καταγραφές προηγούμενων μελετών κύκλου ζωής -Λεπτομερής παρουσίαση του εξοπλισμού και της διαδικασίας -Καλή κρίση του μηχανικού

66 Βήμα 3: Συλλογή Δεδομένων Τα διαγράμματα ροής που κατασκευάστηκαν στο 1ο βήμα παρέχουν την κατευθυντήρια γραμμή για την συλλογή δεδομένων. Το 2ο βήμα καθορίζει τις απαραίτητες πηγές δεδομένων, τους τύπους, την ποιότητα, την ακρίβεια, και τις μεθόδους συλλογής. Το 3ο βήμα συλλέγει και συμπληρώνει το διάγραμμα ροής και το σχέδιο εργασίας με αριθμητικά δεδομένα. Αυτό μπορεί να μην είναι εύκολο ζήτημα. Μερικά δεδομένα μπορεί να είναι δύσκολο ή αδύνατο να συλλεχθούν, και τα διαθέσιμα δεδομένα μπορεί να είναι δύσκολο να μετατραπούν στην απαιτούμενη λειτουργική μονάδα. Επίσης, τα όρια του συστήματος ή οι στόχοι ποιότητας των δεδομένων μπορεί να χρειαστεί να εξευγενιστούν βάση της διαθεσιμότητας των δεδομένων. Αυτή η επαναληπτική διαδικασία είναι κοινή στις περισσότερες ΑΚΖ. Βήμα 4: Αποτίμηση και Τεκμηρίωση των αποτελεσμάτων της ΚΚΖ Τώρα εφόσον έχουν συλλεχθεί τα δεδομένα και έχουν οργανωθεί σε μια μορφή ή κάποια άλλη, η ακρίβεια των αποτελεσμάτων θα πρέπει να επικυρωθεί. Η ακρίβεια θα πρέπει να είναι επαρκής ώστε να υποστηρίζει τους στόχους που εφαρμόσθηκε η ΑΚΖ όπως ορίζεται στη φάση καθορισμού στόχου και πλαισίου.

67 Κατανομή των Εισροών και Εκροών Πολλές επιλογές για μεθόδους κατανομών. Μελετούνται οι δυσκολίες στη διεξαγωγή μιας καταγραφής που εκδηλώνεται όταν μελετούνται διαδικασίες που παράγουν περισσότερα από ένα προϊόντα. Παραδείγματος χάρη, κατά την ηλεκτρόλυση του αλατιού στο νερό για την παραγωγή μοριακού υδρογόνου, χλωρίου και καυστικής σόδας, τις οποίας η χημική αντίδραση είναι η εξής 2H20 + 2NaCI 2NaOH + Cl2 + H2, τα περιβαλλοντικά αποτελέσματα της ηλεκτρόλυσης δεν μπορούν να αποδοθούν πλήρως για την καυστική σόδα, το χλώριο ή το υδρογόνο. Εδώ απαιτείται ένας κατάλληλος κανόνας κατανομής, για στιγμιαία κατανομή βασισμένη στη μάζα ή στην οικονομική αξία των προϊόντων.

68 Κύκλοι Ανακύκλωσης ανακύκλωση προϊόντος ανακατασκευή προϊόντος ανακύκλωση υλικού Οι κύκλοι ανακύκλωσης στην ΑΚΖ ενός προϊόντος εισάγουν ένα νέο επίπεδο πολυπλοκότητας στην διεκπεραίωση της καταγραφής του κύκλου ζωής. Τα προϊόντα μπορούν να ανακυκλωθούν με διάφορους τρόπους. Αν ένα αντικείμενο μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί για τον αρχικό του στόχο, π.χ. όταν ένα γυάλινο μπουκάλι πλυθεί και ξαναγεμιστεί, καλείται ανακύκλωση προϊόντος. Η ανακατασκευή του προϊόντος λαμβάνει χώρα όταν ένα αντικείμενο χρησιμοποιείται με διαφορετικό τρόπο από ότι αρχικά είχε κατασκευαστεί, όπως όταν εφημερίδες χρησιμοποιούνται για πακετάρισμα. Άλλος τύπος ανακύκλωσης είναι η ανακύκλωση υλικού όπου ένα αντικείμενο χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη τροφοδοσίας στην παραγωγή υλικού. Ένα παράδειγμα ανακύκλωσης υλικού αποτελεί η παραγωγή ράβδων χάλυβα από παλιά αμάξια.

69 Εκπομπές και Κατανάλωση Ενέργειας που Αποφεύγονται Η αιτιολόγηση πρέπει να καθοριστεί σαφώς Όταν η διαδικασία διάθεσης παράγει ένα συγκεκριμένο προϊόν (π.χ. Παραγόμενη ενέργεια από αποτέφρωση υλικών ή ανακύκλωση του προϊόντος ή των υλικών του) αυτό όχι μόνο προκαλεί εκπομπές, αλλά επίσης μειώνει-αποφεύγει κάποιες εκπομπές (δεν είναι απαραίτητο να παράγεται η ενέργεια ή τα υλικά). Για να επιτραπεί αυτό, εισάγονται οι εκπομπές που αποφεύγονται (ή τα απόβλητα ή η κατανάλωση ενέργειας). Αυτές είναι ισοδύναμες με τις εκπομπές οι οποίες θα παράγονταν στην κανονική παραγωγή του υλικού ή της ενέργειας. Οι επιδράσεις που αποφεύγονται σε μια διαδικασίας εκπίπτουν από τις εκπομπές που προκαλούνται από άλλες διαδικασίες

70 Ισορροπία υλικών και αποδόσεις διαδικασίας Ex: Polymer Injection Molding Εισροών = Εκροών A = D + H M + H T + H I = D + J Απόδοση διαδικασίας = Εκροή Προϊόντος / Συνολική εκροή = D / ( D + J ) M = B / B + H M and T = C / C+ H T + E = M T

71 Εισροές και εκροές από την παραγωγή 1 κιλού μεθανίου Ενεργειακό περιεχόμενο Κατηγορία Μέση Τιμή Καύσιμα, MJ Άνθρακας Πετρέλαιο Φυσικό αέριο Χρήση νερού Πυρηνική Άλλες Σύνολο 0,94 1,8 6,1 0,12 0,32 <0,01 9,2 Πρώτες ύλες τροφοδοσίας Συνολικά Πρώτες ύλες τροφοδοσίας και Καύσιμα Άνθρακας Πετρέλαιο Φυσικό αέριο σύνολο <0,

72 Η έντονη αναζήτηση υλικών, απαιτείται για μια περιεκτική καταγραφή του κύκλου ζωής, ακόμη και για ένα απλό προϊόν που έχει παρασκευαστεί από τις πρώτες ύλες σε ένα ή δύο κατασκευαστικά βήματα. Για ένα σύνθετο προϊόν που αποτελείται από πολλά διαφορετικά προϊόντα και των οποίων η επεξεργασία παράγει επιπλέον προϊόντα, η αναζήτηση των υλικών γίνεται όλο και περισσότερο ενδιαφέρον. Ο πίνακας (που παρουσιάζεται στις επόμενες σελίδες) παρουσιάζει τις εισροές και τις εκροές της παραγωγής ενός απλού προϊόντος : του αιθυλενίου. Εδώ παρουσιάζονται τα δεδομένα για την παραγωγή αυτού του χημικού προϊόντος έτσι ώστε το επίπεδο της λεπτομέρειας που απαιτείται για την καταγραφή των προϊόντων να κατανοηθεί καλύτερα. Το τμήμα του πίνακα που παρουσιάζεται σε αυτές τις σελίδες δίνει τις απαιτήσεις σε καύσιμα και πρώτες ύλες τροφοδοσίας για την παραγωγή ενός κιλού αιθυλενίου. Οι κύριες πρώτες ύλες για την παραγωγή του αιθυλενίου, πετρέλαιο και φυσικό αέριο, είναι επίσης καύσιμα. Παρουσιάζεται το ενεργειακό περιεχόμενο των πρώτων υλών αντί για την μάζα τους για να γίνει σύγκριση με την ενέργεια που απαιτείται για την παραγωγική διαδικασία. Αυτά τα δεδομένα προέρχονται από μια μελέτη του Ian Boustead για το European Centre for Plastics in the Environment (PWMI) με έδρα τις Βρυξέλες.

73 Εισροές και εκροές από την παραγωγή 1 κιλού αιθυλενίου Πρώτες Ύλες, gr Κατηγορία Ορυκτός σίδηρος Ασβεστόλιθος Νερό βωξίτης Χλωριούχο νάτριο Χώμα Μαγγάνιο Μέση τιμή <1

74 Εισροές και εκροές από την παραγωγή 1 κιλού αιθυλενίου Αέριες εκπομπές, mg Κατηγορία Σκόνη Μονοξείδιο του άνθρακα Διοξείδιο του άνθρακα θειικά οξέα Νιτρικά οξέα Υδρόθειο Υδροχλώριο Υδρογονάνθρακες Άλλα οργανικά Μέταλλα Μέση τιμή

75 Αυτές είναι οι αέριες εκπομπές κατά την παραγωγή 1 kg αιθυλενίου. Όπως παρατηρείται, οι εκπομπές αναγράφονται για ξεχωριστά μίγματα ή κλάσεις μιγμάτων. Όπως θα παρουσιαστεί με μεγαλύτερη λεπτομέρεια στην πορεία, η λήψη ξεχωριστά των διαφοροποιημένα στοιχεία για τις εκπομπές στο καταγραφικό επίπεδο μιας ΑΚΖ είναι σημαντικό για το τμήμα αποτίμησης. Σε αυτή την καταγραφή, όλοι οι υδρογονάνθρακες συγκεντρώνονται μαζί, και τα μέταλλα το ίδιο,το οποίο είναι ατυχές γιατί ξεχωριστοί υδρογονάνθρακες έχουν διαφορετικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις, όπως και τα ξεχωριστά μέταλλα. Εντούτοις, η σύνθεση μιας καταγραφής της παραγωγής ενός ξεχωριστού χημικού προϊόντος με όλες τις εκπομπές διαφοροποιημένες θα μπορούσε να είναι ένα αποκαρδιωτικό, αν όχι αδύνατο, θέμα.

76 Εισροές και εκροές από την παραγωγή 1 κιλού αιθυλενίου Υδάτινες εκπομπές, mg Κατηγορία COD BOD Οξύ ως H + Μέταλλα Ιόντα χλωρίου Διαλυμένα οργανικά Αιρούμενα σωματίδια Πετρέλαιο Φαινόλη Διαλυμένα στερεά Άλλο άζωτο Μέση τιμή

77 Εισροές και εκροές από την παραγωγή 1 κιλού αιθυλενίου Στερεά Απόβλητα, mg Κατηγορία Βιομηχανικά απόβλητα Ορυκτά απόβλητα Υπολείμματα καύσης και στάχτη Μη τοξικά χημικά Τοξικά χημικά Μέση τιμή

78 3. Κατασκευή ενός μοντέλου για Υπολογιστή: Η ΑΚΖ άμεσα υλοποιήσιμη με χρήση τεχνικών βασισμένες στη χρήση Υ/Η βάσεις δεδομένων mgt, χρήση διασυνδέσεων, απλοί υπολογισμοί, παρουσίαση δεδομένων. MERC Developed MLCA Tool

79 Αξιοποίηση υλικών 3. Ανάλυση και Αναφορά των αποτελεσμάτων της μελέτης. 4. Ερμηνεία αποτελεσμάτων και Εξόρυξη συμπερασμάτων. Χρήση ενέργειας: Ενέργεια διαδικασίας, Ενέργεια μεταφοράς, Ενεργειακό περιεχόμενο των υλικών (ειδικά των πολυμερών) υπόψη: Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από διάφορες πηγές...άνθρακα, υδροηλεκτρική, πυρηνική, τυπική χρήση εθνικής μέσης διακίνησης από την στιγμή που η ισχύς προέρχεται από το ηλεκτρικό δίκτυο. Περιβαλλοντικές Εκπομπές από τις συσκευές ελέγχου: Αέριες: σωματίδια, οξείδια του αζώτου, υδρογονάνθρακες, οξείδια του θείου, μονοξείδιο του άνθρακα, & διοξείδιο του άνθρακα Υδάτινες: απαίτηση σε βιοχημικό οξυγόνο (BOD), απαίτηση σε χημικό οξυγόνο (COD), αιωρούμενα σωματίδια, σίδηρος, χρώμιο, οξύ, και αμμωνία Στερεές: στερεά απόβλητα που εναποτίθενται στο έδαφος Υπόψη: η υπερφόρτωση από ορυχεία τυπικά δεν περιλαμβάνεται γιατί δεν αποτελεί έδαφος.

80 Περιορισμοί Συστήματος Οι διαδικασίες εξαιρούνται ώστε να διατηρηθεί η καταγραφή του κύκλου ζωής εύχρηστη. Καθώς η καταγραφή προχωρά φαίνεται απλή στην θεωρεία, στην εφαρμογή της, θέτεται ένας αριθμός πρακτικών περιορισμών. Όπως αναφέρθηκε, ένα σημαντικό τμήμα στην φάση σχεδιασμού της ΑΚΖ είναι η επιλογή των περιορισμών του συστήματος που κάνουν πιθανή την αποπεράτωση της ΑΚΖ. Όταν θέτονται οι περιορισμοί του συστήματος, δεν είναι πάντα ξεκάθαρο ποια διαδικασία θα περιλαμβάνεται στην καταγραφή. Στην παραγωγή του αιθυλενίου για παράδειγμα, το πετρέλαιο θα πρέπει να εξαχθεί θα πρέπει να μεταφερθεί με τάνκερ ακόμη θα πρέπει να κατασκευαστεί το τάνκερ, και θα πρέπει να εξαχθούν οι πρώτες ύλες για την κατασκευή του τάνκερ. Για πρακτικούς λόγους θα πρέπει να οριστεί ένας περιορισμός. Συνήθως, η παραγωγή οικονομικών αγαθών (όπως το τάνκερ και η μεταφορά) εξαιρούνται. Αυτό αποτελεί μια κακή προσέγγιση εάν τα οικονομικά αγαθά δεν χρησιμοποιούταν για μαζική παραγωγή ή μαζική μεταφορά. Αντικείμενα όπως δορυφόροι, για παράδειγμα, δεν παράγονται πότε μαζικά. Μερικές φορές μπορεί να κατασκευαστεί ειδικός εξοπλισμός για μεταφέρει ένα και μοναδικό αντικείμενο

81 Τα δεδομένα καταγραφής πρέπει να συνδυαστούν με τα δεδομένα της επίδρασης προτού καταλήξουμε σε συμπεράσματα Αέριες εκπομπές από την παραγωγή 1 κιλού γυαλιού και 1 κιλού πολυαιθυλενίου Εκπομπές σε κιλά Πολυαιθυλένιο Γυαλί CO2 NOX SO2 CO 1,8 0,0011 0, , , ,0027 0,000057

82 Επειδή απαιτείται αρκετή δουλειά για την σύνθεση μιας καταγραφής του κύκλου ζωής, είναι δελεαστικό να καταλήγουμέ σε συμπεράσματα από τα αποτελέσματα. Εντούτοις, η απογραφή από μόνη της δεν παρέχει όλες τις απαραίτητες πληροφορίες για την ανάλυση βελτιστοποίησης. Αντιθέτως, τα στοιχεία χρησιμοποιούνται στην δημιουργία της αποτίμησης, που χρησιμοποιείται στην ανάλυση βελτιστοποίησης. Δεδομένα της καταγραφής, για παράδειγμα, δε μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να καθορίσουν ποιο από δύο προϊόντα έχει καλύτερα περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά. Ο πίνακας εκθέτει τα αποτελέσματα από ένα μικρό τμήμα μιας καταγραφής από την παραγωγή δύο υλικών, του πολυαιθυλενίου και του γυαλιού, και παρουσιάζεται για να διευκρινίσει ότι τα δεδομένα της καταγραφής δεν μπορούν από μόνα τους να παρέχουν αρκετές πληροφορίες για να καθοριστεί αν 1 kg πολυαιθυλενίου είναι περισσότερο ή λιγότερο περιβαλλοντικά φιλικό από 1 kg γυαλιού. Όπως φαίνεται, οι εκπομπές του διοξειδίου του άνθρακα είναι υψηλότερες στο πολυαιθυλένιο από ότι στο γυαλί, ενώ οι εκπομπές των οξειδίων του αζώτου είναι πολύ μεγαλύτερες στο γυαλί από ότι στο πολυαιθυλένιο. Αυτά τα δύο μίγματα έχουν διαφορετικές επιπτώσεις στο περιβάλλον. Τα οξείδια του αζώτου συμμετέχουν στον κύκλο αιθαλομίχλης και σχετίζονται με ιζηματοποίηση και εναπόθεση οξέων, ενώ οι εκπομπές του διοξειδίου του άνθρακα λαμβάνονται υπόψη λόγο του ρόλου που έχουν στο φαινόμενο του θερμοκηπίου. Η συσχετιζόμενη σπουδαιότητα των διαφορετικών εκπομπών πρέπει να καθοριστεί στο στάδιο αποτίμησης της ΑΚΖ για να δώσουν νόημα σε τιμές που λαμβάνονται από το στάδιο της καταγραφής.

83 Οι διαφοροποιημένες εκπομπές είναι απαραίτητες στην Αποτίμηση των επιπτώσεων Αέριες εκπομπές για τις σακούλες (0% ανακύκλωση), σε pounds Σύνολο σακούλες πολυαιθυλενίου 2, χάρτινες σακούλες 64 Σωματίδια 1,6 24,6 Υδρογονάνθρακες 12 4,9

84 Αυτός ο πίνακας παρουσιάζει τις αέριες εκπομπές για χάρτινες και πλαστικές σακούλες, και παρουσιάζει την σημασία να λαμβάνονται διαφοροποιημένα δεδομένα εκπομπών κατά την διάρκεια της καταγραφής του κύκλου ζωής. Σε αυτή την καταγραφή κύκλου ζωής, Franklin Associates βρήκαν ότι οι χάρτινες σακούλες έχουν υψηλότερες αέριες εκπομπές από τις πλαστικές σακούλες. Υπάρχουν ποιοτικές διαφορές στις αέριες εκπομπές, ωστόσο, με τις χάρτινες σακούλες οι εκπομπή σωματιδίων, οξειδίων αζώτου και θειικών οξέων είναι μεγαλύτερη από τις πλαστικές ενώ το αντίθετο συμβαίνει για την εκπομπή υδρογονανθράκων. Ποιοτικές διαφορές στους υδρογονάνθρακες υπάρχουν, έτσι ώστε να είναι πιθανό ότι 12 pounds υδρογονανθράκων που εκλύονται κατά τον κύκλο ζωής σακουλών πολυαιθυλενίου να κάνουν μικρότερη περιβαλλοντική ζημιά από 4.9 pounds υδρογονανθράκων που εκλύονται κατά τον κύκλο ζωής χάρτινων σακουλών. Επειδή οι υδρογονάνθρακες είναι συγκεντρωμένοι μαζί, είναι δυνατό να αποτιμηθούν οι επιδράσεις τους και να συγκριθούν οι δυο τύποι σακουλών.

85 Αβεβαιότητα στις καταγραφές του κύκλου ζωής -Μη ολοκληρωμένα ή ανακριβή δεδομένα -Παλαιά δεδομένα/ ανεπαρκής τεχνολογία Τα δεδομένα στην καταγραφή του κύκλου ζωής πολλές φορές είναι μη ολοκληρωμένα ή ανακριβή, κυρίως γιατί οι πηγές που είναι απαραίτητες για την συλλογή υψηλής ποιότητας δεδομένων δεν είναι διαθέσιμες. Μερικές φορές η καταγραφή δεδομένων δεν είναι εφικτή επειδή είναι απόρρητα. Μερικές φορές η καταγραφή διαθέσιμων δεδομένων είναι συνολική με αποτέλεσμα η οι εκπομπές στον αέρα και στα ύδατα να δίνονται σαν σύνολο αντί να δίνονται σαν ποσότητες των ξεχωριστών συστατικών, κάνοντας την αποτίμηση της επίπτωσης δύσκολη. Συνήθως, τα δεδομένα είναι εκτεθειμένα σε βαθμιαία αχρήστευση υπάρχουν περιπτώσεις που οι βιομηχανίες έχουν μειώσει τις εκπομπές κατά μεγάλα ποσά τα τελευταία χρόνια. Η χρήση απαρχαιωμένων δεδομένων μπορεί να προκαλέσει δυσλειτουργίες. Σχετικό με αυτό το θέμα είναι και η επιλογή τεχνολογίας. Μπορεί να γίνει μια διάκριση μεταξύ κάκιστης, μέσης και καλύτερης (σύγχρονης) τεχνολογίας. Πριν την εκκίνηση συλλογής δεδομένων είναι σημαντικό να ληφθεί υπόψη ο τύπος της τεχνολογίας για την οποία υπάρχει ενδιαφέρον.

86 Ροές Ενέργειας Υδροηλεκτρική ενέργεια Ενέργεια από συμβατικά καύσιμα Μια άλλη πηγή αβεβαιότητας στην καταγραφή του κύκλου ζωής είναι η χρήση των «μέσων» ή «τυπικών» τιμών αντί για συγκεκριμένες τιμές σχετικές σε μια λειτουργία ή σε ένα πεδίο. Για παράδειγμα, όταν υπολογίζονται οι ενεργειακές απαιτήσεις ενός προϊόντος, θα πρέπει να περιλαμβάνονται και οι πρώτες ύλες, οι εισροές και τα οι εκροές από την παραγωγή αλλά και η χρήση της ροής ενέργειας. Υπολογίζεται ότι οι εισροές και τα προϊόντα της παραγωγής ενέργειας ποικίλουν ευρέως μεταξύ των διαφορετικών μεθόδων παραγωγής ενέργειας. Ακόμη και μεταξύ μονάδων παραγωγής που παράγουν ενέργεια από την καύση του άνθρακα, υπάρχουν διαφοροποιήσεις στα απόβλητα και στις εκπομπές για διαφορετικές βαθμίδες άνθρακα.

87 Αβεβαιότητες και Συγκρίσεις προϊόντων Οι αβεβαιότητες και οι υποθέσεις στις καταγραφές κύκλου ζωής παράγουν σκεπτικισμό για τα αποτελέσματα του κύκλου ζωής που έγινε για την σύγκριση προϊόντων. Υπάρχει μια διαφωνία μεταξύ ειδικών για χρησιμότητα των αρχών της ανάλυσης κύκλου ζωής στην σύγκριση προϊόντων. Συχνά, οι καταγραφές του κύκλου ζωής είναι εντεταλμένες από μια ομάδα που έχει επενδυμένο δικαίωμα από τα αποτελέσματα. Για παράδειγμα, μια ομάδα παραγωγών πλαστικών μπορεί να έχουν πληρώσει για μια μελέτη που συγκρίνει πλαστικά και χάρτινα προϊόντα. Όποιο προϊόν δείξει ότι είναι περιβαλλοντικά προτιμητέο θα έχει διείσδυση στην αγορά. Αλλά λόγω των υποθέσεων και των επιλογών που γίνονται από τους εφαρμοστές του κύκλου ζωής κατά την διάρκεια της μελέτης επηρεάζονται τα αποτελέσματα, και η αντικειμενικότητα τους είναι κρίσιμη στην ισχύ της.

88 Αβεβαιότητα στα αποτελέσματα των καταγραφών του κύκλου ζωής Ή αμφιβολία στην επιλογή των λειτουργικών μονάδων είναι μόνο μια πιθανή πηγή λάθους στην κατασκευή μιας καταγραφής κύκλου ζωής. Είναι σημαντικό να κατανοηθούν οι παράγοντες που επηρεάζουν την ακρίβεια των δεδομένων ώστε τα αποτελέσματα να μην είναι υπέρ-ερμηνευμένα και να χαθεί χρόνος και πηγές στον ακριβή συντονισμό των συστατικών της διαδικασίας καταγραφής όταν τα συνολικά αποτελέσματα δεν λαμβάνονται με ακρίβεια. Οι έμφυτες αβεβαιότητες στην καταγραφή του κύκλου ζωής περιλαμβάνουν τις υποθέσεις και τις επιλογές των περιορισμών του συστήματος και των πηγών δεδομένων. Για παράδειγμα, εάν ένα στάδιο του κύκλου ζωής εξαιρείται από την ανάλυση επειδή λανθασμένα υποτέθηκε ότι συνεισφέρει ελάχιστα στην συνολική επίδραση, τα αποτελέσματα της καταγραφής θα είναι λανθασμένα. Ταυτόχρονα, τοπικές συνθήκες μπορεί να μην επαρκώς καθορισμένες σε μια μελέτη που χρησιμοποιεί τοπικά και παγκόσμια δεδομένα. Κυρίως, δεδομένα μιας μελέτης που έχουν καταγραφεί μπορεί να είναι μικρής ακρίβειας ή μη διαθέσιμα. Οι υποθέσεις γίνονται όταν επιλέγονται οι περιορισμοί του συστήματος και οι πηγές δεδομένων χρήση τοπικών ή παγκόσμιων δεδομένων μικρή ποιότητα δεδομένων μη διαθέσιμα δεδομένα

89 1. Κατανομή συμπαραγωγών 2. Ανακύκλωση 3. Ενσωματωμένη ενέργεια των πρώτων υλών περιεχόμενη ή μη Κατανομή συμπαραγώγων: Κατανομή των εισροών και των αποβλήτων μιας παραγωγικής μονάδας στα διάφορα συμπαράγωγα. - κατανομή βάση λόγων μάζας - κατανομή βάση οικονομικής αξίας ανακύκλωση: (1) Βιομηχανικό scrap και trim (2) Ανακυκλωμένα Υλικά μετά την Κατανάλωση

90 (1) Βιομηχανικό scrap και trim - Σταδιακή προσέγγιση του συστήματος οι πρώτες ύλες τροφοδοσίας θεωρούνται «απόβλητα» καμία εισροή/ επιβάρυνση μόνο από εισροές στα στάδια της διαδικασίας/ επιβαρυντικά υλικά - Κατανεμημένη προσέγγιση του συστήματος οι πρώτες ύλες τροφοδοσίας είναι συμπαράγωγα πλήρεις εισροές / επιβαρυντικά υλικά (2) Ανακυκλωμένα Υλικά μετά την Κατανάλωση - Ανακύκλωση κλειστού κύκλου παραγωγή ίδιου προϊόντος 100% αγνό - Ανοιχτού κύκλου (κατανεμημένα) Ανάκτηση και χρήση σε άλλο προϊόν πλήρως επιβαρημένα - Ανοιχτού κύκλου (Σταδιακά)... Ανάκτηση και χρήση σε άλλο προϊόν δεν υπάρχει επιβάρυνση από πρώτες ύλες/ επιβαρύνσεις διαδικασίας

91 Παράδειγμα ΑΚΖ Σύγκριση Πλαστικών και Χάρτινων σακουλών Αποτροπή Μόλυνσης: Διδακτέα Ύλη για Εργασία και Προβλήματα Μηχανολογικού σχεδιασμού... David Allen, N. Bakshani & Kirsten Rosselot, 1992 Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα του πίνακα 1-1 και του γραφήματος 1-4, καθορίζεται η ποσότητα της απαιτούμενης ενέργειας και η ποσότητα αέριων εκπομπών κατά την παραγωγή 1000 λιμπρών σακουλών πολυαιθυλενίου. Ταυτόχρονα υπολογίζεται και η ποσότητα της απαιτούμενης ενέργειας και η ποσότητα αέριων εκπομπών κατά την παραγωγή τόσων χάρτινων σακουλών όσον να μπορούν να μεταφέρουν τον ίδιο όγκο αγαθών με 1000 λίμπρες σακουλών πολυαιθυλενίου. Τόσο οι αέριες εκπομπές και οι κατανάλωση ενέργειας συσχετίζονται με τον βαθμό ανακύκλωσης, για αυτό και οι υπολογισμοί θα γίνουν σε τρία διαφορετικά ποσοστά ανακύκλωσης, 0%, 50% και 100% ανακύκλωση. Να ληφθεί υπόψη ότι κατά την ανακύκλωση 50% οι μισές σακούλες πετιούνται και οι μισές ανακυκλώνονται μετά το στάδιο χρήσης τους. Οι σακούλες πολυαιθυλενίου έχουν μάζα 0,2632 ουγκιές η καθεμία ενώ οι χάρτινες 2,144 ουγκιές

92 Παράδειγμα ΑΚΖ Σύγκριση Πλαστικών και Χάρτινων σακουλών Αέριες εκπομπές και απαιτούμενη ενέργεια κατά τα στάδια Απόκτησης Πρώτων Υλών και Διάθεσης προϊόντος Απόκτηση Πρώτων υλών Παραγωγή υλικών Παραγωγή προϊόντος Χρήση προϊόντος Διάθεση προϊόντος Αέριες εκπομπές και απαιτούμενη ενέργεια κατά τα στάδια Παραγωγής υλικών, Παραγωγής προϊόντος και Χρήσης προϊόντος Ανακύκλωση υλικών

93 Παράδειγμα ΑΚΖ Σύγκριση Πλαστικών και Χάρτινων σακουλών Στάδια κύκλου ζωής Αέριες εκπομπές, oz/σακούλα Χαρτί πολυαιθυλέ νιο Απαιτούμενη ενέργεια BTU/σακούλα χαρτί πολυαιθυλέ νιο Παραγωγή υλικών και Παραγωγή προϊόντος και Χρήση προϊόντος 0,0516 0, Εξαγωγή πρώτων υλών και Διάθεση προϊόντων 0,0510 0,

94 Παράδειγμα ΑΚΖ Σύγκριση Πλαστικών και Χάρτινων σακουλών Λύση στο πρόβλημα 1 α) Οι συνολικές απαιτήσεις ενέργειας και η συνολική μάζα των εκπομπών για χάρτινες σακούλες και σακούλες πολυαιθυλενίου (ΡΕ) που υπολογίζονται από τον πίνακα 1.1 παρουσιάζονται στον πίνακα που ακολουθεί. Όλες οι τιμές που αναφέρονται στις σακούλες ΡΕ βασίζονται υπολογίζονται για την παραγωγή 1000 λιμπρών προϊόντος ή σακούλες ΡΕ. Αντίστοιχα οι τιμές για τις χάρτινες σακούλες βασίζονται στην παραγωγή 60800/2=30400 χάρτινων σακουλών που αποτελεί τον αριθμό σακουλών που κρατάει τον ισοδύναμο όγκο προϊόντων Όταν ανακυκλώνεται ένα προϊόν τα στάδια εξόρυξης πρώτων υλών και διάθεσης προϊόντος δεν λαμβάνονται υπόψη Απλοί υπολογισμοί Αέριες εκπομπές για χάρτινες σακούλες για 0 % ανακύκλωση z lb ύ oz 0,0516 0,0510 lb Αέριες εκπομπές για χάρτινες σακούλες για 50 % ανακύκλωση [0.5(30400 ύ 0,0516 0,0510 lb oz * lb Αέριες εκπομπές για χάρτινες σακούλες για 100 % ανακύκλωση z 0.5(30400 ) ] z lb ύ 98 16oz 0,0516 * lb

95 Παράδειγμα ΑΚΖ Σύγκριση Πλαστικών και Χάρτινων σακουλών Πίνακας 1.1 ενεργειακές απαιτήσεις και αέριες εκπομπές για ισοδύναμες ποσότητες χάρτινων σακουλιών και σακουλών ΡΕ 0% ανακύκλωση 50% ανακύκλωση 100% ανακύκλωση ΡΕ χαρτί ΡΕ χαρτί ΡΕ Χαρτί Ενεργειακέ ς απαιτήσεις Αέριες εκπομπές σακούλες σακούλες σακούλες σακούλες σακούλες 39,5 49,5 33,8 38,5 28,2 27,5 72, , σακούλες Υπολογισμένες τιμές

96 What if 3:1 equivalent ratio? What if reuse ie use to line wastebasket is considered? Likelihood of 100% recycle?

97 Παράδειγμα ΑΚΖ Σύγκριση Πλαστικών και Χάρτινων σακουλών Απαιτήσεις σε πετρέλαιο για σακούλες ΡΕ Καύσιμο 6 Ενσωματωμένη ενέργεια Υλικό 39.5*10 BTU 1lbpetroleu m lbpetroleu m *10 BTU oz 1lbpetroleu m lbpetroleu m ( (1.2) oz Σύνολο 0,52 lb petroleum/sack Για δυο σακούλες 0,104 lb petroleum/sack Απαιτήσεις σε πετρέλαιο για χάρτινη σακούλα *10 BTU 1lbpetroleu m Καύσιμο (0.1) *10 lbpetroleu m Δυο σακούλες ΡΕ απαιτούν περισσότερο πετρέλαιο από μια χάρτινη σακούλα BTU 0% ανακύκλωση Θερμική αξία πετρελαίου Μετατροπή πετρελαίου σε ΡΕ 10% τις ενέργειας είναι πετρέλαιο

98 Παράδειγμα ΑΚΖ Σύγκριση Πλαστικών και Χάρτινων σακουλών Αποτροπή Μόλυνσης: Διδακτέα Ύλη για Εργασία και Προβλήματα Μηχανολογικού σχεδιασμού... David Allen, N. Bakshani & Kirsten Rosselot, 1992 Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα του πίνακα 1-1 και του γραφήματος 1-4, καθορίζεται η ποσότητα της απαιτούμενης ενέργειας και η ποσότητα αέριων εκπομπών κατά την παραγωγή 1000 λιμπρών σακουλών πολυαιθυλενίου. Ταυτόχρονα υπολογίζεται και η ποσότητα της απαιτούμενης ενέργειας και η ποσότητα αέριων εκπομπών κατά την παραγωγή τόσων χάρτινων σακουλών όσον να μπορούν να μεταφέρουν τον ίδιο όγκο αγαθών με 1000 λίμπρες σακουλών πολυαιθυλενίου. Τόσο οι αέριες εκπομπές και οι κατανάλωση ενέργειας συσχετίζονται με τον βαθμό ανακύκλωσης, για αυτό και οι υπολογισμοί θα γίνουν σε τρία διαφορετικά ποσοστά ανακύκλωσης, 0%, 50% και 100% ανακύκλωση. Να ληφθεί υπόψη ότι κατά την ανακύκλωση 50% οι μισές σακούλες πετιούνται και οι μισές ανακυκλώνονται μετά το στάδιο χρήσης τους. Οι σακούλες πολυαιθυλενίου έχουν μάζα 0,2632 ουγκιές η καθεμία ενώ οι χάρτινες 2,144 ουγκιές

99 Παράδειγμα ΑΚΖ Σύγκριση Πλαστικών και Χάρτινων σακουλών Πίνακας 1.1 ενεργειακές απαιτήσεις και αέριες εκπομπές για ισοδύναμες ποσότητες χάρτινων σακουλιών και σακουλών ΡΕ 0% ανακύκλωση 50% ανακύκλωση 100% ανακύκλωση ΡΕ χαρτί ΡΕ χαρτί ΡΕ Χαρτί σακούλες σακούλες σακούλες σακούλες σακούλες σακούλες Ενεργειακέ ς απαιτήσεις Αέριες εκπομπές 39,5 49,5 33,8 38,5 28,2 27,5 72, ,5 98

100 0% recycle Embedded Energy Heat value of petroleum Convert petroleum to PE 10% mfg energy is petroleum

101 Παράδειγμα ΑΚΖ Σύγκριση Πλαστικών και Χάρτινων σακουλών Πίνακας 1.2 καταγραφή αέριων εκπομπών για χάρτινες σακούλες και σακούλες ΡΕ Κατηγορία Εκπομπών Αέριες εκπομπές ανά σακούλες Σακούλες ΡΕ Χάρτινες Σακούλες 0% ανακύκλωση 100% 0% ανακύκλωση 100% Σωματίδια Οξείδια του αζώτου Υδρογονάνθρακες Θειικά οξείδια Μονοξείδιο του άνθρακα Αλδεύδες Οσμές θείου Άλλα οργανικά Αμμωνία Υδροφθόριο Μόλυβδος Υδράργυρος Χλώριο 0,8 0,8 2,1 1,7 5,8 3,2 2,6 2,7 0,7 0,6 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 24,6 2,8 9,2 8,0 4,9 3,9 13,6 10,6 7,0 6,5 0,1 0,1 0,3 0,2 4,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Σημείωση: συγκεκριμένες αέριες εκπομπές διαφοροποιούνται αλλά γενικά Είναι μεγαλύτερες για το χαρτί εκτός τους υδρογονάνθρακες

102