Ciclo di Vita di Prodotti,

Processi e Attività.Prof. Attilio Citterio

Dipartimento CMIC “Giulio Natta”

https://iscamapweb.chem.polimi.it/citterio/education/course-topics/

Scuola di Ingegneria Industriale e dell’Informazione

Course 096125 (095857)

Introduction to Green and Sustainable Chemistry

Attilio Citterio

Valutazione del Ciclo di Vita.

”Dalla nascita alla morte”

Impatti su:

• Salute umana

• Ecosistemi

• Risorse

Attilio Citterio

Ciclo di Vita delle Imprese.

IIZIO CRESCITA MATURO DECADIMENTO FASI

Sfo

rzo

Tempo Life cycle

Ritiro dal

mercato

Fine Brevetto

Ie Vendite

1 - 30 anni1 - 10 anni

INVENZIONE

Sviluppo

decisione

Flu

sso

Mo

neta

rio

• Massimizzare il

valore del prodotto

• Minimizzare il

tempo al mercato

Miglioramento

Tecnologia

SCIENZA TECNOLOGIA &

COMMERCIO

COMMERCIO &

FINANZIA

LEGALE Competenze d’affari

Attilio Citterio

Dinamica delle Attività Industriali. S

FO

RZ

O

TempoLife cycle

INIZIO CRESCITA MATURA DECADIMENTO

SCIENZA TECNOLOGIA &

COMMERCIO

COMMERCIO &

FINANZIA

LEGALE

FASI

Competenze d’affari

R

5% Costi

Attività

10 -15 %

Sviluppo Produzione

15 -20 %

M & F

60 %

EntitàUn SME Multinazionali

Attilio Citterio

Valutazione del Ciclo di Vita.

ESTRAZIONE

MATERIE PRIMEPRODUZIONEG

CONFEZIONAMENTO

E TRASPORTO

USO E

GESTIONE

RICICLO E

SMALTIMENTO

USO RISORSE IMPATTO AMBIENTALE GENERAZIONE SCARTI

Rinnovabile e Non

rinnovabile Riscaldamento

globale

Acidificazione

Eutrofizzazione

Riduzione

Strato di Ozono

Formazione

Smog

Deterioramento

AbioticoScarti e

riciclabili

Attilio Citterio

Ciclo di Vita dei Prodotti Chimici.

Riciclo (dei Composti Chimici o Prodotti)

Esposizioni Ambientali

Inquinamento di Aria, Acqua e/o Suolo da Rilasci e/o Discariche

Estrazione di Materie Prime

Produzione Chimica,

Lavorazione o Raffinazione

Produzione e Uso di

Prodotti Chimici Derivati a valle

Produzione

Prodotti

Uso e Riuso di Prodotti

Impoverimento di

risorse

non-rinnovabili

Esposizione Occupazionale

Attilio Citterio

Produzione Industriale Chimica: Regioni

Sviluppate* e Meno sviluppate**.

*

**

Attilio Citterio

*Society of Environmental Toxicology and Chemistry Guidelines

for Life Cycle Assessment ‘A Code of Practice’ August 1993.

Valutazione del Ciclo di Vita (LCA).

La LCA è definita dalla “Society of Environmental Toxicology and

Chemistry” (SETAC)* come

"un procedimento obiettivo di valutazione dei carichi energetici ed

ambientali associati all'intero ciclo di vita di un prodotto, processo o

attività, effettuate tramite l'identificazione e la quantificazione dell'energia

e dei materiali usati nonché dei rifiuti rilasciati nell'ambiente per valutarne

l’impatto e per identificare e valutare le opportunità di miglioramento".

E in base alla norma ISO 14040:

LCA è una tecnica […] che stila un inventario di rilevanti ingressi e

uscite di un sistema prodotto; valutando i potenziali impatti per

l’ambiente associati con tali ingressi e uscite; e interpretando i

risultati dell’inventario e le fasi dell’impatto in relazione agli obiettivi

dello studio.

Attilio Citterio

I Primi Anni.

• I primi studi sugli aspetti del ciclo di vita dei prodotti e dei materiali datano al

1968-1972, e si focalizzarono su temi quali l’efficienza energetica, il consumo di

materie prime e lo smaltimento di rifiuti.

• Al 1969 risale, per es., uno studio sui contenitori per bibite e, in Europa, si

sviluppò un approccio per la valutazione della LCA, noto come ‘Ecobalance’.

• Nel 1972, in UK, Boustead calcolò l’energia totale usata nella produzione di

alcuni beni di consumo e consolidò la metodologia per renderla applicabile a

vari materiali (Handbook of Industrial Energy Analysis, 1979).

• Inizialmente, si considerò a priorità più alta l’energia rispetto a reflui ed ai

sottoprodotti. Perciò, si faceva poca distinzione tra sviluppo degli inventari

(risorse che finiscono in prodotto) e l’analisi degli impatti totali associati. Ma,

finita la crisi petrolifera, la questione energetica si fece meno pressante e, pur

continuando l’interesse per l’LCA, non si ebbero più novità rilevanti.

• Solo alla metà degli anni 80 - inizi 90 si accentuò l’interesse per l’LCA in forma

generale da parte di industrie e società di progettazione e commerciali. Molti

studi senza una metodologia comune portarono a risultati contradditori.

Attilio Citterio

Rapida Crescita e Adolescenza.

• "LCA è uno strumento relativamente giovane." Solo nel 1992 l’UN sancì che le metodologie di valutazione del ciclo di vita erano tra i supporti più promettenti per affrontare un ampio spettro di compiti di direzione ambientale.

• La più completa raccolta sull’LCA a tutt’oggi è il testo The LCA Sourcebook (1993). Questi studi circolanti tra una ristretta comunità scientifica in Europa e Nord America, passarono finalmente dal laboratorio al mondo reale.

• 1993, SETAC pubblica le “Guidelines for Life-Cycle Assessment: A ‘Code of Practice’”

• Ancora oggi le competenze in materia di LCA sono limitate a livello mondiale, ma i paesi più sviluppati si sono organizzati con accademici, consulenti e società per affrontare i problemi ambientali più disparati.

• 1997-2000, ISO pubblica gli Standard 14040-43, definendo i diversi stadi dell’LCA.

• 1998-2001, ISO pubblica gli Standard e i Technical Reports 14047-49

• 2000, l’UNEP e il SETAC creano l’Iniziativa Ciclo di Vita

• 2006 ISO pubblica gli Standard 14040 e 14044, che aggiornano e sostituiscono i 14040-43.

Attilio Citterio

Verso la Maturità.

• Attualmente si è in una fase di sviluppo e consolidamento della metodologia.

Il grado di confidenza acquisito indica un reale futuro sia per la realizzazione

degli inventari che per l’acquisizione di una mentalità sul ciclo di vita.

• Alcuni però pensano che l’LCA sia ancora lontana dall’offrire analisi e

soluzioni chiare a tutti. Le principali difficoltà sono connesse a:

la complessità della maggior parte delle metodologie e dei processi;

gli alti costi e le scale temporali lunghe, nonostante i progressi fatti;

la necessità di esprimere giudizi di merito nel corso dell’analisi;

la mancanza di standard internazionalmente accettati (tentativi sono il SPOLD LCA

e lo standard ISO);

la continua invisibilità di gran parte del lavoro LCA alla comunità

• Le difficoltà stanno in parte nell’accessibilità delle conclusioni anche ai non

esperti e nella trasparenza delle decisioni collegate da parte delle autorità.

• Alcune semplificazioni sono state introdotte allo scopo, in particolare una

serie di software, ma rimane la difficoltà di acquisire dati iniziali affidabili.

Attilio Citterio

Applicazioni dell’LCA.

• Le metodologie LCA sono state sviluppate originariamente per creare

strumenti di supporto alle decisioni per differenziare prodotti, sistemi

di prodotti, o servizi su basi ambientali (Il termine "prodotto" si usa

spesso come sinonimo sia di prodotti, sistemi di prodotto e servizi).

• Nel corso dell’evoluzione dell’LCA, è emerso un certo numero di

applicazioni correlate; le più significative sono:

LCA può essere usata da parte di: industria e altri tipi di imprese

commerciali, governi a tutti i livelli, organizzazioni non-governative quali le

organizzazioni dei consumatori e gruppi ambientali, e consumatori. Le

motivazioni per l'uso variano tra i vari gruppi di utenti.

Uno studio LCA si può condurre per scopi operativi, come per valutare

singoli prodotti, o per ragioni strategiche, come per valutare scenari di

differenti politiche, strategie di gestione o concetti di progettazione.

LCA si può usare per applicazioni interne o esterne e per scopi

commerciali, per orientare le politiche governative nelle aree dei marchi

ambientali, opportunità di acquisti verdi e smaltimento di rifiuti.

Attilio Citterio

LCA: Organizzazioni Internazionali.

LCA gioca un ruolo importante nella politica ambientale dei prodotti. Le

seguenti organizzazioni internazionali hanno un ruolo rilevante nello

sviluppo e applicazione dell’LCA:

• SETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry), è il

forum scientifico internazionale dell’LCA;

• ISO (International Organization of Standardization). ISO ha introdotto

gli standard per l’LCA (serie ISO 14040-14044) e ha contribuito ad

uniformare differenti scuole di questa metodologia. Come risultato, la

credibilità dell’LCA è sensibilmente aumentata;

• L'UNEP (United Nations Environmental Programme) ha la missione

di applicare l’LCA. Collabora con SETAC per la “life cycle initiative”,

con l’obiettivo di promuovere il “life cycle management” nell'industria,

per trovare i metodi migliori nella valutazione dell’impatto e nel

migliorare la qualità dei dati LCA.

• ELCD 3.2, La banca dati Europea del ciclo di vita, disponibile dal

2006, comprende i dati di Life Cycle Inventory (LCI) dalle migliori

associazioni d'affari a livello EU e altre fonti per i materiali chiave,

energia, trasporti e gestione rifiuti.

Attilio Citterio

Banca dati Europea di Riferimento sul Ciclo di vita

(ELCD)* e Relativo Sistema Internazionale di dati (ILCD)*.

Il volume ILCD fornisce una guida su tutti gli stadi richiesti per condurre

una Valutazione del Ciclo di Vita (Life Cycle Assessment - LCA).

ELCD3.2 (European reference Life Cycle Database)** è la banca dati

che fornisce i dati dettagliati per l'analisi LCI.

Nella comunicazione sulla Politica Integrata sui Prodotti, la

Commissione Europea ha richiesto di produrre un volume sulle migliori

pratiche in LCA. Il "Sustainable Consumption and Production Action

Plan" ha confermato che “(…) dati consistenti e affidabili metodologie

sono indispensabili per valutare la prestazione ambientale complessiva

dei prodotti (…)”.

L'obiettivo principale del Volume è di assicurare qualità e consistenza ai

dati LC, metodi e valutazioni. Si rivolge a operatori di LCA, fornitori di

dati, e estensori di rassegne.

http://eplca.jrc.ec.europa.eu/ELCD3/datasetDownload.xhtml**

http://eplca.jrc.ec.europa.eu/uploads/JRC-Reference-Report-ILCD-Handbook-Towards-more-sustainable-

production-and-consumption-for-a-resource-efficient-Europe.pdf

*

Attilio Citterio

Piattaforma Europea per LCA - Supporta il pensiero

LC e la valutazione LCA nei governi e negli affari.

Comunicazione di Politica Integrata sui Prodotti (IPP)

Piano d'azione sul Consumo Sostenibile e Produzione (SCP)

http://eplca.jrc.ec.europa.eu/

Distribuzione

Uso

Raccolta

Ri-uso,Recupero energetico, Riciclo,Discarica

Progettazione

Risorse

Estrazione e

Lavorazione

Produzione e

distribuzione

Beni e

Servizi

Attilio Citterio

Banca Dati Europea ELCD.

Attilio Citterio

Strumenti della LCA.

• EIA (valutazione dell'impatto ambientale) uno strumento sito-specifico

tipicamente usato per valutare l’impatto ambientale di investimenti/servizi

progettati. (Una procedura per incoraggiare le autorità a tenere in

considerazione i possibili effetti dello sviluppo di investimenti sulla qualità

ambientale e sulla produttività delle risorse naturali e uno strumento per la

raccolta e organizzazione dei dati di pianificazione necessari a realizzare

progetti di sviluppo più sostenibile e ambientalmente validi [e ...] è

normalmente applicata in supporto alle politiche per un più razionale e

sostenibile uso delle risorse per raggiungere uno sviluppo economico)

• EA (verifica ambientale) uno strumento sito-specifico tipicamente usato per

valutare un servizio esistente. Include considerazione sulle comunicazioni e

sulla gestione delle informazioni legate all’ambiente.

• RA (valutazione del rischio, talvolta incluso sia in EA che EIA) considera il

rischio presentato da un materiale o servizio e include considerazioni sia sul

potenziale pericolo che sulla probabilità di accadimento.

Attilio Citterio

Spazio

Tempo

Estrazione Produzione Uso Smaltimento

LCA

EIA Concentrazioni/velocità di

produzione delle emissioni

Trasversale a tutte le fasi

LCA vs. EIA (Valutazione dell’Impatto Ambientale).

Un’analisi completa del ciclo di vita di norma si riferisce ad un flusso di

materiali ed energia inerenti un prodotto “dalla culla alla tomba” («from

cradle to grave»): inizia dalle materie prime nel loro stato naturale e

copre l’insieme di tutti i processi ed operazioni di utilizzo del prodotto

stesso fino al suo smaltimento finale come rifiuto.

Gli ecoprofili costituiscono invece un’analisi del tipo “dalla culla al

cancello” (from «cradle to gate»), e si concludono con l’ottenimento di

un prodotto utile, più o meno finito.

Attilio Citterio

Definizione

obiettivi e scopi

Analisi inventari

Valutazione

impatto

Interpretazione

Struttura LCA Applicazioni

Dirette

• Sviluppo, migliora-mento del prodotto

• Programmazionestrategica

•Direttive politiche pubbliche

•Commercializzazione

•Altro

Altri aspetti

• Tecnico•Economico•Mercato• Sociale, ecc.

Metodologia LCA: Principi e Struttura.

http://lca.jrc.ec.europa.eu/lcainfohub/index.vm

http://www.epa.gov/nrmrl/lcaccess/index.html

Attilio Citterio

Fasi dell’LCA (ISO 14044).

Generalmente, una LCA consiste di varie attività iniziali :

a. Definizione di obiettivi e ambito (ISO 14040):

Definisce e descrive il prodotto, processo o attività. Si definiscono le basi e lo scopo della valutazione.

b. Analisi degli Inventari (LCI):

Crea un albero di processo in cui tutti i processi dall’estrazione delle materie prime fino al trattamento dei reflui sono mappati e connessi e si chiudono i bilanci di massa ed energia (tutte le emissioni e i consumi sono presi in esame).

c. Valutazione dell’Impatto (LCIA):

Le emissioni e i consumi sono trasferiti in effetti ambientali. Gli effetti ambientali sono raggruppati e pesati.

d. Valutazione miglioramento/interpretazione:

Si determinano quindi i risultati dell’analisi degli inventari e della valutazione dell’impatto. Si identificano le aree di miglioramento.

e. Relazioni e revisione critica della LCA,

f. Limitazioni della LCA,

g. Relazioni tra le fasi di LCA, e

h. Condizioni per l'uso dei valori scelti ed elementi opzionali.

Attilio Citterio

Valutazione del Ciclo di Vita

e Norme ISO 14 000.

Definizione

dell’Obiettivo

e del Campo

Analisi degli

Inventari

Diagramma a

blocchi del

processo; raccolta

dati; definizione

dell’intorno del

sistema ed

elaborazione dati

Valutazione

dell’Impatto

Classificazione e

caratterizzazione

degli effetti

dell’uso di risorse;

valutazione

Valutazione

migliorie

Rapporti;

valutazione

delle necessità

e opportunità di

ridurre l’impatto

ISO 14 040 ISO 14 041 ISO 14 042 ISO 14 043

ISO 14044

Attilio Citterio

LCA di prodotti LCA di processi

Valutazione degli impatti ambientali tramite l’intero ciclo di vita

di prodotti/processi che soddisfano la funzione d’interesseObiettivo

Prodotti con specifiche funzioni Processi per specifici prodottiOggetto

Percorso Produzione-uso-smaltimento Costruzione-attività-demolizione

Base della

valutazione

Unita funzionale : prestazione

caratteristica dei prodotti

Flusso di riferimento: quantità

di prodotto che soddisfa l’unità

funzionale

Unita funzionale : quantità di

prodotto o oggetto del trattamento

Flusso di riferimento: lo stesso

dell’unità funzionale

Due Diversi Approcci all’LCA.

Attilio Citterio

Valutare

Migliorare

Confrontare

Progettare

nuovi prodotti

Creare

specifiche di

prodotto

Unità funzionale

Prodotto(i) di

riferimento

Parametri di

valutazione

Processi

importanti

Orizzonte Temp.

Allocazione

Scambi

Ambientali

Ingressi (Energia

e Materiali)

Uscite (Aria,

Acqua e Scarti)

Ambiente di lavoro

Potenziali Impatti

Consumo risorse

(Energia e Materiali)

Impatti ambientali

(Acidificazione, GWP,

Ozono, ecc.)

Impatti sull’ambiente

di lavoro

Obiettivi Portata InventariValutazione

impatto

Il Processo LCA per Prodotti.

Attilio Citterio

LCA – Definizione dell’Obiettivo.

• E’ importante stabilire in anticipo a che scopo deve servire il modello,

che cosa si vuol studiare, quali approfondimenti e grado di

accuratezza sono richiesti, e quali criteri di decisione si adotteranno

alla fine.

• In aggiunta, si devono determinare i confini del sistema – sia per

quanto riguarda il tempo che lo spazio.

• Lo scopo deve includere / tenere in considerazione:

funzione del prodotto assunti

unità funzionale limiti

confini tipo di formato del report

procedure di assegnazione il sistema prodotto

tipi di impatto e metodologia di

valutazione

requisiti dei dati

Attilio Citterio

Sistema.

Concetto di Sistema

Sistema – un gruppo di oggetti e fenomeni interconnessi ed

interagenti; qualsiasi porzione dell’universo che si può isolare dal

resto dell’universo allo scopo di osservarne le variazioni.

Ambiente – la regione ad di fuori dei confini del sistema.

– Classificazione:

Natura del contorno

Aperto

Chiuso

Isolato

Attilio Citterio

La maggior parte

dei sistemi

terrestri sono dei

Sistemi Dinamici

A. Sistema isolato B. Sistema chiuso C. Sistema aperto

Sole

Classificazione dei Sistemi.

Attilio Citterio

Velocità di flusso (flussi)

Riserva Scorta

Componenti di un Sistema.

Attilio Citterio

Energia solare

Atmosfera

Ciclo Idrologico

Precipitazione

Evaporazione

Ciclo delle rocce

Attrazione

Gravitazionale

Dal Sole e Luna

Ciclo Biochimico

Fotosintesi

Biosfera

Pedosfera

Litosfera

Vulcano

CircolazioneOceano

Oceano

Flusso di CaloreEnergia Geotermica

Risalita magma

Ambienti del Sistema Terra e Relativi Flussi.

Attilio Citterio

Questi tre sottosistemi della biosfera sono legati tra loro tramite le movimentazioni del ciclo idrologico e dell’atmosfera.

Lo scambio gassoso oceano-atmosfera, che è controllato dalla biologia marina a tempi lunghi, determina la

concentrazione atmosferica della CO2 e perciò del clima globale. Le piante terrestri sono sensibili al clima e alla

concentrazione della CO2 nell’atmosfera. Lo stato della vegetazione controlla la velocità di trasferimento dalla terra al

mare di elementi essenziali agli organismi marini, così chiudendo il ciclo.

CLIMA CONTROLLI

CO2CO2

OCEANOGEOSFERA

DESERTO

FIUME

I cicli del carbonio, azoto, fosforo e molti altri elementi biologicamente essenziali sono strettamente accoppiati in ecosistemi terrestri, acque dolci e marine.

Attilio Citterio

Confini.

• La scelta dei processi, prodotti e attività che si valutano e quelli che non si valutano, può avere un grande impatto sui risultati dell’analisi sul ciclo di vita…. Di fatto l’assegnazione dei confini può avere una ricaduta diretta sulle conclusioni complessive.

• E’ impossibile isolare clinicamente un processo o un prodotto –naturalmente, la questione letteralmente è:

Dove si deve tracciare il confine?

• Determinato da vari fattori:

applicazione d’interesse dello studio

assunti

criteri di eliminazione

limiti di dati e costi

a chi ci si rivolge

Attilio Citterio

Confini e Struttura di un Sistema.

Processo

d'interesse

Energia

non-

rinnovabile

Materiali

non-

rinnovabili

emissioni

energia

Prodotto finale

Emissioni nette

emissioni

emissioni

emissioni

emissioni

emissioni

emissioniMaterie

prime

Materie prime

energiaenergia

energia

energia

energia

Materiali di scarto

IntermediIntermedi

Intermedi

Smaltimen-

to scartiProcesso di

estrazione

Processo di

estrazione

ProcessoProcesso

Processo

energia

Attilio Citterio

Il Processo LCA.

Valutare

Migliorare

Confrontare

Progettare nuovi

prodotti

Creare specifiche

di prodotto

Unità funzionale

Prodotto(i) di

riferimento

Parametri di

valutazione

Processi

importanti

Orizzonte Temp.

Allocazione

Scambi

Ambientali

Ingressi (Energia e

Materiali)

Uscite (Aria,

Acqua e Scarti)

Ambiente di lavoro

Potenziali Impatti

Consumo risorse

(Energia e Materiali)

Impatti ambientali

(Acidificazione, GWP,

Ozono, ecc.)

Impatti sull’ambiente

di lavoro

Obiettivi Portata InventariValutazione

impatto

Attilio Citterio

Unità Funzionale (FU) o Base.

Una FU è una misura della prestazione dell’uscita funzionale del sistema

prodotto. Nella LCA il punto focale non è il prodotto, ma il servizio o

funzione fornita dal prodotto.

Scopo fornire un riferimento per correlare gli ingressi e le uscite.

Necessario per assicurare comparabilità dei risultati della LCA

FU deve essere definito e misurabile.

1 milione di bottiglie

per distribuire l’acqua”

“Distribuire 1 milione

di litri di acqua in

bottiglia”

bottiglie vs. Bottiglie

di vetro I di plastica

Attilio Citterio

Finalità.

Unità Funzionale

Cosa fornisce il servizio?

• Portauova

– Trasporta 6-12 uova dal negozio a casa senza romperle …

• Braccio di una gru

– Si innesta su una base esistente, solleva almeno 200 kg…

Prodotto(i) di Riferimento

Prodotti esistenti che forniscono lo stesso o quasi lo stesso

servizio

• Portauova già in uso

• Esistono già gru che forniscono circa lo stesso servizio?

Attilio Citterio

Finalità (cont.)

Parametri di valutazione

Impatti Ambientali

Consumo Risorse

Ambiente di lavoro…

Processi Importanti

Orizzonte Temporale

In che tempo il prodotto è fabbricato?

Per quanto tempo il prodotto sarà in uso?

Effetti ambientali a lungo termine?

• Possono essere di centinaia di anni o più!

Allocazione

Può essere difficile allocare

gli impatti ambientali• Si può avere più prodotti da

un singolo processo

• Un ingresso può essere un

sottoprodotto di altri processi

• Le uscite possono diventare

ingressi per altri processi

Attilio Citterio

Il Processo LCA.

Unità funzionale

Prodotto(i) di

riferimento

Parametri di

valutazione

Processi

importanti

Orizzonte Temp.

Allocazione

Scambi

Ambientali

Ingressi

(Energia e

Materiali)

Uscite (Aria,

Acqua e Scarti)

Ambiente di

lavoro

Potenziali Impatti

Consumo risorse

(Energia e Materiali)

Impatti ambientali

(Acidificazione, GWP,

Ozono, ecc.)

Impatti sull’ambiente

di lavoro

Portata InventariValutazione

impatto

Valutare

Migliorare

Confrontare

Progettare nuovi

prodotti

Creare specifiche

di prodotto

Obiettivi

Attilio Citterio

Cosa sono i Flussi degli Inventari?

L’inventario LCA è un processo "obiettivo", computerizzato

di quantificazione dei flussi di materiali e energia lungo

l’intero ciclo di vita di un prodotto, processo o attività…

Requisiti di energia e materie prime

Emissioni in aria

Effluenti liquidi

Rifiuti solidi

Ecc.

raccolta

dati

procedure di

calcolo

quantificazione

ingressi e uscite

uso di risorse

rilascio nell’aria

rilascio nell’acqua

rilascio nella terra

Attilio Citterio

Analisi degli Inventari (LCI).

• Stabilire che ingressi e uscite di tutti i processi del ciclo di vita si determinino in termini di materiali ed energia (p.es., kg di prodotto fatto per kg di CO2 prodotta o kg di CO2 prodotta / kg di prodotto)

• Iniziare costruendo un albero di processo o un diagramma di flusso classificando gli eventi in un ciclo di vita del prodotto che si devono considerare nella LCA, più le loro interconnessioni.

• Quindi, iniziare a raccogliere i dati rilevanti per ciascun evento: le emissioni da ciascun processo e le risorse (materie prime) usate.

• Stabilire bilanci di materia e energia (corretti) per ogni stadio del processo ed evento.

Esempi di inventari:

Gas che contribuiscono al riscaldamento globale

Gas che contribuiscono alla riduzione dello strato di ozono

Gas che favoriscono la formazione dello smog

Composti chimici tossici

Calore/Energia

Degrado della terra/habitat

Inventari nella Sintesi del

MonoMetilAmminoMalonato

(MMAM).

11° 12°2°

Dimetil

malonato

Metilammina

Acqua

Acetato d’etile

3°

Acido cloroacetico

Cianuro di sodio

Metanolo

Idrossido di sodio

Acido solforico

Metanolo

Ammoniaca

Acqua

Acido solforico

Acido acetico

Etanolo

Acqua

4°

Acido acetico

Anidride acetica

Cloro

Idrossido di sodio

Acido cianidrico

Gas naturale

Idrogeno

Monossido carbonio

Cloruro di sodio

Acqua

Triossido di zolfo

Gas naturale

Idrogeno

Monossido carbonio

Aria

Gas naturale

Acqua

5°

Metanolo

Monossido carbonio

Acido acetico

Chetene

Cloruro di sodio

Acqua

Cloruro di sodio

Acqua

Ammoniaca

Gas naturale

Ossigeno

Gas naturale

Gas naturale

Sale

Acqua

Zolfo

Aria

Acqua

Gas naturale

Gas naturale

6°

Gas naturale

Idrogeno

Monossido di carbonio

Gas naturale

Metanolo

Acetone

Sale

Acqua

Sale

Acqua

Aria

Gas naturale

Acqua

Aria

Estrazione petrolio/raffineria

7°

Gas Naturale

Gas naturale

Gas naturale

Idrogeno

Monossido carbonio

Isopropanolo

Ossigeno

8°

Gas naturale

Gas naturale

Propilene

Acido solforico

Acqua

9°

Estrazione petrolio/raffin.

Acqua

Triossido di zolfo.

Acqua

10°

Biossido di

zolfo

Ossigeno

Zolfo

Ossigeno

Estrazione petrolio/raffineria

Attilio Citterio

Toluene

SMB

EtOH

THF

T

S

Diagramma di Flusso per la Sintesi della

Sertralina.

Farmaco

antidepressivo

Inventari quantificati nella

produzione di alcuni polimeri

(Nylon 6,6, Polipropilene,

Gomma Naturale (NR)).

7 th 8 th 9 th 10 th 11 th 12 th 13 th 14 th 15 th

Benzene (182 kg) Nafta (2230 kg) Raffineria Petrolio

Idrogeno (14.9 kg)

Gas Naturale (209 kg)

Acqua (418 kg)

Ossigeno (61.1 kg) Aria (364 kg)

Aria (134 kg)

Benzene (246 kg) Nafta (3010 kg) Raffineria Petrolio

Gas Naturale (72.4 kg)

Acqua (145 kg)

Ossigeno (82.4 kg) Aria (489 kg)

Idrogeno (20.1 kg)

Aria (433 kg)

Aria (2800 kg)

Gas Naturale (697 kg)

Acqua (1870 kg)

Cicloesano (196 kg)

Ossigeno (22.5 kg)

Cicloesano (265 kg)

Ossigeno (72.7 kg)

Cicloesanolo (223 kg)

Cicloesanone (223 kg)

Ammoniaca (1560 kg)

Acqua (641 kg)Aria (22000 kg)

Acido Nitrico (6410 kg)

Aria (252 kg)

Gas Naturale (62.5 kg)

Acqua (168 kg)

Aria (811 kg)

Benzene (197 kg)

Idrogeno (16.1 kg)

Aria (145 kg)

Benzene (265 kg)

Idrogeno (21.7 kg)

Aria (469 kg)

Aria (3010 kg)

Gas Naturale (751 kg)

Acqua (2010 kg)

Acido Adipico (599 kg)

Gas Naturale (119 kg)

Ammoniaca (140 kg)

Acqua (283 kg)Ossigeno (136 kg)

Cicloesano (212 kg)

Ossigeno (24.3 kg)

Cicloesano (286 kg)

Ossigeno (78.6 kg)

Ammoniaca (1679 kg)

Acqua (699 kg)Aria (23700 kg)

Adiponitrile (443 kg)

Idrogeno (33.1 kg)

Cicloesanolo (241 kg)

Cicloesanone (241 kg)

Acido Nitrico (6902 kg)

Esametilene-

Diammina

(476 kg)

Acido Adipico

(645 kg)

Hevea Brasiliensis

pianta

Nylon 6.6

(1000 kg)

Raffineria Petrolio

Acqua (3005 kg)

Nafta (6010 kg)

Vapore (3005 kg)

Propilene (1058 kg)Polipropilene

(1058 kg)

Hevea

Brasiliensis

lattice

Attilio Citterio

Diagramma del Ciclo di Vita di un Tappeto in

Nylon-6,6.

P11 P10 P9 P8 P7 P6 P5 P4 P3 P2 P1 Primario 2° 3° 4° 5° 6°

Riuso Nylon 6,6

Cimatura

14.03MJ

Formatura

Estrusione

Lattice

Non-poliam-

mide 6,6

Tintura

36400MJ

Tappeto

pronto alla

vendita

1029m2

2058kg

Tappeto

1029m2

2058kg

Filo di

nylon

1000kg

Adesivo

Scarti

tappeto

Filatura

2909MJ

Tappeto

supporto

1058kg

Vuoto

900MJ

Fusione

Nylon

Vergine +

Riciclato

Pulitura a

vapore

Impianto

Cogeneraz.

Selezione

Automatica

Gesso

da

supporto

Poliammide

6,6

Riduzione

dimensioni Separazione

Nylon-6,6

Attilio Citterio

Vie a MDI e TDI Rispetto agli Altri Processi

Chimici di Grande Volume.

MDI

metilendifenil diisocianato

TDI

Toluene diisocianato

BZ

NitroBZ

Anilina

MDA

MDI

Formaldeide

MeOH

Ammoniaca

Acido Nitrico

H2SO4

H2

Fosgene

CloroCO2

Toluene

DNT

TDA

TDI

Attilio Citterio

Eco-Efficienza e Progettazione.

Salvaguardarsi dai problemi noti

Evitare i composti chimici che si sa essere problematici

• p. es., cadmio, piombo, mercurio

Seguire le Preferenze del Personale Informato

Se si trattano aree grigie, incertezze nei dati,…

Creare degli elenchi

elenco X (sostanze con problemi noti): da evitare

Elenco grigio: problematici, ma possono essere i migliori, o solo,

disponibili

Elenco positivo: Preferito

Reinventare

Buono

Migliore

Ottimo

Cradle to Cradle, by

McDonough & Braungart, 2002

Attilio Citterio

Cinque Criteri Principali per Valutare i

Composti Chimici Pericolosi.

(1) Quantità. Il quantitativo di composto chimico da applicare, come

anche il metodo.

(2) Persistenza. Viene data in termini di vita media o tempo di

residenza.

(3) Tossicità - LC50 , LD50 o altro

(4) Bioaccumulazione e bioamplificazione. Il pericolo è che la

bioaccumulazione possa causare tossicità. La maggior parte dei

pesticidi sono idrofobici, ”insolubili in acqua," e lipofili. Inoltre,

possono avere più di un gruppo funzionale che influenza le proprietà

di solubilità.

(5) Altri effetti negativi, p. es. proprietà chimiche inusuali come capacità

chelanti che alterano la disponibilità di altri composti chimici

nell’ambiente, generatori di altre sostanze problematiche.

REACH - Libro bianco CEE

Attilio Citterio

Acquisti Verdi.

ACQUISTI

VERDI

Considerazione del ciclo del prodotto

Gli Acquisti verdi sono a 2 livelli

Approvvigionamento di materiali più sicuri

eco-compatibili, tecnologie, ecc. da parte

del produttore

Richiesta dei Consumatori di prodotti

eco-compatibili

I tre principi di base degli Acquisti Verdi

Politiche e pratiche di Gestione degli Acquisti Verdi

Disponibilità di informazioni eco-correlate per valutare

i produttori e i distributori di prodotti

Attilio Citterio

Il Processo LCA.

Unità funzionale

Prodotto(i) di

riferimento

Parametri di

valutazione

Processi

importanti

Orizzonte Temp.

Allocazione

Potenziali Impatti

Consumo risorse

(Energia e Materiali)

Impatti ambientali

(Acidificazione,

GWP, Ozono, ecc.)

Impatti sull’ambiente

di lavoro

PortataValutazione

impatto

Valutare

Migliorare

Confrontare

Progettare nuovi

prodotti

Creare specifiche

di prodotto

Obiettivi

Scambi

Ambientali

Ingressi (Energia

e Materiali)

Uscite (Aria,

Acqua e Scarti)

Ambiente di lavoro

Inventari

Attilio Citterio

Valutazione dell’Impatto.

Identificazione degli impatti valutazione impatto

Metodi di valutazione :

1) Modelli

– Basati su relazioni matematiche tra causa ed effetto

– Possono essere: Fisici, Chimici, Biologici

2) Esperimenti

– Sul campo

– In laboratorio

3) Rappresentazione fisica (disegni, fotografie, film, modelli 3D)

4) Valutazione

– Usata per calcolare i costi o i benefici di un aspetto

ambientale come conseguenza di una attività.

Attilio Citterio

Da LCI a LCA – Conversione a Dati Utili.

Inventari del Ciclo di vita

> 5000 dati

}

Valutazione dell’impatto del

Ciclo di VitaConverte i dati LCI in 12-20

“indicatori d’impatto” che

riguardano tutte le rilevanti

problematiche ambientali

Attilio Citterio

Da LCI a LCA.

Fonte (modificata): Studio "Policy Review on Decoupling" (CML and partners) for EC, DG Env

Analisi degli Inventari Valutazione dell’Impatto

Estrazione da

miniere e

minerali

Estrazione di

combustibili

fossili

Produzione

energia

Produzione

materie

prime

produzione

materiale

finale

uso

Waste

treatment

Albero di processo tabella inventari

Benzene in acqua

Metiletilchetone in aria

Alcool etilico in aria

Xilene in aria

Toluene in aria

Benzene in aria

Zinco nel suolo

Nichel in acqua

SO2 in aria

NOx in aria

CH4 in aria

CO2 in aria

risultati

indicatore categorie

risultati normalizzati

Indicatore categorie risultati pesati

riduzione delle

risorse abiotiche

eutroficazione

acidificazione

ecotossicità

tossicità umana

ossidazione fotoch.

Diminuzione ozono stratosferico

riscaldamento globale

Categorie d’Impatto

caratterizzazione normalizzazione

pesatura

Attilio Citterio

Impatti ecotossicologici

Impatti tossicologici umani

Formazione di ossidanti da luce

Diminuzione ozono stratosferico

Eutroficazione

Ambiente di lavoro

Scelta delle Categorie di Impatto.

Comunemente si prendono in considerazione le seguenti

categorie di impatto :

Risorse abiotiche

Risorse biotiche

Uso della terra

Riscaldamento Globale

Acidificazione

Attilio Citterio

0

50

100

150

1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

ind

ice

(a

nn

o d

i ri

feri

me

nto

=1

00

)

Anno

produzione

Cambiamento

climatico

rumori

discariche

acidificazione

composti tossici

diminuzione ozono

Indicatori Ambientali (EPI).

“Un indicatore è un parametro (o valore derivato da parametri), che

fornisce informazione su un fenomeno. L’indicatore ha un significato

che va oltre le proprietà direttamente associate al valore del

parametro stesso”

Attilio Citterio

Soggetti degli Indicatori -

Le Tre Linee Fondamentali.

Fisico/chimico/bio-

logico

Volatilità

GWP

Energia

Primaria

Ecotossicità

Acquatica

Efficienza

atomica

Finanziario

Turnover

Stipendi netti

“Valore

Aggiunto”

Flusso di

denaro

ecc.

Sociale

Tasso di

istruzione

Accesso a

acqua potabile

Reddito

famigliare

ecc

Attilio Citterio

Categorie di Impatto di Ciclo di Vita

Comunemente Usate.

Categoria di Impatto

Scala Dati LCI Rilevanti (p. es., classificazione)

Fattore Comune Caratterizzante

Descrizione del Fattore

Riscaldamen-to Globale

(GWP)

Globale Biossido di carbonio (CO2) Biossido di azoto (NO2) Metano (CH4) Clorofluorocarburi (CFC) Idroclorofluorocarburi (HCFC) Metil Bromuro (CH3Br)

Potenziale di Riscaldamento Globale

Converte i dati LCI in equivalenti di CO2. Nota: i potenziali di riscaldamento globale sono 50, 100, o 500 anni.

Diminuzione dell’Ozono Stratosferico

Globale Clorofluorocarburi (CFC) Idroclorofluorocarburi (HCFC) Halon Metil Bromuro (CH3Br)

Potenziale di distruzione dell’ozono

Converte i dati LCI in equivalenti di triclorofluorometano (CCl3F, CFC-11).

Acidifica-zione

(AC)

Regionale Locale

Ossidi di zolfo (SOx) Ossidi di Azoto (NOx) Acido Cloridrico (HCl) Acido Fluoridrico (HF) Ammoniaca (NH3)

Potenziale di Acidificazione

Converte i dati LCI in equivalenti di ioni idrogeno (H

+) .

Eutrofiz-zazione

(EP)

Locale

Fosfato (PO4), Nitrati (NO3) Ossido di azoto (NO) Biossido di azoto (NO2) Ammoniaca (NH3)

Potenziale di Eutrofizzazione

Converte i dati LCI in equivalenti di fosfato (PO4).

Attilio Citterio

Categorie di Impatto di Ciclo di Vita

Comunemente Usate.

Categoria di Impatto

Scala Dati LCI Rilevanti (p. es., classificazione)

Fattore Comune di Caratterizzazione

Descrizione del Fattore

Smog Fotochimico (POCP)

Locale Idrocarburi diversi dal metano (NMHC)

Potenziale di Creazione di ossidanti fotochimici

Converte i dati LCI in equivalenti di C2H6

Tossicità terrestre (TETP)

Locale Composti chimici tossici con una concentrazione letale nota sui topi

LC50 Converte i dati LCI in equivalenti.

Tossicità acquatica (AETP)

Locale Composti chimici tossici con una concentrazione letale nota sui pesci

LC50 Converte i dati LCI in equivalenti.

Salute dell’uomo (HTP)

Globale Locale Regionale

Rilasci totali nell’aria, nell’acqua, e nel suolo.

LC50 Converte i dati LCI in equivalenti.

Impoveri-mento delle risorse

Globale Locale Regionale

Quantità di minerali usati Quantità di combustibili fossili usati

Potenziale di impoverimento delle risorse

Converte i dati LCI in un rapporto tra quantità di risorsa usata e quantità di risorsa lasciata

Uso della terra

(LU)

Globale Locale Regionale

Rifiuti solidi Converte la massa dei

rifiuti solidi in volume usando stime di densità

Attilio Citterio

Estrazione

Materie

prime

Energia

Impatti

Lavorazione

Materie prime

Impatti

Manifattura

Prodotto

Impatti

Uso, Riuso,

Smaltimento

Impatti

Materie prime

Energia

Materie prime

Energia

Materie prime

Energia

Materie prime

Stadi del

Ciclo di

Vita

Riscald.

globale

Diminuz.

ozono

Formaz.

smog

Acidifi-

cazione

Altri rilasci

tossici

Salute umana

e danni

all’ecosistema

Impatti

del Ciclo

di Vita

Impoverim.

risorse

Complessità della Valutazione dell’Impatto

Associato al Ciclo di Vita.

Attilio Citterio

Effetti AmbientaliMateriali/impatto

Effetto serra

Diminuzione strato di ozono

Eutrofizzazione

Diminuz. di risorse abiotiche

Smog (estivo)

Acidificazione

Rame

CO2

CFC

SO2

NOx

fosforo

composti organici volatili (VOC)

Metalli pesanti

PCB

pesticidi

stirene

Eco-tossicità

Diminuzione di risorse biotiche

Tossicità umana

Odore

Esistono vari modi per

valutare e pesare gli

effetti ambientali.

Pesare l’effetto?

(esempio)

La Valutazione dell’Impatto si Focalizza sulla

Caratterizzazione del Tipo e Severità dell’Impatto Ambientale.

Attilio Citterio

Eco Indicatori – Metodologia.

• Tutti gli impatti ambientali sono convertiti in punteggi di

Eco-indicatore EPI usando un metodo di pesatura

• Il punteggio è calcolato per: Produzione del Materiale (per kg)

Processi di Produzione (per unità appropriata al processo)

Trasporto (m3·km-1)

Generazione e Uso di Energia (elettricità e calore)

Smaltimento (per kg)

• Eco-punteggi negativi per ricicli e riusi

• Inventari emissioni, estrazioni risorse, usi della terra connessi al ciclo

di vita del prodotto

• Calcolo del danno a salute umana, qualità ecosistemi e risorse

• Pesatura delle tre categorie di danno per arrivare a un numero.

Attilio Citterio

Valutazione dell’Impatto: Classificazione e

Caratterizzazione – Esempio 1.

Categoria d’impatto Acidificazione

Risultati LCI Emissioni di sostanze acidificanti all’aria (in kg)

Modello caratterizzazione Modello che descrive l’evoluzione e la deposizione di

sostanze acidificanti, adatto per la LCA

Indicatore di categoria Deposizione/carico critico di acidificazione

Fattore caratterizzazione Potenziale di acidificazione (AP) per ogni emissione

acida nell’aria (in kg SO2 equivalenti/kg emissione)

Risultato per unità indic. kg SO2 eq.

(in kg SO2

equivalenti/ kg

emission)

2 2

/

/

i ii

SO SO

MWAP

MW

A i i

i

I AP m

Composto MW Acido risultante α APi

SO2 64.1 H2SO4 2 1.00

NO 30.0 HNO3 1 1.07

NH3 17.0 HNO3 1 1.88

NO2 46.1 HNO3 1 0.70

HCl 36.5 - 1 0.88

HF 20.0 - 1 1.60

H2S 34.8 H2SO4 2 1.88

HNO3 63.1 - 1 0.51

H2SO4 98.2 - 3 0.65

Attilio Citterio

Valutazione dell’Impatto: Classificazione e

Caratterizzazione – Esempio 2.

Categoria d’impatto Riduzione dell’ozono stratosferico

Risultati LCI Emissioni di gas distruttivi per l’ozono in aria (in kg)

Modello di caratterizzazione Il modello sviluppato dal WMO, definendo il

potenziale distruttivo per l’ozono di differenti gas

Indicatore di categoria Scomparsa dell’ozono stratosferico

Fattore di caratterizzazione Potenziale di riduzione dell’ozono in st. staz. (ODP∞)

per emissione (in kg CFC-11 equivalenti/kg emis,)

Risultato per unità indicatore kg CFC-11 eq.

3

3

3

O

Oi

i

CCl F

ODP

OD i i

i

I ODP m

Formula Nome emivita, anni ODP

CH3Br methyl bromide 0.37

CH2Cl2 methylene chloride 0.47 <0.001

CHCl3 chloroform 0.17 <0.001

CHClF2 HCFC-22 15 0.055

CHBrF2 Halon 1201 60 1.4

CCl4 carbon tetrachloride 47 1.1

CCl3F CFC-11 60 1.0

CCl2F2 CFC-12 120 0.82

C2HCl2F3 CHFC-123 1.4 0.012

CBrF3 Halon 1301 16.0

CBr2ClF2 Halon 1211 13 4.00

Attilio Citterio

Valutazione dell’Impatto: Classificazione e

Caratterizzazione – Esempio 3 – SMOG

Alcani Alcheni/Alchini Aromatici

Composto MIR

Metano 0.015

Etano 0.25

Propano 0.48

Butano 1.02

Pentano 1.04

Esano 0.98

Ottano 0.60

Decano 0.46

Metilpentani 1.5

Ciclopentano 2.40

Cicloesano 1.28

Composto MIR

Etilene 7.40

Propene 9.40

1-Butene 8.90

1-Esene 4.40

1-Ottene 2.70

2-Buteni 10.0

2-Penteni 8.80

2-Eseni 6.70

1,3-Butadiene 10.9

Etino 0.50

Propino 4.10

Composto MIR

Benzene 0.42

Toluene 2.7

o-Xilene 6.5

m-Xilene 9.0

p-Xilene 6.6

1,3,5-Trimetilbenzene 10.1

Naftalene 1.17

Tetralina 0.94

Metilnaftaleni 3.3

Stirene 2.2

• Allen and Shonnard, Green Engineering, Prentice-Hall, 2002

• Extensive list in Guinée, Handbook on Life Cycle

Assessment, Kluwer 2002, p. 335 (but divided by 3.1)

ii

ROG

MIRSFP

MIR

SF i i

i

I SFP m

Attilio Citterio

Altri Contributi allo SMOG.

Alcoli e eteri Carbonil-derivati Alogeno-derivati

Composto MIR

Metanolo 0.56

Etanolo 1.34

1-Propanolo 2.08

2-Propanolo 0.56

1-Butanolo 2.70

Alcol t-Butilico 0.42

Glicol etilenico 1.74

Fenolo 1.12

Alchil fenoli 2.30

Dietil etere 2.82

Metil t-butil etere 0.62

Ossido di etilene 0.03

Ossido di Propilene 0.31

Furano 16.9

Composto MIR

Monossido di carbonio 0.05

Acetato di metile 0.09

Acetato di etile 0.53

Acetato di Vinile 5.27

Acrilato di metile 5.27

Acrilato di etile 4.53

Formaldeide 7.20

Acetaldeide 5.50

Aldeidi C3 6.50

Benzaldeide -0.57

Acetone 0.56

2-Butanone 1.09

2-Pentanone 2.54e

2-Eptanone 2.33e

Propilen carbonato 0.33

Composto MIR

Trifluorometilbenzene 0.28

Clorobenzene 0.25

2-Clorotoluene 2.86c

1-Clorobutano 0.74

1,4-diclorobenzene 0.09

1,2-diclorobenzene 0.17c

Diclorometano 0.03

Triclorometano 0.03

Vinil cloruro 1.93

Cloro 18.3d

1,2-Dicloroethano 0.2a

1,2-Dibromoetane 0.1a

Metil ioduro -0.54b

cCarter, Report to the California Air Resources

Board, Contract 06-408, February 2008.

Altri

Chemical MIR

DMSO 5.86b

ROG 3.10

Attilio Citterio

Kow e Bio-accumulazione.

1-ottanolo

acqua

-1 1 3 5 70 2 4 6 8 9

metanolo

-0.7

HCO2H

-0.5

toluene

2.7

NEt31.5

esano

4.0

decano

6.3

(C6Cl5)2O

8.3

Acido stearico

8.2

ottano

5.2

1-butanolo

0.8

THF

0.5

1-esanolo

2.0

C6Cl6

5.5

1-decanolo

4.6

idrofobico

lipofilico

idrofilo

lipofobico

logKow

3.5 4.3 alto potenziale di

bio-accumulazione

Basso potenziale di

bio-accumulazione

potenziale

moderato

Log Kow

ottanolo[soluto]

[soluto]ow

acqua

K

Attilio Citterio

Potenziale di Riduzione Abiotica.

Non tutti gli elementi

preoccupano!

Bi 0.0731

B 0.00467

Br 0.00667

Cd 0.33

Cr 0.00086

Co 2.6 10-5

Cu 0.00194

F 3.0 10-6

Ge 1.5 10-6

89.5

He 148

In 0.0090

I 0.0427

Ir 32.3

Kr 20.9

Pb 0.0135

Li 9.2 10-6

Mn 1.4 10-5

Hg 0.495

Res. ADP

Sb 1

Res. ADP

Au

Res. ADP

Mo 0.032

Ne 0.325

Ni 1.1 10-4

Os 14.4

Pd 0.323

P 8.4 10-5

Pt 1.29

Re 0.77

Rh 32

Ru 32

Res. ADP

Se 0.48

Ag 1.8

S 3.6 10-4

Sn 0.33

W 0.012

U 0.0029

V 1.2 10-6

Xe 17,500

Zn 9.9 10-4

Zr 1.9 10-5

(velocità riduzione) / (riserva)

(velocità riduzione) / (riserva)

i ii

ref ref

ADP AD i i

i

I ADP M

Mi è la massa

usata, non la

massa emessa.

Attilio Citterio

Coefficiente di Assorbimento del Suolo (Koc).

Fonte Dati : Huuskonen, J. Chem. Information & Computer Sci. (2003), 43(5), 1457

(disponibiie online, supporting information PDF file)

suggerimento: Koc ≈ 0.41 Kow

0 2 3 4 5 6

idrofobico

lipofilo

idrofilo

lipofobico

logKoc1

Concentrazione in carbonio organico del suolo (in µg per g di C organico)

Concentrazione in acqua (in µg per ml)K =oc

etanolo 1-esanolo 1-decanolo C6H5OH DDT

0.20 1.0 2.6 3.7 5.3

1-butanolo

0.50

PhCO2H PhCO2Me 1.5 2.1

di-n-esilftalato

4.7

Attilio Citterio

Valutazione dell'Impatto: Classificazione e

Caratterizzazione – GWP.

Categoria d'Impatto Cambiamenti climatici

Risultati LCI Emissioni di gas serra nell’aria (in kg)

Modello caratterizzazione il modello sviluppato dal IPCC definisce il potenziale

di riscaldamento globale di diversi gas

Indicatore di categoria irraggiamento infrarosso (W·m-2)

Fattore caratterizzazione potenziale di riscaldamento globale per un orizzonte

di 100-anni (GWP100) per ogni emissione GHG in aria

Unità dell'indicatore (in kg CO2 equivalenti/kg emissione)

Abbondanza

1998, ppt

Andamento

ppt/anno

Emissioni

annuali

emivita, anni GWP

CO2 367,000 2,000 6.4 PgC - 1

CH4 1,745 7.0 600 Tg 8 23

N2O 314 0.8 16 TgN 120 296

CF4 80 1.0 15 Gg >50,000 6,500

C2F6 3 0.08 2 Gg 10,000 11,900

SF6 4.2 0.24 6 Gg 3,200 23,900

CHF3 14 0.55 7 Gg 260 12,000

CF3CH2F 7.5 2.0 25 Gg 14 1,300

CH3CHF2 0.5 0.1 4 Gg 1 120

CHCl3 4

IGW = Σ GWPi • mi

Attilio Citterio

Metodologia degli Indicatori :

Riscaldamento Globale (GWP).

Valori di Potenziale Riscaldamento Globale Assoluto (GWP)

Emissioni di CO2

non-mobili

Emissioni di CO2 legate all’Energia Emissioni legate al

processo, es. rilascio CFC

Emissioni di CO2

mobili

Espressione dell’indicatore :

“Potenziale riscaldamento globale assoluto (Mt CO2)”

2 2

/(indiretto)

/

i ii

CO CO

NC MWGWP

NC MW

GWP for short-lifetime chemicals

Attilio Citterio

Intervallo di tempo considerato

20 anni 100 anni

CH4 62 24

NO2 290 320

O3 2000

H1201 Halon* 6200 5600

CO2 1 1

R134aFCKW** 3300 1300

R22FCKW*** 4300 1700

Importanza del tipo le Sostanze per il GWP

(IPCC 1996)

*CHF2Br

**CH2FCF3

***CHF2Cl

Attilio Citterio

Vite Medie e Incertezze di ODS

Secondo i Modelli WMO e SPARC – 2013.

ODS = Sostanze che

riducono l’ozono

G. J. M. Velders and J. S. Daniel

Atmos. Chem. Phys., 14, 2757–2776, 2014

Attilio Citterio

Risultati del Calcolo dell’Indicatore.

Valore dell’Indicatore = ∑ (Risultati Inventari × Fattore Caratterizzazione)

Esempio – Potenziale di Riscaldamento Globale:

Inventario – 1000 kg di emissioni di CO2 e 100 kg di emissioni di CH4 per

0.454 kg di prodotto

GPW = (1000 kg CO2 × 1 eq/kg CO2) + (100 kg CH4 × 23 eq/kg CO2)

GPW = 1000 kg CO2 eq + 2300 kg CO2 eq

GPW = 3300 kg CO2 eq per 0.454 kg di prodotto

Nota: I soli dati di inventario dicono di focalizzarsi sulle emissioni di CO2.

La valutazione dell’impatto informa però che le emissioni di metano

(CH4) hanno un impatto maggiore sul riscaldamento globale.

Attilio Citterio

Riscaldamento Globale Associato all’Uso di

Energia Termica (per es. distillazione solventi).

SolventeTb,

˚C

Cp,

J g-1 K-1

∆Hvap

J g-1

Calore

distill.,

J/g

Acetone 56 2.18 501 580

Acetonitrile 82 2.23 725 863

Benzene 80 1.74 393 498

Cloroformio 61 0.96 245 284

Dicloro-

metano

40 1.19 330 354

Etere 34 2.33 358 390

DMF 153 2.06 578 852

DMSO 189 1.96 552 883

SolventeTb,

˚C

Cp,

J g-1

K-1

∆Hvap

J g-1

Calore

distill.,

J/g

Etil acetato 77 1.94 363 473

Etanolo 78 2.44 837 979

Esano 69 2.27 335 446

Metanolo 65 2.53 1099 1213

Nitrometano 101 1.75 557 699

Tetraidrofurano 65 1.72 413 491

Toluene 111 1.70 360 515

Acqua 100 4.18 2259 2593

150 g CO2 per kWh

or 0.042 g CO2 per kJ

Per riscaldare un liquido = q = m CP (Tf-20˚C)

Per distillare un liquido = q = m CP (Tb-20 ˚C) + m ∆Hvap

Per rifluire un liquido = q = m CP (Tb-20 ˚C) + n m ∆Hvap

×

Attilio Citterio

Chiusura del carbonio 0%

Estrazione

CarboneTrasporto Costruzione

Operatività

Impianto

28.5

(3%)

17.5

(2%)5.0

(<1%) (95%)

1.0

Immis.

Energia

Fossile

Elettricità

In uscita

0.3

Emissioni totali di gas serra

1.041 g CO2 equivalente/kWh

990.6

Bilanci EN e GWP per un Sistema di Produzione di

Energia Basato sulla Combustione del Carbone.

Attilio Citterio

Chiusura del carbonio 134%

Discarica e

copertureTrasporto Costruzione

Operatività

Impianto

10 31.0

Immis.

Energia

Fossile

Emissioni nette di gas serra

- 410 g CO2 equivalente/kWh

1204

Elettricità

In uscita

28.4

Emissioni

Evitate

1627

Bilancio EN e GWP del Ciclo di Vita per un Sistema di

Potenza a Combustione Diretta di Residui di Biomasse.

Attilio Citterio

Chiusura del carbonio 95%

Discarica e

copertureTrasporto Costruzione

Operatività

Impianto

5.6

11%

12.1

15%

1.0

Immis.

Energia

Fossile

Emissioni nette di gas serra

49 g CO2 equivalente/kWh

890

Elettricità

In uscita

15.6

890

10 3

31.3

64%

Bilancio Energetico e GWP del Ciclo di Vita per

Tecnol. IGCC che usa Energia da Biomasse Coltivate.

Attilio Citterio

Fotosintesi

Energia solareH2O

6 CO2

6 O2

C6H12O6

(biomasse)

Bilancio per 1 kg di legno

Ingresso

1.44 kg CO2

0.56 kg H2O

18.5 MJ energia solare

Uscita

1 kg biomassa

1 kg O2

18.5 MJ uso termico

Attilio Citterio

Ciclo di Vita di Emissioni di Gas Serra.

-600

-400

-200

0

200

400

600

800

1000

1200

GW

P (

g C

O2-e

qu

iva

len

ti / k

Wh

)

Attilio Citterio

RIASSUNTO DEI POTENZIALI.

1. Acidificazione

2. Riduzione Ozono

3. Formazione Smog

4. Riscaldamento Globale

5. Tossicità umana per inalazione

6. Tossicità umana per ingestione

7. Persistenza

8. Bioaccumulazione

9. Riduzione risorse Abiotiche

dove m = massa del composto emesso

M = massa dell'elemento consumato

2 2

/

/

i ii

SO SO

MWAP

MW

A i i

i

I AP m

3

3

3

O

Oi

i

CCl F

ODP

OD i i

i

I ODP m

ii

ROG

MIRSFP

MIR SF i i

i

I SFP m

iGWPSF i iI SFP m

INH i iI INHTP m

ING i iI INGTP m

,

,

/

/

i a i

i

tol a tol

C RfCINHTP

C RfC

,

,

/

/

i w i

i

tol w tol

C RfDINGTP

C RfD

Indice Boethling

logKow

ADPi AD i iI ADP M

Attilio Citterio

Profilo dell’Impatto Ambientale di una

Centrale Termica a Carbone.

Per 1,000 GWh

equiv. = equivalente -- indica risultati trascurabili

Impianto a Carbone di Eddystone

(ton. equiv. di petrolio)

(acri equiv..)

(ton equiv. CO2

(ton. equiv. O3)

(ton. equiv. Hg)

Superiore

Sostenibilità delle Risorse Energetiche Qua.

Carichi Emissioni e Scarti

Scarti

Esaurimento netto – ris. energia

Inferiore

Scala degli impatti

51,800

Perturbazione Ecosistema 4,600

NA

Gas Serra

Composti Acidificanti (ton. equiv. SO2 Ozono a livello suolo Particolati (ton. equiv. PM-10)

Riduzione Ozono Stratosferico (ton. equiv. CFC-113)

Inquinanti pericolosi dell’aria

Scarti Per./Radioattivi (ton IBHP U ore equiv. )

Habitat terrestre e Aquatico

Specie chiavi (aumento % della mortalità)

mortalità)

Profilo di Impatto Ambientale

(Capacità 1500 MW; 2,296 GWH Produzione Annuale)

1,545,000

300

180

310

--

0.008

--

*

*

PJM Impatti Medi (1998)

Attilio Citterio

Profilo dell’Impatto Ambientale di una

Centrale Idroelettrica.

Sostenibilità delle Risorse Energia Qua.

Carichi Emissioni e Scarti

Esaurimento Netto – ris. energia (ton. equiv. di petrolio)

Inferiore Superiore

Scala degli Impatti

Perturbazioni Ecosistema

1610

< 50%

Gas Serra (ton equiv. CO2)

Composti acidificanti (equiv. tons SO2)

Ozono a livello suolo (equiv. tons O3)

Particolati (equiv. tons PM-10)

Riduzione ozono stratosferico (equiv. tons CFC-113)

Inquinanti pericolosi dell’aria (equiv. tons Hg)

Scarti per./Radioattivi (tons IBHP U ore equiv. )

Habitat Terrestre e Aquatico (acri equiv.)

American Shad (aumento % della mortalità)

equiv. = equivalente-- indica risultati trascurabili

Capacità (512 MW , 1714 GWH Produzione Annuale)

1,022

0.2

--

--

--

--

--

PJM Impatti Medi (1998)Per 1,000 GWh*

*209

Attilio Citterio

Emissioni VOC nella Produzione del

Perossido di Idrogeno.

InquinanteEPD (1)

(g/kg)

Ecoprofilo(2)

(mg/kg)

CO2 523000 39000

NOX 760 210

SO2 360 400

Ceneri 170 120

HC 300 150

HC Aromatici 150

CO 130 37

CH4 410

Idrogeno 340

(1) AkzoNobel's dichiarazione certificata ambientale:

LCA delle emissioni complessive(2) Cefic Ecoprofile data sheet: Manufacturing process

emissions

Idrogenazione Ossidazione Estrazione

Recupero Cataliz. Rigenerazione

WSEssiccaz.

WSPurificazione

Concentrazione

AC Assorbitore

3.2

2.4

2.1

2.2 2.3

3.4

3.1

3.3

H2

H2O2

H2O

Org. Aqu.

WS

WS

Materiale

rigenerato

Attilio Citterio

Sintesi dell’Anilina da Benzene Via TMSAzide.

Si scaldano il benzene (75 mL, 0.842 mol) e

l'acido triflico (20 mL, 0.22 mol) a 55 °C.

Si aggiunge la trimetilsiliyl azide (0.037 mol, 4.4

g) in 20 mL di benzene (0.224 mol). Si agita

la miscela per 50 min. fino al termine dello

svolgimento di N2. La miscela si raffredda a

temperatura ambiente e si mette in ghiaccio. Si

estrae con diclorometano 3 volte. La fase

acquosa è basificata a pH ∼13 e si riestrae con

diclorometano 3 volte. Le frazioni organiche

sono riunitr e seccate su MgSO4. Si evapora il

solvente ottenendo l'anilina in rese del 95% e

100% di selettività.

(modificato da Olah e Ernst, JOC (1989)

54, 1203)

Composto Ruolo Massa

usata (o

fatta) /kg

Massa

emessa /

kg

Benzene

Me3SiN3

Acido Triflico

Me3SiOTf

NaOTf

CH2Cl2

NaOH

MgSO4 CO2

Reagente

Reagente

Reagente

Sottoprod.

Sottoprod.

Solvente

Reagente

Essiccante

Energia

sotto- prod.

20

1.3

9.8

(2.4)

(9.3)

236

2.3

8.9

(1.8)

2.0x10-2

1.3x10-3

9.8x10-3

2.4x10-3

9.3

0.24

0.12a

8.9

1.8

Tabella 1. Masse (per fare 1 kg)

Attilio Citterio

Assunti sulle Quantità Usate nell’Esempio.

Se il metodo di letteratura non ci da abbastanza informazioni:

• Reflusso: n = 1 per ogni mezz'ora

• L'essiccante standard è Na2SO4. Assumere 10 g per 100 mL del solvente umido.

• Il riempitivo standard di una colonna per cromatografia flash è il gel di silice. La

quantità standard di questo gel è 100 g per g di campione. Il volume standard del

solvente eluente è 1 L per grammo di campione.

• Se si estrae un prodotto da una soluzione di volume V, usare tre volumi uguali (3V) del

solvente estraente. Lo stesso per lavare la soluzione,

Soluzioni concentrate:

La salamoia concentrata (NaCl) contiene 359 g per L di soluzione

Quella di NH4Cl concentrata contiene 371 g per L di soluzione.

Quella di NH4OH commerciale concentrata iè al 28 wt% NH4OH.

L'HCl concentrato (12 M) è al 37 wt% HCl pari a 440 g HCl per L di soluzione.

L'acido acetico glaciale (17 M) è acido acetico al 100 wt%

L'acido solforico concentrato (18 M) è al 96% H2SO4.

L'acido d fosforico concentrato (15 M) è al 85 wt% H3PO4.

Attilio Citterio

Assunti sulle Emissioni.

L'acqua, N2, O2, H2 e il prodotto sono omessi dai calcoli.

Si fissa in 0.1% la quantità di tutti i materiali consumati nella reazione

che finiscono nell'ambiente.

I materiali organici non-gassosi, inclusi solventi, sotto-prodotti,

intermedi e materiali di partenza sono bruciati. Si assume che lo 0.1

% di quanto usato o generato sfugga nell'ambiente.

Per reagenti e intermedi gassosi, reagenti/additivi inorganici, e

intermedi inorganici, si assume che il 100 % del materiale rimanente

(dopo la reazione) sfugga nell'ambiente.

Per tutti gli altri materiali usati o generati si assume un'analoga perdita

del 100 %, inclusi i sotto-prodotti inorganici, i reflui acquosi, gli

essiccanti, i sotto-prodotti gassosi, i catalizzatori, e i riempitivi per la

colonna.

Attilio Citterio

Sintesi dell’Anilina da Benzene Via TMSAzide (2).

Composto AP ODP SFP GWP INHTP INGTP PER ACCU

logKow

ADP

Benzene 0 0 0.14 3.4 12 1.0 mesi 0.6 0

Me3SiN3 0 0 0 0 ? ? mesi 2.3 0

Acido Triflico 0 ? ? 0 0 4.7x10-2 settim. -0.5 F: 3.0x10-6

S: 3.6x10-4

Me3SiOTf 0 0 0 0 ? ? mesi 0.6 n/a

NaOTf 0 0 0 0 0 ? - n/a n/a

CH2Cl2 0 0.4 3.0x10-2 0.5 5.0x10-2 160 settim. 1.3 0

NaOH 0 0 0 0 0 ? - n/a 0

MgSO4 0 0 0 0 0 ? - n/a S: 3.6x10-4

CO2 0 0 0 1 0 0 - n/a 0

Potenziali

Attilio Citterio

Sintesi dell’Anilina da Benzene Via TMSAzide (3).

IINGT PER

t1/2, h

ACCU

logKow

IADComposti. IAP IOD ISF IGW IINHT

Indici

Benzene 0 0 2.8 66 240 19 mesi 2.1 0

Me3SiN3 0 0 0 0 0 ? mesi 2.3 0

Acido Triflico 0 0 0 0 0 0.5 settim. -0.5 F: 0.011

S: 0.754

Me3SiOTf 0 0 0 0 0 ? mesi 0.6 -

NaOTf 0 0 0 0 0 ? n/a n/a -

CH2Cl2 0 94 7.2 123 12 38,081 settim. 1.3 0

NaOH 0 0 0 0 0 ? n/a n/a 0

MgSO4 0 0 0 0 0 ? n/a n/a 0.94

CO2 0 0 0 1829 0 0 n/a n/a 0

TOTAL 0 94 10 2018 252 38,100 mesi 2.3 1.7

Attilio Citterio

Sintesi dell’Anilina da Benzene Via TMSAzide (4).

Indici

Composto IAP IOD ISF IGW IINHT IINGT PER

t1/2, h

ACCU

logKow

IAD

Benzene 0 0 2.8 66 240 19 mesi 2.1 0

Me3SiN3 0 0 0 0 0 ? mesi 2.3 0

Acido Triflico 0 0 0 0 0 0.5 settim. -0.5 F: 0.011

S: 0.754

Me3SiOTf 0 0 0 0 0 ? mesi 0.6 -

NaOTf 0 0 0 0 0 ? n/a n/a -

CH2Cl2 0 94 7.2 123 12 38,081 settim. 1.3 0

NaOH 0 0 0 0 0 ? n/a n/a 0

MgSO4 0 0 0 0 0 ? n/a n/a 0.94

CO2 0 0 0 1829 0 0 n/a n/a 0

TOTALE 0 94 10 2018 252 38,100 mesi 2.3 1.7

Attilio Citterio

Confronto tra le Quattro Sintesi.

Confronto delle vie (tutte in grammi)

Processo IAP IOD ISF IGW IINHT IINGT PER

t1/2, h

ACCU

logKow

IAD

#1 0 90 10 2,000 300 40,000 mesi 2.3 2

#2 1 0 200 5,000 20 40,000 mesi 0.6 0.2

#3 600 0 0.2 100 4,000 100,000 mesi 1.9 0.1

#4 3,000 0 5 1,000 600,000 300,000 mesi 1.9 1000

Attilio Citterio

Dati Primari

Indicatori per Scienziati

Quantità Totale di Informazioni

Aumento

Condensazione

dei Dati

Indicatori per Operatori Politici

Indicatori per il Pubblico

Dati Analizzati

FONTE: World Resources Institute, 1995, ‘Environmental Indicators’

Gerarchia degli Indicatori.

Attilio Citterio

Problematiche dell’Indicatore.

• Aggregazione per es. operazioni, prodotti, divisioni, strutture

Diversità Biologica?

Velocità di alfabetizzazione?

Investimento della comunità?

• Normalizzazione e Misura “efficienza”, per es. energia per unità

di che tipo (fisico-chimico, finanziario, sociale)

• Resoconto

• Utilizzatori

• Standardizzazione e Confronti

Attilio Citterio

Approccio ECO-it - Valutazione del Rischio.

Sviluppato in Olanda

Basato su requisiti e dati Europei

Tre parametri “Eco”

Salute umana

• Numero/durata di malattie-infortuni, anni di vita persi

• Cause: variazioni climatiche, distruzione strato di ozono, effetti cancerogeni, effetti respiratori, radiazioni ionizzanti

Qualità dell’Ecosistema

• Diversità delle specie

• Cause: eco-tossicità, acidificazione, eutrofizzazione, uso della terra

Risorse

• Energia in eccesso necessaria in futuro per estrarre minerali/ risorse fossili di qualità inferiore

• Impoverimento delle risorse agricole / totali considerate sotto la voce uso della terra

Attilio Citterio

no si

Definizione dell’obiettivo

Identificazione dei pericoli

Identificazione di come si può

valutare il pericolo

Stima delle conseguenze se si

verifica il pericolo

Stima della probabilità che

succeda l’evento pericoloso

Calcolo del rischio

Valutazione della rilevanza

del rischio

Scelta di un esame

più approfondito

Fasi della Valutazione del Rischio.

Attilio Citterio

vedi: http://www.pre.nl/eco-indicator99/

Fase

Inventari

Modelliz-

zare tutti i

processi nel

ciclo di vita

Soprattutto

nella sfera

tecnologica

Risultati

Inventari

Emissioni

Modelliz-

zare effetti e

danni

Soprattutto

nella sfera-

Eco e nella

sfera Valore

Peso delle

tre categorie

di danno

Soprattutto

nella sfera-

Valore

Indicatore

Danni

alle

risorse

Danni a

qualità

eco-

sistema

Danni a

salute

umana

Risorse

Uso terra

Emissioni

Metodo di Valutazione Eco-Indicatore 99.

Si prendono in esame tre sfere:

• La sfera tecnica

• La sfera ecologica

• La sfera economica

Attilio Citterio

LivelloConsiderazioni su salute umana Considerazioni su ecosistema

200

10

130

10

Effetti Acuti

20

Effetti acuti misurabili nel 5%

delle specie della

comunità acquatica

Effetti Cronici

Effetti cronici misurabili nel 5%

delle specie della

comunità acquatica

Intervallo Voluto di Qualità

µg/m3

Concentrazione tollerabile, ma basso

Rischio di cancro alla pelle in

Individui molto sensibili

a lungo termine

Rischi sulla salute inaccettabili

Intervallo Voluto di Qualità

Es.: Livelli di Arsenico (As) nell’Acqua.

Attilio Citterio

Pesatura Valore Rischi nell’intervallo

Alto

Medio

Basso

5

4

3

2

10 – 10 µg/m3: Nessun effetto sulla salute umana o sull’ecosistema

In una regione delle concentrazioni di arsenico

10 – 20 µg/m3: Basso rischio per la salute umana e nessun effetto

misurabile sull’ecosistema acquatico

20 – 130 µg/m3: rischio crescente per la salute umana ed effetti

cronici misurabili per l’ecosistema acquatico

130 – 200 µg/m3: Rischi elevati alla salute umana ed effetti

acuti misurabili sull’ecosistema acquatico

200 µg/m3: Rischi inaccettabili per la salute umana e l’ecosistema

in una regione per le alte concentrazioni di arsenico

Livelli di Rischio per l’Arsenico nell’Acqua.

Attilio Citterio

tecnica

caratterizzazione

De

fin

izio

ne

ob

iett

ivo

e s

co

pi

pre

pa

razio

ne d

i u

na

de

cis

ion

e

tecnico

(e.g. TQM)

economico

(e.g. LCC)

ambientale

Struttura

dei costi

valutazione dati

caratterizzazione

valutazioneimpatto

decisione

Continua fornitura di dati e controllo

regolamenti

(i.e. leggi)Rispetto delle

norme

company specific

goals

Sistema digestione

verifica

del sistema

obiettivi specifici

della società

t

w

u

econ.

tec.

env.

t

w

u

econ.

tec.

env.

Strumenti per

l’assunzione

di decisioni

Raccolta dati

inventario

Ingegnerizzazione del Ciclo di Vita.

Attilio Citterio

Analisi del Mercato, Competitori, Governo e Clienti

Esame dei processi a creazione di valore

Ciclo R+D Ciclo Marcato e Servizi

Vecchie risp.

Prodotti prec.

Ideazione

e definizione

fasi

Progettazione

verifica

prototipi

Pianificazioni

Batch, serie 0

Produzione,

vendite

servizi

Processo di

definizione

del prodotto

Livello operativo

Innovazione Variazione

Valutazione e Scelta delle Alternative

Strategia aziendale, Politica aziendale

Valutazione del

processo

Livello decisionale

Informazione

Orientamenti, Strategie

Co

ntr

oll

o

avvio

R+D

Co

ntr

oll

o

Co

ntr

oll

o

Co

ntr

oll

o

Co

ntr

oll

o

Avvio

Prod.

Variazione

Eliminazione

Avvio

VenditeScelta

Idee

Linee Guida per l’Assunzione di Decisioni.

Attilio Citterio

Analisi del Mercato, Competitori, Governo e Clienti

Esame dei processi a creazione di valore

Ciclo R+D Ciclo Marcato e Servizi

Vecchie risp.

Prodotti prec.

Ideazionee

Definizione fasi

ProgettazioneVerifica

Prototipi

Pianificazioni

Batch, serie 0

Produzione,venditeservizio

Processo di

definizione

del prodotto

Livello operativo

Innovazione Variazione

Valutazione e Scelta delle Alternative

Strategia aziendale, Politica aziendale

Valutazione del

processo

Livello decisionale

Informazione

Orientamenti, Strategie

Co

ntr

oll

o

Scelta

Idee

Attività

R+DAttività

Didtrib.

Modifiche

Elimin.Co

ntr

oll

o

Co

ntr

oll

o

Co

ntr

oll

o

Co

ntr

oll

o

Attività

Produz.

LCA

completo

EMS EPE

LCE+LCCLCA

preliminare

Strumenti per l’Informazione Ambientale.

Attilio Citterio

Obiettivo / Impegno.

• LCA Concettuale - Pensare il ciclo di vita

E’ il primo e più semplice livello di LCA, usato per effettuare

valutazioni basate su un inventario limitato e di tipo qualitativo.

• LCA Semplificata - Indagine

Lo scopo di questo approccio è lo stesso di una LCA dettagliata

ma qui vengono praticate semplificazioni volte a ridurre

sensibilmente il tempo necessario a compiere lo studio.

• LCA dettagliata

E’ l’approccio più specialistico e scientifico.

Attilio Citterio

Costi e

Livello d’impegno

Cambi di Processo e Strumentazione

Tecniche GP

Progettazione per l’Ambiente

Cambi nelle Materie in Ingresso

Conservazione delle Risorse

Riciclo, Riuso e Recupero

Miglioramento Procedure Operative

Buona conduzione e attenzione ai Reflui

Controllo dell’Inquinamento

Tecniche GP, Costi e Livello d’Impegno.

Attilio Citterio

Livello di dettaglio in alcune applicazioni dell'LCA. "x" in grassetto indica il livello più usato.

Livello di dettaglio nella LCA.

Applicazioni Concettuale Semplificato Dettagliato Commenti

Progettazione per l'Ambiente x x - Nessun legame formale al LCA

Sviluppo di Prodotto x x x Forte variazione nella sofisticazione

Catene ambientali (marchio ISO tipo II)

x Talvolta basata sull'LCA

Marchi ambientali (marchio ISO tipo I)

x Valutazione inventari e/o dell'impatto

dichiarazione Ambientale (marchio ISO tipo III)

x Valutazione inventari e/o dell'impatto

Organizzazione delle vendite x x Inclusione dell'LCA nel rapporto ambientale

Progettazione strategica x x sviluppo delle conoscenze LCA

Approvvigionamento verde x x LCA non dettagliata come nella definizione di marchi ambientali

Schemi di deposito/rimborso x LCA a ridotto numero di parametri

Tasse Ambientali "verdi" x "

Livelli di Dettaglio nell’LCA.

Attilio Citterio

Gestione del Ciclo di Vita (LCM = Life Cycle

Management).

• LCM è l’applicazione del modo di pensare in termini di ciclo di vita nella

moderna pratica aziendale con l’obiettivo di gestire il ciclo di vita totale dei

prodotti e servizi di una organizzazione verso un consumo e una produzione

più sostenibile.

• LCM è una integrazione sistematica della sostenibilità, cioè nella strategia e

pianificazione aziendale, nella progettazione e sviluppo del prodotto, nella

presa di decisioni e nei programmi di comunicazione.

• LCM non è un singolo strumento o metodologia ma un contesto gestionale

flessibile e integrato di concetti, tecniche e procedure che incorporano aspetti

ambientali, economici, e sociali dei prodotti, processi ed organizzazioni

• LCM è volontaria e si può adattare gradualmente alle specifiche necessità e

caratteristiche delle singole organizzazioni.

Attilio Citterio

Promotori dell’LCM e Benefici.

Strategia aziendale

Espansione dei programmi di gestione del prodotto Vantaggio competitivo: essere alla frontiera dello sviluppo Riduzione costi: aumentata efficienza operativa e delle risorse Miglioramento della reputazione/immagine pubblica, e delle relazioni generali con

gli operatori Aumento dell’innovazione di prodotto: sviluppo e progettazione di nuovi prodotti Aumento del valore del marchio (prodotti ‘sostenibili’)

Requisiti di mercato

Aumento di quote di mercato: vantaggi dei ‘primi attori’ su problemi di sostenibilità Abilità a focalizzarsi sulla sostenibilità ed andare oltre il limite della produzione; es.

• Gestione della catena degli approvvigionamenti (valutazione fornitori)• Comunicazione nella catena del valore• Dichiarazione di prodotto ambientale

Requisiti del settore finanziario

Aumento del valore degli attori, diventare un ‘Dow Jones Sustainability Index’ Attività meno rischiosa con diminuita responsabilità sfociante in tassi di

assicurazione inferiori e ridotte sanzioni.

Nuove norme regolatorie o legislative

Anticipare future norme legislative, Associarsi a schemi di ”eco-labeling” e programmi di “green public procurement” Associarsi a programmi di responsabilità sociale aziendale.

Attilio Citterio

GESTIONE DEL CICLO DI VITA

Obiettivo

Concetto

Strategie

Strumenti

SOSTENIBILITA’

PENSARE IN TERMINI DI CICLO DI VITA

Prevenzione inquinamentoGestione del prodotto e

della catena di fornitura

Sistemi ISO 9001, TQM, EFQM

Produzione più pulita,

LCA, Eco-design

Dimensione sociale Dimensione Ambientale Dimensione economica

EMA & LCC

Spiegazioni: OHSAS = Occupational Health And Safety, POEMS = Product Oriented Environmental,

Management System, TQM = Total Quality Management, EFQM = European Foundation for Quality

Management, LCA = Life Cycle Assessment, EMA = Environmental Management Accounting, LCC =

Life Cycle Cost Analysis.

Valutazione posto di lavoro

Responsabilità

sociale dell’azienda

OHSAS 18001 Liv

ell

o d

i g

es

tio

ne

LCM Obiettivi, Strategie, Sistemi, Strumenti.

ISO 14001 & POEMS

Attilio Citterio

Sommario delle Problematiche LCM.

Politiche / Strategie

Sistemi / Processi

Concetti / Programmi

Strumenti/ Tecniche

Dati / Informazioni / Modelli

Sviluppo Sostenibile, Triple bottom line, Politica Integrata del

Prodotto (IPP), Dematerializzazione (Fattore 4 -10),

Produzione più pulita, Ecologia Industriale, Eco-efficienza,

Gestione della Qualità Sostenibile, ecc.

Sistemi di Gestione Integrata e Ambientale (p.es. ISO 9000/

14000, EMAS, EFQM), Responsabilità Estesa del Produttore

(EPR), Processo di Sviluppo del Prodotto (PDP),

Certificazione, Comunicazione Ambientale, Gestione Catena

del Valore, ecc.

Gestione del Prodotto, Progettazione per l’Ambiente,

Gestione Catena Forniture, Approvvigionamenti Verdi

Pubblici, Coinvolgimento Operatori, Responsabilità Sociale

dell’Azienda, Contabilità verde, Valutazione Fornitori, ecc.

Analitica: LCA, MFA, SFA, I/O, ERA, CBA, LCC, TCO, ecc.

Procedurale: Audizioni, Liste di Controllo, Etichettatura, EIA,

ecc. D’appoggio: Pesatura, Incertezza,

Sensibilità/Predominanza, Scenari, Retrospettive, Standard,

Accordi Volontari, ecc.

Dati: Banche dati, Immagazzinamento dati, Controllo.

Informazione: Riferimenti di Pratica Ottimale, Riferimenti,

ecc. Modelli: Indicatori, Sorte, Dose-Risposta, Monte Carlo, .

Attilio Citterio

La LCM Coinvolge Molti Livelli Organizzativi.

• LCM deve essere una priorità elevata per tutte le sezioni direttive, e tutti i dipartimenti / funzioni rilevanti devono parteciparvi

• La partecipazione degli addetti assicura che le iniziative LCM saranno profondamente radicate nell’organizzazione e che l’attenzione verterà su miglioramenti concreti al profilo ambientale del prodotto, piuttosto che mere parole e raccolta di dati.

Distribuzione

verde

Vendite

verde

Produzione più pulita

Acquisti

verdi

Progettazione

per l’ambiente

Politica ambientale

e strategia di prodotto

basate sul ciclo di vita

Distribuzione

Vendite e

marketing

Produzione

Sviluppo

prodotto

Acquisti

Gestione

Gestione del

Ciclo di Vita

Attilio Citterio

Con LCM si va oltre i Confini Aziendali.

• La LCA: flusso di materiali

dall’acquisto delle materie

prime alla produzione,

trasporto, uso e

smaltimento.

• Il mercato: un flusso di

valore e danaro dal

consumatore al produttore.

• Comunicazione e

cooperazione in forma di

scambio di conoscenze ed

esperienze.

Spostare la focalizzazione dall’ambito ristretto dell’organizzazione all’intera catena del prodotto include:

Collaborazione nella Catena del Prodotto

consumatori

Sub-fornitori

Distributori

Produttori

CommerciantiSmaltitori

Produttori di

Materie prime

Flusso di materiali e servizi

Flusso di denaro e qualità

Comunicazione e cooperazione

Attilio Citterio

Esempi di Sistemi Integrati di Gestione.

ISO 9001:2000

qualità

ISO 14001:2004

ambiente

ISO 18001:2004

sicurezza e salute

occupazionale

SA 8000:1999

responsabilità sociale

AA 1000:1999

responsabilità

AFNOR FD X 50-189:2003

Sistemi di gestione – Linee guida

per l’integrazione

AFNOR AC X 50-200:2003

Sistemi di gestione Integrata –

Buone pratiche e ritorni

d’esperienza

DS 8001

Guida ai sistemi integrati di

gestione

Attilio Citterio

Progettazione Basata sul Ciclo di Vita e

Sviluppo del Prodotto.

La Progettazione determina:

Il 70~80% dei costi totali di progetto del ciclo di vita

la maggior parte degli impatti ambientali del ciclo di vita.

La valutazione preventiva degli aspetti ambientali “dalla

culla alla tomba” del sistema prodotto può portare ad

una efficace integrazione delle considerazioni ambientali

nel processo di progettazione.

“Long-term prosperity depends not on the efficiency of a fundamentally

destructive system, but on the effectiveness of processes and products

designed to be healthy and renewable in the first place”.

William McDonough

Attilio Citterio

Progettazione per l’Ambiente (DFE).

Esame dell’intero ciclo di vita progettato per il prodotto ed

identificazione delle misure che si possono prendere per

minimizzare l’impatto ambientale del prodotto in fase di progetto.

Le strategie DFE considerano le misure di progetto per ridurre

l’impatto ambientale in ogni stadio del suo ciclo di vita

• Materie prime: soluzioni per es. per la conservazione delle risorse

• Produzione: predisporre per l’eco-efficienza in fase di produzione

• Uso del prodotto: Prevedere le fasi di uso del prodotto per es. per

l’efficienza energetica e dell’acqua, ridotto uso di materiali, e aumentata

durabilità

• Fine vita: considerazioni chiave di progetto includono la progettazione

per il smontaggio, la progettazione per la durabilità, il ri-uso del prodotto

e la progettazione per il riciclaggio.

Attilio Citterio

Progettazione per l’Ambiente (DfE) Valutazione.

• Tre Categorie di Criteri di Valutazione

Energia Consumi durante l’intero Ciclo di vita

Materiali Uso e Scelta

Processo Miglioramento e Scelta

• Strumenti

Strumenti per la valutazione del ciclo di vita

Strumenti per scelte CAD/Materiali/Processo

Strumenti per la Modellizzazione per il Smontaggio e Analisi

Strumenti di Simulazione

Attilio Citterio

Sviluppo Integrato di Prodotto.

Tecnico

EcologicoEconomico

Materie prime Produzione Uso Fine vita Materie prime Produzione Uso Fine vita

Criteri

Progettazione Misure

Cambio compito

Cambio di funzione

Cambio del principio

di lavoro

Cambio di progetto

Cambio di materiale

Attilio Citterio

Progettazione per l’Ambiente.

classificazione

dei compiti

Progetto

concet.

Progetto

Progetto

dettagliato

produzione usoriciclo

smaltimento

Materie

prime

Attilio Citterio

Eco-Design.

L’Eco-Design considera le relazioni tra un prodotto e l’ambiente.

Proposte comuni:

Gli impatti ambientali derivati dai prodotti sono continuati a crescere

relativamente ai processi di produzione

Una prospettiva di ciclo di vita sugli impatti ambientali di un prodotto

cattura l’intera catena produzione-consumo

Degli impatti (ciclo di vita) derivanti dai prodotti, il 60% - 80% sono

determinati in fase di progetto

Focalizzarsi sul prodotto è il modo migliore per attrarre l’interesse e

l’azione del mondo finanziario in quanto si focalizza sulla vulnerabilità di

mercato del prodotto.

Progettazione Cradle-to-Cradle – Un Nuovo Paradigma

• Cambio effettivo: Progettare in primo luogo processi e prodotti

industriali senza generare inquinanti tossici ne “scarti"

Attilio Citterio

Progettazione da Fonte a Fonte –

“Ambientalmente Intelligente”.

Il nuovo paradigma modella l’industria umana sui processi naturali per cui

SCARTI = CIBO

I materiali sono visti come nutrienti circolanti in metabolismi salubri e sicuri:

1) Il metabolismo biologico della Natura deve essere protetto e arricchito

tutti gli scarti = cibo per sistemi biologici (biodegradabili)

2) Il metabolismo tecnico accresciuto dalla circolazione di minerali e materiali sintetici

Tutti gli scarti = fonti per altri sistemi industriali

Cradle-to-Cradle by William McDonough & Michael Bragnaurt

http://www.mbdc.com

Attilio Citterio

Progettazione da Fonte a Fonte – Benefici.

• Progettare per acquirenti a tempo – prodotti affittati più e più volte alla base

acquirente

• Gestione del rischio – i rischi per la salute umana e ambientale sono ridotti

eliminando il concetto di scarto e scegliendo materiali che sono sicuri per

entrambi i sistemi umano e naturale

• Riduzione dei costi – drammaticamente riduce i costi legali e dei materiali

• Differenziazione di prodotto – i prodotti che offrono eccellenza di vendita da

tutti i punti di vista

“Cradle-to-Cradle designs have positive effects extending beyond the client company to its suppliers, customers, communities, and the natural world”

William McDonough

Attilio Citterio

Product Stewardship.

Un approccio alla gestione ambientale centrato sul prodotto, in cui i produttori –sia volontariamente o sotto spinte governative – si assumono la responsabilità per gli impatti dell’intero ciclo di vita di un prodotto e della sua confezione

Benefici:

- Opportunità di marketing verde

- Evitare normative

- Raggiungere obiettivi ambientali

L’obiettivo della gestione del prodotto è di incoraggiare i produttori a ridisegnare i prodotti con minori tossine, a farli più durevoli, riusabili, riciclabili, e a usare materiali riciclati.

Gli strumenti del Product Stewardship includono:

Programmi Take-back

Leasing

Gestione del ciclo di vita

Responsabilità condivisa

Responsabilità estesa del produttore

Responsabilità del formulatore

Attilio Citterio

Valutazione dell’Impatto Tossicologico.

Metodi per la valutazione degli impatti tossici

tossici

CML 96 Eco-indicatore 99

A B

alternativa

riferimento

A B

+ a

ltri me

tod

i

cancerogeni

+ a

ltri me

tod

i

Unit-Risk

A B

endocrini

A B

EAP (Potenziale

d’attività Estrogenica)

alternativa

riferimento

alternativa

riferimentoalternativa

riferimento

soluzione: metodo «Darmstadter Model»

LCAD

localeregional

e

globale

Valutazione

impatti

Aggre-

gazione

risultati

Cd

Pb

Hg

PCDD/F

SO2

Nox

PCB

Benzene

Impatti

tossico

cancerogeno

endocrino

fattori di

pesatura

inventory

analysis

Su

plu

s c

ari

co

am

bie

nta

le d

isc

ari

ca

alternativa

riferimento

Attilio Citterio

Tox Acuta umanaTox Acquatica Ult. Biodegradabile Classif. Amb. EU

Ottimo (3)

Migliore (2)

Accettabile (1)

Classe 3

• LD50 >2000

mg/kg

Classe 2

• LD50 tra 500 -

2000 mg/kg

Classe 1

• LD50 < 500 mg/L

Classe 3, Preferito

• LC50/EC 50> 1mg/L

• 3 o più specie

testate

Classe 2

• LC50/EC 50> 1mg/L

• 1/2 specie testate

Classe 1

• LC50/EC50 < 1mg/L

Classe 3

• Rapidamente

biodegradabile

(OECD 301)

>60% w/in 10 giorni

Classe 2

• >60% w/in 28 giorni

Classe 1

• <60% w/in 28 d

Classe 3 (Ottimo)

• tos. acquatica 100mg/L

Classe 2 (Migliore)

• No classificazione neg.

• Rapidamente

biodegradabile

• Aquatic tox >1mg/L

Classe 1 (Accettabile)

• Qualsiasi classificazione

• EU (N, R50; N, R50-53; N,

R51-53; R52-53, R52 or

R53)

Carta Verde Chimica per Tensioattivi.

Attilio Citterio

Processo di Sviluppo di una Prodotto.

Pianificazione

Progettaz.

concettuale

Proget.

dettagliata

Prove/

Prototipo

Produzione

Lancio

G Obiettivi e Politiche Aziendali

Attività di Supporto

GG G G

Rassegna

Prodotto

Fonte ISO/TR 14062: 2002

tappa

Un insieme di compiti che generano informazione, tipicamente in forma di

risultati quali disegni, report, ecc. Necessari a supportare le decisioni chiave

porta

Un punto per esaminare se si può decidere di continuare ad investire nel

progetto o di terminarlo.

tappa

G

Attilio Citterio

Tappe – Dettagli.

Indagini sulle pressioni esterne, attese del pubblico, bisogni dei

clienti, e degli orientamenti industriali per definire i requisiti per

una riuscita offerta del prodotto

Pianificazione

Progettaz.

Concettuale

Progettaz.

Dettagliata

Valuta l’adattamento strategico delle singole opportunità di

affari con le capacità ed obiettivi aziendali. Sviluppa il concetto

di prodotto

Sviluppa liste complete di materiali, disegni, piani di

fabbricazione, ecc. che soddisfano le specifiche tecniche e

avvia la progettazione dei processi di produzione e sostiene i

processi consistenti con i costi di progetto e la qualità degli

obiettivi

Attilio Citterio

Tappe – Dettagli (2)

Costruisce prototipi e realizza prove di prestazione

Gli obiettivi prefissati confermano la fattibilità del progetto e

verificano i costi progettati di produzione.

Lancio

Produzione

Sguardo sul

Prodotto

Introduce il prodotto in mercati selezionati.

Rianalizza e fa proprie le lezioni derivanti dal progetto e le

utilizza per migliorare i progetti successivi.

Prove/

Prototipo

Attilio Citterio

Beni durevoli, (p.es. dispositivi)

Uso singolo, (p.es. pannolino)

Matl. Prod. Uso EOL

Impatto

Matl. Prod. Uso EOL

Impatto

Strategie di Eco-design

• Risparmio energetico

• Eliminazione di costituenti tossici e di

altri costituenti minori che complicano

la manutenzione e i miglioramenti

• Biodegradabilità

• Eliminazione di qualsiasi materiale

problematico dopo il suo smaltimento

Esempi di Profili di Ciclo di Vita di un Prodotto.

Attilio Citterio

Approccio Eco-design.

Definizione di

Prodotto (Sistema) Eco-designComunicazione

Ambientale

Valutazione Ambientale

Prospettiva

Ciclo di vita

Prospettiva

fornitori

Definisce un prodotto da migliorare da un punto di vista ambientale

Identifica i componenti, parti, e materiali del prodotto, oltre che le informazioni sugli stadi del ciclo di vita del prodotto.

Risultato

La composizione del prodotto, sistema di prodotti, dati sugli stadi del ciclo di vita, e parametri tecnici del prodotto rilevanti per gli aspetti ambientali significativi o per i parametri ambientali

Attilio Citterio

Valutazione Ambientale (II).

Prospettiva

Ciclo di Vita

Prospettiva

Attori

• Valuta gli aspetti ambientali di un sistema prodotto in base alla

visione degli attori come le normative legislative, le richieste di

mercato, e i prodotti dei competitori.

• Strumenti: EQFD e EBM

• Valuta gli aspetti ambientali di un sistema prodotto in base

all’impatto ambientale causato dal sistema prodotto.

• Strumenti: pensare in termini di ciclo di vita e LCA

Risultato

Un insieme di parametri ambientali significativi di un prodotto

sull’ambiente

Attilio Citterio

Eco-design (III).

• Connette i parametri ambientali significativi a rilevanti strategie ambientali

• Identifica rilevanti misure di adeguamento per il miglioramento dei parametri

ambientali implicati in una determinata strategia ambientale

• Sviluppa riprogetta compiti per l’adeguamento scelto

• Sviluppa specifiche di prodotto. Si basa su specifiche fisse e auspicate

• Identifica la funzione del prodotto di riferimento e quindi aggiunge nuove

funzioni e/o modifica le funzioni esistenti in base alle specifiche del prodotto.

• Genera idee per realizzare la funzione

• Genera varianti. Connettendo le idee corrispondenti a ciascuna funzione del

nuovo prodotto migliorato genera le varianti

• Sviluppa il concetto di prodotto selezionando le varianti. Si valutano le varianti

in base a criteri economici, tecnici, sociali e ambientali

• Articola una progettazione dettagliata di personalizzazione, aspetto, prove,

prototipo, produzione e lancio sul mercato

Attilio Citterio

Quadro LCA, 13101 e Oltre.

Fuoco sugli

attributi del

Prodotto –

Contenuto del

Prodotto,

Profilo di

Emissioni,

Caratteristiche

Prestazionali

Fuoco sul

Processo –

Consumi e

Fonti

d’Energia

Difetti,

Generazione

Scarti,

Emissioni in

Aria e Acqua.

Dove si tende –

Ambientalmente Preferibile,

Ben Gestito, Sostenibile

CONTENUTO

RICICLATO

ISO 9000

BASSA

EMISSIONE

EFFICIENZA

ENERGETICA

BIODEGRADABILE

LCI/LCA

ISO 14000

ORGANICO

EPP

REGISTRO

GHG

ENERGIA

RINNOVABILE

Attilio Citterio

Comunicazioni Relative al Ciclo di Vita.

• Distinguere tra strumenti di comunicazione e operatori interessati

• Consumatori finali

• Clientela d’affari

• Operatori finanziari

• Amministratori pubblici e programmatori di politiche

• Altri operatori sociali

• Marchi ISO-tipo I (etichette) rivolti ai consumatori

Però, limitazioni importanti degli eco-marchi

altri strumenti di comunicazione aumentano la consapevolezza e

favoriscono un uso migliore dei prodotti

Semplificazione delle complesse informazioni sul ciclo di vita raccolte

nelle rivendicazioni ISO-tipo II

Dichiarazioni ISO-tipo III per B2B

Combinazione di strumenti

Attilio Citterio

Consumatori Finali – Marchi ISO-Tipo I.

• Diffusione delle etichette ISO-tipo 1

• Numero di gruppi di prodotto, aziende e prodotti per i principali

schemi di etichettatura ISO-tipo 1 alla fine del 2002.

Nazione Gruppi di

Prodotto Aziende Prodotti

Giappone 1989 64 2107 5152

Germania 1978 94 995 3114

Paesi Nordici 1989 55 658 2872

Svezia (Falcon) 1992 14 617 1226

Spagna/Catalogna (DGQA)

1994 16 79 864

Austria 1991 44 334 645

EU2 1992 19 128 576

Francia 1992 15 47 443

Olanda 1992 69 257 360

Spagna (AENOR) 1994 13 71 77

Anno di

istituzione

Attilio Citterio

Confronto degli indicatori di prestazione

chiave dal 2001 al 2012 (EU Ecolabel).

KPI 2001 2005 2011 2012

N° di compagnie 83 250 887 ~ 1000

N° di licenze 95 279 1357 1671

N° di prodotti (no stat.) (no stat.) 17935 17176

N° di persone che

hanno visto/sentito o

comprato prodotti

Ecolabel

(no stat.) 11% (in 2006) 37% (in 2009) (no stat.)

EU Ecolabel Work Plan for 2011 – 2015

http://ec.europa.eu/environment/ecolabel/about_ecolabel/pdf/work_plan.pdf

Attilio Citterio

Consumatori Finali – Marchi ISO-Tipo II.

Esempio: Marchi ISO-tipo II in Giappone

Panasonic: Il fattore X fornisce informazioni concise sul miglioramento

di nuovi prodotti rispetto a quelli vecchi

fattore GHG = (efficienza GHG del nuovo prodotto) / (efficienza GHG del vecchio prodotto), dove

efficienza GHG = (vita prodotto x funzioni prodotto) / (emissioni GHG sull’intero ciclo di vita)

Attilio Citterio

SCHEMA SETTORIALE

AIMCC (costruzioni)

RTS (costruzioni), carta

AUB (costruzioni)

MRPI (costruzioni)

NAZIONE

Danimarca

Francia

Finlandia

Germania

Italia

Olanda

Norvegia

Svezia

Inghilterra Profili ambientali BRE (costruzioni)

SCHEMA NAZIONALE

Progetto pilota EPD

(DEPA – Danish Envir. Protection Agency)

Programma ANPA 2000-2001

EU-LIFE INTEND - EPD (2003/05)

-

Standard sperimentali sulle dichiarazioni

ambientali tipo III

AFNOR – Ass. Francaise de Normalisation)

Progetto NHO Tipo III

NHO – Conf. Norwegian Industry

programma EPD

(SWEDAC - Swedish Environmental

Management Council)

Macchine Volvo EPDs

Camion Volvo EPDs

Dichiarazione IT Eco

Byggvarudeklaration (Costruzioni)

Dichiar. Ambientali Teko (Tessile)

Clientela d’Affari – Dichiarazione ISO – Tipo III.

Attilio Citterio

Relazioni tra gli Operatori.

Operatori Secondari

Media

Comunità Locali

Fornitori di Tecnologia

Commercio /Associazioni di Categoria

Sindacati

Istituti di Ricerca /Università

Organizzazioni Non-governativeAmbientali e Sociali

Organizzazioni Intergovernative

Fonte: Wuppertal Institute, 2004

Dipendenti

Banche, Compagnie Assicurazione, Analisti Finanziari

Affari & Prodotti

Fornitori / Attività precompetitive

ClientiAutorità Pubbliche

Operatori Primari

Attilio Citterio

Comunicazioni - Depliant Illustrativi (es.

detergenti liquidi).

Fonte: Unilever

Attilio Citterio

Comunicazioni: Relazioni

su Inventari Ambientali.

Eisai Co., Ltd.

(2012)

Attilio Citterio

Esempio di Report: Andamento Emissioni in

Svezia.

Attilio Citterio

Responsible Care (un programma volontario).

• Un obbligo per i membri dell’American Chemistry Council (ACC)

• Iniziato nel 1988 a seguito dell’incidente industriale di Bhopal, India

• Focalizzazione inerentemente negativa: miglioramento prestazioni su

Ambiente, Salute e Sicurezza (EHS), garanzie, problematiche di

gestione del prodotto, e catena del valore

• In Italia il programma è partito nel 1992 con l’obiettivo di raggiungere:

Miglioramenti continui delle predette prestazioni

Buona comunicazione dei risultati ottenuti favorendo una relazione

trasparente con le istituzioni e il pubblico.

Esempi di LCA

Prof. Attilio Citterio

Dipartimento CMIC “Giulio Natta”

https://iscamapweb.chem.polimi.it/citterio/education/course-topics/

Scuola di Ingegneria Industriale e dell’Informazione

Course 096125 (095857)

Introduction to Green and Sustainable Chemistry

Attilio Citterio

Esempi di LCA.

(1) Prodotto chimico. Dalle materie prime e da intermedi si passa

tramite trasformazioni chimiche al prodotto con specifiche di

composizione, da usarsi tal quale.

(2) Formulato. Miscela di materie prime con prestazioni ben definite.

(3) Componente di un prodotto - Parte di un prodotto più complesso

ma realizzabile per produzione separata e alla fine assemblato

(per es. paraurti di un’automobile)

(4) Settore industriale. Ambito di trasformazioni in cui si realizza una

serie di attività atte a raggiungere un obiettivo, per. es. editoria,

tessile, automobilistico, ecc.

Attilio Citterio

Esempio 1: LCA dell’Industria Cloro-Soda.

L’industria cloro-soda produce cloro gas, idrossidi di sodio/potassio e idrogeno

per elettrolisi del sale NaCl. Oggi, sono applicate tre differenti tecniche

elettrolitiche: celle a mercurio, diaframma, e membrana. Da tutte queste

tecnologie, la Commissione Europea ha catalogato il processo a membrana

come la Migliore Tecnica Disponibile (BAT). Un sunto di LCA che lo supporta.

Attilio Citterio

Esempio 1:

Processi di Produzione Cloro-Soda.

Profilo ambientale normalizzato dei tre processi di produzione cloro soda. La normalizzazione

si basa sul confronto con il peso ambientale totale annuale dell’Europa

0

0,001

0,002

0,003

0,004

0,005

0,006

0,007

0,008

0,009

0,01(e

q./yr)

diaframma

mercurio

membrana

Attilio Citterio

Esempio 2 – Lavaggio Domestico in Europa –

Struttura del ciclo di vita di Ariel 2001 (Formulato).

Attilio Citterio

Indicatori LCIA per il detergente in polvere

Ariel 2001 (Formulato).

indicatore LCIA Unità Totale Formulazione Produzione Confezion. Distribuzione Uso Trattamento

acque

Cambiamento climatico g eq. CO2 298 50,40% 5,44% 1,99% 1,15% 27,80% 13,21%

Riduzione strato di ozonog. eq. CFC-11 0,000049 75,79 0 1,6 5,23 10,95 6,43

Ossidanti fotochimici g eq. C2H4 0,029 44,70% 0,68% 0,81% 1,22% 40,86% 11,73%

Tossicità umana g 1,4-DCB eq 26,42 51,75% 0,00% 0,91% 1,11% 42,09% 4,14%

Acidificazione g eq. SO2 0,58 72,24% 3,45% 2,31% 3,34% 16,90% 1,77%

Eutrofizzazione g eq. PO43- 0,46 31,29% 1,19% 0,83% 1,11% 5,75% 59,83%

Eco-tox. acquatica

(USES 2,0) g 1,4-DCB eq 27474 38,58% 0,00% 0,32% 1,30% 25,16% 34,63%

Eco-tox. acquatica

(CML1992) m3 poll. wat 0,032 49,32% 0,00% 1,22% 0,43% 3,88% 45,16%

Procter & Gamble (2001)

Attilio Citterio

Ingredienti in Detergenti da Bucato e Smacchiatori.

Tipo di ingrediente Funzione Esempi Anti-redeposition agents Prevents dissolved dirt to reattach to textiles and greying. CMC, CEC, polymers, starch

Bleaching agents Removes or decolorizes (whitens or lightens) stains that are

not removed by surfactants Perborate, percarbonate, hydrogen

peroxide, peracids, sodium hypochlorite

Bleach activators Activates the bleaching agent. Peracid precursors. TAED

Bleach catalysts Makes H2O2 or O2

1 more effective. Enables bleaching at lower T, complexing organic molecules with a metallic center. Manganese complexes

Buffering agents Stabilizes the pH of the wash water to maintain the cleaning

efficiency. Cleaning is reduced under acidic conditions Carbonate, citrate, citric acid

Builders (co-builders) Binds Ca2+ in water and soil on the clothing. Allow better

access to the soil for surfactants and thus improves cleaning Phosphate, phosphonate, zeolite, silicates,

X2CO3, citrate, polycarboxylates

Colorants Aesthetic / marketing value Various coloring agents

Corrosion-inhibitors Protects the washing machine against corrosion Silicates

Dye-transfer inhibitors Prevents transfer of dyes from one textile to another Polymers, co-polymers (PVP or PVPI)

Enzymes Specific stain removal, biodetergency, whiteness, colorProteases, lipases, amylases, cellulases,

mannanase, pectinase

Optical brighteners Reflect ultra-violet sunlight as white, visible light. Impression. FWA-1, FWA-5

Fillers Adds structure Na2SO4 (In liquid products: water)

Fragrance Aesthetic / marketing value Various fragrance mixtures

HydrotropesIncreases the solubility of other ingredients in liquid products.

Regulates viscosity. Cumene/xylene/toluene sulfonates, urea,

ethanol

Preservatives Prevent growth of microorganisms in liquid products Various types of preservatives

Soap Cleaning agent. Reduces surface tension and

loosens/disperses/ suspends the soil. Soluble sodium or potassium salts of fatty

acids (C8-C22)

Solvents Dissolution of ingredients (in liquid products) Alcohols

Suds inhibitors Reduces the quantity of suds (foam) in the washing machine Soap, low foaming surfactants, silicones

Surfactants As soap (Alkyl ether sulfates, alkyl sulfates) alcohol ethoxylates, alcohol alkoxylates

Attilio Citterio

Progettazione Spessore Peso Peso

2 Paraurti Paraurti semi-finiti

[mm] [kg] [kg]

Acciaio 0.75 5.6 11.16

Alluminio 1.1 2.77 5.63

PP/EPDM T10 3.2 3.21 3.37

PPO/PA 3.2 3.35 3.52

PC/PBT 3.2 3.72 3.9

Nota simboli: PP polipropilene, PPO polifenilenetere, EPDM polietilene-propilene

PA poliammide, PC policarbonato, PBT polibutilentereftalato

Esempio 3 - Materiale per Paraurti d’Auto –Progettazione.

Attilio Citterio

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

Alluminio Acciaio PC/PBT PP/EPDM PPO/PA

[MJ

/2 P

ara

urt

i]

Alternative Costruttive dei Paraurti

Carbone Gas naturale

Petrolio grezzo Petrolio peci

Uranio (U) naturale Energia primaria idroelettrica

Richiesta Primaria di Energia per la

Produzione di Paraurti.

Attilio Citterio

0

20

40

60

80

100

120

Alluminio Acciaio PC/PBT PP/EPDM PPO/PA

GW

P [kg C

O2

equ

iv]

Operatività

Combustibile

Trasformazione

Materiale

La fase d’uso è dominante; un “design” leggero è vantaggioso I profili del materiale sono decisivi (Al, PPO/PA) La qualità dei dati dai profili del materiale sono importanti (PPO/PA)

Valutazione dell’Impatto - GWP.

Attilio Citterio

0,00E+00

2,00E+01

4,00E+01

6,00E+01

8,00E+01

1,00E+02

1,20E+02

GW

P [kg

CO

2e

qu

iv.]

Alluminio Acciaio PC/PBT PP/EPDM PPO/PA

Altri

Metano (CH4)

Anidride Carbonica (CO2)

CO2 è l’emissione dominante

PPO/PA è dominato dall’emissione di N2O dal PA

Valutazione dell’Impatto – Emissioni.

Attilio Citterio

Alluminio Acciaio PC/PBT PP/

EPDM

PPO/PA

energia 1290 1120 1060 810 1080

risorse 15 25 18 14 21

acqua 36 27 22 17 25

GWP 104 105 83 62 115

ODP 1 0.1 0.4 0.2 1.2

AP 28 19 20 16 20

EP 4.4 4.2 3.9 3.5 7.2

POCP 6.7 9.2 8.7 8 9.1

Aria Htoss. 3.8 3.7 2.5 1.9 2.5

Acqua Htoss. 0.66 0,92 0.99 0.62 0.74

Eco toss. 2.9 3.4 2.7 1.9 2.4

reflui 3.7 1.2 1 0.25 0.25

Studio Paraurti - Valutazione Impatto – Totale.

Attilio Citterio

Studio Paraurti - Risultati Ambientali – Totale.

Alluminio Acciaio PC/ PBT PP/ EPDM PPO/PA

punteggio 168,5 164,2 234,9 322,3 183,0

risultato 48,1% 46,9% 67,1% 92,1% 52,3%

ordine 4 5 2 1 3

PP/EPDM sembra di gran lunga essere il design più favorevole.

PC/PBT segue a significativa distanza.

PPO/PA, Alluminio e Acciaio non sono competitivi per questo design.

Attilio Citterio

Alluminio Acciaio PC/ PBT PP/ EPDM PPO PA

Reflui

Ecotos.

Acqua Htoss.

Aria Htoss

POCP

EP

AP

ODP

GWP

Acqua

Risorse

Energia

I risultati pesati sono stati invertiti per evidenziare il carico ambientale.

Studio Paraurti - Risultati Pesati.

Attilio Citterio

Materiale Acciaio Alluminio PP/ EPDM PPO/ PA PC/ PBT

Punteggio 7,09 4,53 7,05 5,76 4,74

Contributo 70,9% 45,3% 70,5% 57,6% 47,4%

Ordine 1 5 1 3 4

• PP/EPDM e acciaio sono economicamente più validi.

• PPO/PA sta per diventare competitivo.

• PC/PBT non è ancora in un’area competitiva.

• L’alluminio è la soluzione meno favorevole.

Studio Paraurti - Caratterizzazione Economica.

Attilio Citterio

Design Acciaio Alluminio PP/ EPDM PPO/ PA PC/ PBT

Punteggio 7,23 5,18 7,94 7,19 6,91

Contributo 72,3% 51,8% 79,4% 71,9% 69,1%

Ordine 2 5 1 2 3

• PP/EPDM è il design tecnicamente più favorevole.

• Acciaio e PPO/PA seguono da vicino.

• PC/PBT presentano alcuni svantaggi tecnici.

• L’alluminio è la soluzione meno favorevole.

Studio Paraurti - Caratterizzazione Tecnica.

Attilio Citterio

Studio Paraurti - Valutazione Complessiva.

Acciaio Allum.

PP/

EPDM

PPO/

PA

PC/

PBT

tecnica 7.2 5.2 7.9 7.2 6.9

economica 7.1 4.5 7.0 5.8 4.8

ambientale 4.7 4.8 9.2 4.7 6.7

• PP/EPDM è la soluzione più favorevole.

• L’alluminio è il design peggiore.

• L’acciaio è competitivo.

• PPO/PA e PC/PBT non sono ancora competitivi.

Attilio Citterio

4

6

8

10

6

8

10

6 8 10

1= cattivo 10= molto buono

Punteggio Tecnico

Punteggio Economico

Punteggio Ambientale

Ottimo

Acciaio

Alluminio

PP/EPDM

PC/PBT

2

2

PPO/PA

42

4

• L’acciaio ha vantaggi economici, ma grossi svantaggi ambientali ed è tecnicamente valido.

• L’alluminio non è attraente da nessun punto di vista.

• PP/EPDM è la soluzione per tutte le dimensioni.

• PC/PBT è tecnicamente e ambientalmente valido, ma ha svantaggi economici.

• PPO/PA è tecnicamente buono, ma ha svantaggi ambientali ed economici.

• La scelta del materiale è difficile e dipende dal design.

• Si può migliorare molto.

Studio Paraurti - Valutazione Complessiva.

Attilio Citterio

Diagramma di Flusso (inventario) per

l’Industria della Stampa.

coating

Glue &Trim Packaging

IDstribution/retail

UseWaste disp.

Recycling

Print Press

coatingpaper

Printing ink

HEAT

Natural gas

electricity

electricity

Cardboard

(packaging)

Recycled

paper

Waste paper

to landfill

Attilio Citterio

Indicatori per l’Industria della Carta Stampata.

Indicatore, per peso prodotto

Materiali

Uso materiali

Materiali non rinnovabili

Materiali Pericolosi

Carta da stampa, totale

Carta da stampa, non Swan

Energia

Consumi di energia

Energia non-rinnovabile

Trasporti

Trasporti totali

Trasporti (diesel)

Rifiuti

Scarti, totale

discariche

Rifiuti pericolosi

Emissioni

VOC (interni)

VOC (prod/transp. Energia)

Anidride carbonica

Unità

kg/ ton

kg/ ton

kg/ ton

kg/ ton

kg/ ton

kWh/ ton

kWh/ ton

tonkm/ ton

tonkm/ ton

kg/ ton

kg/ ton

kg/ ton

kg/ ton

kg/ ton

kg/ ton

Intervallo

1130–1390

0.498–12.7

0–0.529

1110–1370

0–1370

520–550

130–330

200–960

18–880

127–422

0–6.32

1.13–9.44

0.17–0.45

0.034–0.099

33–55

Attilio Citterio

Significato Ambientale Relativo nel Ciclo di

Vita della Carta Stampata.

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

Attilio Citterio

Risultati del LCI Sunto degli ingressi in

kg/unità funzionale.

0 50 100

4 - Esempio di stampa - scenario 3

3 - Esempio di stampa - scenario 2

2 - Esempio di stampa - scenario 1

1 - Esempio di stampa - scenario 0

0 - attuale

1 - nuova stampa

2 - nuova distribuz.

3 - velocità riciclo

Attilio Citterio

Risultati LCI Sunto degli Scarti in kg/Unità

Funzionale.

0 20 40 60 80 100

Discariche (m3)

Uscite aperte (x 10)

rifiuti solidi

Oli (x1000)

Acqua mix (x10)

Acqua n.s. (x10)

Acqua org.(x100)

Acqua n.m.

Metalli (acqua)

acqua us.(x0.1)

Tossici

TSP(x1000)

metalli aria(x1000)

VOC

altri aria(x1000)

alogenuri(x100)

NH3(xe4)

SO2(x10)

NOx

CO2

CO(x10)

4 - Esempio di stampa - scenario 3

3 - Esempio di stampa - scenario 2

2 - Esempio di stampa - scenario 1

1 - Esempio di stampa - scenario 0

Attilio Citterio

Valutazione dell’Impatto – Confronti degli

Scenari.

0 5 10 15

Discariche (m3 x 10)

Diminuz.Risorse(/anni x10)

Gas serra(Kg CO2x0.1)

Acidific.(Kg SO2)

Ecotossicità(m3x100)

Eutrofiz(Kg PO4x100)

Tossicitàumana(Kg/Kg 0.1)

Diniz. Ozono(CFC)

Smog (Kgx10)

4 - Esempio di stampa - scenario 3

3 - Esempio di stampa - scenario 2

2 - Esempio di stampa - scenario 1

1 - Esempio di stampa - scenario 0

Attilio Citterio

Inchiostro di Soia.

Introdotto nel 1987 è entrato

nell’industria dei giornali e nel

commercio. E’ composto da olio

di soia anziché petrolio.

• L’agricoltura della soia costituisce meno dell’1 % dell’energia

insita nel ciclo di vita di questo olio.

• Le peci da tallolio (38 %) sono sostituibili con derivati dell’olio

di soia

• L’energia impiegata nel ciclo di vita è ancora per lo più a

partire dal petrolio ma si stanno verificando fonti alternative.

Coltivazione soia Pasta

di legno

Altro

Generazionedi elettricità

stampa

Peci ditallolio

Attilio Citterio

Criterio Ecologico e Marchi Ecologici.

• E’ un requisito che deve essere rispettato da un prodotto o da un

produttore per dimostrare che quel dato prodotto o processo

produttivo ha un impatto ambientale ridotto rispetto a un prodotto o

processo che svolga la stessa funzione.

• Ad esempio, il Comitato dell’Unione Europea per il Marchio Ecologico

(CUEME) fissa i criteri ecologici a cui si deve conformare un prodotto

per ottenere l’Ecolabel.

• Allo stesso modo, le pubbliche amministrazioni possono inserire dei

criteri ecologici nei propri bandi di gara per orientare le proprie scelte

verso l’acquisto di prodotti/servizi a impatto ambientale ridotto.

Attilio Citterio

Marchi Ambientali (Eco-labeling).

• Sono etichette applicate direttamente su un prodotto o su un servizio

che forniscono informazioni sulla sua “performance” ambientale

complessiva, o su uno o più aspetti ambientali specifici.

• Le etichette ecologiche in commercio sono oggi molto numerose ed i

sistemi di etichettatura sono suddivisi in:

TIPO I: Marchi Volontari verificati da organismi indipendenti, attribuiti aiprodotti che soddisfano i criteri corrispondenti alle migliori prestazioniambientali all’interno di ciascun particolare gruppo di prodotti.

TIPO II: Marchi auto-dichiarati usati dai produttori per indicare gli aspettiambientali di un prodotto o servizio. I marchi possono avere la forma diaffermazioni, simboli o grafici sul prodotto o etichetti di confezioni,letteratura sul prodotto, avvisi o simili.

TIPO III: Marchi licenziati da organizzazioni indipendenti, usabili comecertificati di accompagnamento e recanti informazioni sul possibileimpatto ambientale di un prodotto, lasciando al consumatore deciderequale prodotto è migliore. Anche noto come Environmental ProductDeclaration.

Attilio Citterio

Etichettature Obbligatorie.

• Le etichettature obbligatorie in U.E. si applicano in diversi settori e

vincolano i produttori utilizzatori, distributori e le altri parti in causa ad

attenersi alle prescrizioni legislative.

• Questa tipologia di etichettatura “command and control” contribuisce

molto al raggiungimento di alcuni fondamentali obiettivi ambientali

fissati a livello europeo e nazionale, tanto che in alcuni casi

rappresenta un forte stimolo per le imprese all’attivazione di iniziative

ambientali volontarie (accordi di programma, EMAS)

• Le etichettature obbligatorie si applicano principalmente

ai seguenti gruppi di prodotti:

Sostanze tossiche e pericolose (direttiva 93/21/EEC)

Elettrodomestici - Energy Label (direttiva 92/75/CEE)

Prodotti alimentari

Imballaggi - Packaging Label

Elettricità da fonti rinnovabili – Certificati Verdi

Attilio Citterio

Etichettature Volontarie.

ISO Tipo I – ISO 14024, 1999

Etichetta basata su un sistema a criteri multipli che considera

l’intero ciclo di vita del prodotto, certificata e gestita da una

terza parte indipendente. Indica le migliori prestazioni

ambientali di un prodotto appartenente a delle categorie

particolari. L’Ecolabel rientra in questa categoria.

Tra le etichette ambientali di prodotto ci sono alcuni marchi

nazionali da lungo tempo sul mercato. Tipici sono i marchi per i

prodotti dell’agricoltura

Blauer Engel:

Germania dal 1978

White Swan: dal 1989

in Danimarca, Svezia,

Finlandia e Islanda

Green Seal:

Stati Uniti.

Umweltzeichen:

Austria dal 1991

NF Environnement:

Francia dal 1992

Energy Star:

Stati Uniti.

Attilio Citterio

Marchi Ambientali dei Prodotti.

• Un marchio ambientale (per es. "ecolabel") può essere considerato ”garanzia"

per prodotti ambientalmente compatibili ed è attraente a scopi commerciali.

• L’obiettivo generale degli schemi di marchi ambientali nazionale e sopra-

nazionali è di fornire prodotti con minor impatti ambientali trasparenti per il

consumatore. Il successo di uno schema di marchi ambientali è così in certo

modo dipendente dal numero di classi di prodotti con tale marchio.

• Il marchio EU Ecolabel (”Il fiore”)

Le norme EU (Norma Commissione No 882/92) cerca di

Promuovere la progettazione, produzione, commercializzazione ed uso di

prodotti aventi ridotto impatto ambientale nell’intero ciclo di vita

Fornire ai consumatori migliore informazione sull’impatto ambientale di

prodotti, senza, però, compromettere prodotti o salute dei lavoratori e

alterare significativamente le proprietà che li rendono adatti all’uso.

Attilio Citterio

Normativa ISO 14000.

Benefici:

Migliorare la prestazione ambientale

Ridurre i costi

Stabilire un solo standard di sistema e di processo nella

direzione

• Integrare con altri sistemi di gestione

• Aumentare la credibilità verso il pubblico

• Competitività

• Migliorare le relazioni con le Agenzie di Controllo

Attilio Citterio

Il pacchetto di Norme ISO 14000 sulla

Valutazione del Ciclo di Vita.

ISO 14001 – Sistemi di Gestione Ambientale – Descrizione con guida per l’Uso

ISO14004 – Sistemi di Gestione Ambientale – Guide generali sui principi, sistemi e tecniche di supporto

ISO 14010/11/12 – Sostituite dalle norme ISO 19011 – Guide per la qualità e/o per le verifiche EMS

ISO 14015 – Gestione Ambientale – Valutazione ambientale dei siti e delle organizzazioni

ISO 14020 – Marchi e dichiarazioni ambientali – Principi generali

ISO 14021 – Marchi e dichiarazioni ambientali – Autocertificazione ambientale (etichettatura ambientale Tipo II)

ISO 14024 – Marchi e dichiarazioni ambientali – Etichettatura ambientale Tipo I – Principi e procedure (etichettatura di prodotti)

ISO TR 14025 – Marchi e dichiarazioni ambientali – Dichiarazione ambientale Tipo 111

ISO 14031 – Gestione Ambientale – Valutazione della efficienza ambientale – Linee guida

ISO 14032 – Gestione Ambientale – Valutazione dell’efficienza ambientale – Esempi illustrativi dell’uso della ISO 14031

ISO 14040 – Gestione Ambientale – Valutazione del ciclo di vita - Principi e Struttura

ISO 14041 – Gestione Ambientale – Valutazione del ciclo di vita – Definizione degli obiettivi e dell’ambito e analisi degli inventari

ISO 14042 – Gestione Ambientale – Valutazione del ciclo di vita – Valutazione dell’impatto del ciclo di vita

ISO 14043 – Gestione Ambientale – Valutazione del ciclo di vita – Interpretazione del ciclo di vita

ISO TR 14047 – Gestione Ambientale – Valutazione del ciclo di vita – Esempi di applicazione della ISO 14042

ISO 14048 – Gestione Ambientale – Valutazione del ciclo di vita – Formato dei dati per la documentazione della valutazione del ciclo di vita

ISO TR 14049 – Gestione Ambientale – Valutazione del ciclo di vita – Esempi di Applicazione della ISO 14041 alla definizione di obiettivi ed ambiti

ed analisi degli inventari

ISO 14050 – Gestione Ambientale – glossario

ISO 14060 – Guida per l’inclusione degli Aspetti Ambientali negli Standard di Prodotto

ISO TR 14061 – Informazioni per assistere le organizzazioni estere nell’uso degli standard ISO 14001 e ISO 14004 del Sistema di Gestione

Ambientale

ISO TR 14062 – Gestione Ambientale – Linee guida per integrare gli aspetti ambientali nello sviluppo di prodotto

ISO 14063 – Gestione Ambientale – Comunicazioni Ambientali – Linee guida e esempi

ISO 14064 – Linee guida per Misurare, Rendicontare e Verificare l’entità e il livello prefissato di Emissioni di Gas Serra

ISO-14065 – Guida al rispetto dei programmi nazionale e internazionali

Attilio Citterio

Standard orientati a Sistemi e orientati ai

prodotti nell’ambito della famiglia ISO 14000.

Anno Standard Published

1997 ISO 14040: LCA: Principles and Framework

1998 ISO 14041: LCA: Goal and Scope

2000 ISO 14042: LCA: Impact Assessment

2000 ISO 14043: LCA: Interpretation

2001 ISO 14020: Labels General Principles

2004 CEN TC350 Standardisation Mandate issued

2006 ISO 14025: Labels: Type 3 EPDs

2006 ISO 14040: LCA Principles and Framework updated

2006 ISO 14044: LCA: Requirements and Guidelines updated

2007 ISO 21930: EPDs for Construction Products

2010 CEN TR 15941: Generic Data

2010 EN 15643-1: General Framework

2011 EN 15643-2: Environmental Framework

2011 EN 15878: Building level Calculation methods

2011 EN 15942: EPD B2B Communication Formats

2012 EN 15643-3: Social Framework

2012 EN 15643-4: Economic Framework

2012 EN 15804 Core Rules for the Product Category Construction Products

Attilio Citterio

Valutazione della

Prestazione Ambientale

(EPE)

ISO 14031 – Guida alla

Valutazione della Prestazione

Ambientale

Auditing Ambientale (EA)

14010 – Linee guida per l’Auditing

ambientale – Principi Generali

14011-1 – Linee guida per l’Auditing

Ambientale – procedure di Audit

- Parte 1: Auditing dei sistemi di

gestione ambientale

14012 Linee guida per l’Auditing

Ambientale – Criteri di

Qualificazione per gli Auditors

Mezzi di Auditing e Valutazione

ISO 14001 –

Sistemi di Gestione

Ambientale (EMS)

Specifiche con Guida per

l’Uso

ISO 14004 - Sistemi di

Gestione Ambientale

(EMS)

Linee guida Generali sui

principi dei sistemi e delle

tecniche di supporto

Valutazione del Ciclo di Vita (LCA)

14040 – Valutazione del Ciclo di Vita - Principi Generali e

Prassi

14041- Valutazione del Ciclo di Vita – Analisi degli

Inventari del Ciclo di Vita

14042 - Valutazione del Ciclo di Vita – Valutazione

dell’Impatto del Ciclo di Vita

14043 - Valutazione del Ciclo di Vita - Stima dei

miglioramenti nel Ciclo di Vita

Etichettatura Ambientale (EL)

14020 – Etichettatura Ambientale – Principi di base per

tutte le Etichettature Ambientali

14021 - Etichettatura Ambientale - Auto-certificazioni

Affermazioni Ambientali – Termini e Definizioni

14022 - Etichettatura Ambientale - Auto-certificazioni

Affermazioni Ambientali – Simboli

14023 - Etichettatura Ambientale - Auto-certificazioni

Affermazioni Ambientali – Metodologie di Test

e di Verifica

14024 - Etichettatura Ambientale - Principi Guida, Prassi

e Criteri per i Programmi di Certificazione -

Guida alle Procedure di Certificazione

Sistemi di Gestione

Mezzi di Supporto rivolti al Prodotto

Percorso della ISO 14000 (iniziale).

Attilio Citterio

Percorso ISO 14000 (attuale).

Plan

DoCheck

Act

Do

Prioritizing

environmental

aspects

ISO 14040 SeriesLife cycle assessment

ISO 14062Design for environment

Improvement

of environmental

performance

of products

Description of environmental

performance of products

Information about

environmental

aspects of products

ISO 14020 SeriesEnvironmental labels

and declarations

ISO 14063Environmental

communications

Communication on

environmental

performance

ISO 14030 SeriesEnvironmental

performance evaluation

Description of

environmental performance

of organization

ISO 19011Environmental

management systems

auditing

Information about the performance

of the environmental

Management system

ISO 14064 SeriesGas emissions

ISO 14065

Validation

Compliance with

Kyoto Protocol

Monitoring

system

performance

Monitoring

system

performance

Communicating

environmental

performance

Integration of

environmental

aspects in

design and

development

Compliance of

national and

international

protocols and

programs

Attilio Citterio

Sistemi di Gestione Ambientale (EMS).

Un EMS è la parte dell’insieme del sistema di gestione che include la struttura

organizzativa, le attività di progettazione, le responsabilità, l’esercizio, le

procedure, i processi e le risorse per lo sviluppo, miglioramento, acquisizione,

revisione e mantenimento della politica ambientale. Esempi chiave includono

ISO 14001 e EMAS.

Gli EMS si usano per:

Aiutare le aziende ad identificare e dare priorità ai loro impatti

ambientali chiave in modo strutturato e sistematico

Fornire un contesto per definire chiari obiettivi e risultati per gestire

questi impatti

Assicurare che processi e procedure strutturate sono attivate per

misurare e monitorare le prestazioni

Il tipo di EMS dipende dalla natura, dimensione e complessità delle attività

dell’azienda, dai prodotti e servizi interessati.

Attilio Citterio

Sistemi di Gestione Ambientale ISO 14001 :

Il Contesto.

Agire

Controllare

Farecontinuo

miglioramento

Pianificare

Attilio Citterio

Sistema di Gestione Ambientale ISO 14001.

Agire

Controllare

Fare

Pianificare• Identificare gli aspetti e gli impatti, pericoli e rischi

• Documentare norme e altri requisiti

• Formulare obiettivi e targets misurabili

• Programmare la politica e la gestione

continuo

miglioramento

Attilio Citterio

Sistema di Gestione Ambientale ISO 14001.

Agire

Controllare

Pianificare

FareStruttura e responsabilità

Addestramento, consapevolezza e

competenza

Comunicazione

Documentazione EMS

Controllo documenti

Controllo operativo

Emergenza attivazione e risposta

continuo

miglioramento

Attilio Citterio

Sistema di Gestione Ambientale ISO 14001.

Agire

Controllare

Monitorare, misurare e revisionare le prestazioni

Mantenere gli archivi

Temporizzare, pianificare e condurre il monitoraggio

Non-conformità e azioni correttive

Fare

Pianificare

continuo

miglioramento

Attilio Citterio

Sistema di Gestione Ambientale ISO 14001.

Controllare

Fare

Pianificare

Agire

Migliorare le azioni correttive

Registrare i miglioramenti

Recensire la gestione

continuo

miglioramento

Attilio Citterio

Produzione più Pulita

(Cleaner Production – CP).

“L’applicazione continua di una strategia ambientale integrata e preventiva

applicata a processi, prodotti e servizi. Essa comprende l’uso più efficiente

delle risorse naturali e perciò minimizza gli scarti e l’inquinamento come

anche i rischi per la salute umana e la sicurezza.”

UNEP

• La CP promuove lo spostamento del punto di vista da un approccio correttivo

a uno preventivo

• Mira a realizzare una combinazione di risparmi economici e di miglioramenti

ambientali

• La CP affronta alla radice le cause dei problemi piuttosto che i loro effetti.

• La CP vuole ridurre l’impiego delle risorse naturali per unità di produzione, la

quantità di inquinanti generati e il loro impatto ambientale disaccoppiando

la produzione dagli impatti ambientali

• Allo stesso tempo, essa propone prodotti e processi alternativi

finanziariamente più attraenti.

Attilio Citterio

Strategia di Produzione più Pulita (CP).

Per i processi di produzione, la CP include

Uso più efficiente delle materie prime, acqua e energia.

Eliminazione di materiali tossici o pericolosi in ingresso al processo.

Minimizzazione del volume e tossicità di tutte le emissioni e degli scarti.

Per i prodotti, la CP si focalizza su

Riduzione degli impatti tramite il ciclo di vita del prodotto.

Adattare progettazione, ingresso di materie prime, produzione, uso e

smaltimento.

Per servizi, la CP implica

Strategia ambientale preventiva nel progettare e fornire servizi.

Attilio Citterio

Migliorare un Programma di Gestione CP.

STADIO 1: PROGRAMMAZIONE

Compiti della gestione

Preparazione linee politiche

Stabilire il gruppo di lavoro

Definire il capo progetto

STADIO 2: ANALISI PRELIMINARI

Valutare i flussi in uscita

Ottenere rapporti sulle normative

Fare sopraluoghi ed ispezioni

Preparare un piano di programma

Sviluppare la tempistica con tappe

STADIO 3: VALUTAZIONE DETTAGLIATA

Rivedere dati e siti

Raccogliere dati d’ingresso e uscita

Preparare bilanci di materie e energia

Definire le opzioni CP

STADIO 6: MONIT. PROGRESSI

Tracciare scarti, uso di materiali,

risparmi

Documentare risultati e guadagni

STADIO 5: MIGLIORAMENTI

Pianificare e definire tempi

Implementare opzioni CP scelte

STADIO 4: ANALISI FATTIBILITA’

Ordinare varie opzioni tecniche

Analisi tecnica

Analisi ambientale

Analisi economica

Scegliere le opzioni più valide

Preparare un riassunto

Attilio Citterio

Aree di Gestione della CP.

CP copre 3 aree di gestione ambientale

Prevenzione dell’inquinamento (P2)

Riduzione nell’uso di sostanze tossiche (TUR)

Progettazione per l’ambiente (DfE)

Cleaner

Production

Assessment

IntegrareAnalizzare

Migliorare

time

* ri

du

zio

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de

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sc

art

i e

em

iss

ion

i

Fonte: Van

Berkel, Willema,

& Lafleur, 1997

Attilio Citterio

Dichiarazione di Impatto Ambientale.

Definizione

Un EIS è un rapporto che traccia i potenziali effetti ambientali derivanti dal

compimento di una azione proposta

Finalità

Presentare le conclusione della EAI a politici, autorità che stabiliscono

norme e comunità in modo che si possono prevenire delle conseguenze

ambientali

Include

• L’impatto ambientale dell’azione proposta

• Gli impatti ambientali sfavorevoli che non si possono evitare

• Le alternative alle azioni proposte

• La relazione tra uso a tempi brevi e il mantenimento/miglioramento della

produttività a lungo termine

• Ogni bando irreversibile e irrecuperabile di risorse

Attilio Citterio

Approcci Politici.

In base al grado di intervento, e nell’intento di cercare di minimizzare il costo dell’attività economica e della degradazione dell’ambiente, i governi possono assumere tre diversi approcci:

Normative

• Di natura amministrativa fissa

• Complesse e costose

• Basate sulla costrizione

• Conseguenze non volute (p.es. Mercato nero dei CFC in alcuni paesi)

• Favorite in passato, ora meno popolari a causa dei costi richiesti nel controllo e le difficoltà nell’applicarle

Incentivi economici o soluzioni basate sul mercato

• Variazione nei prezzi relativi per influenzare le modalità di uso delle risorse: Il prezzo di un bene o servizio deve includere tutte le esternalità ed I costi ambientali

Bando di una sostanza

• Il caso della Diossina e dei CFC (considerati troppo pericolosi per essere consentiti nella comunità)

Attilio Citterio

Altri Approcci Politici.

Basati sull’effetto desiderato su produttori e consumatori

1) Programmi Volontari

– Approccio comune

– Successo limitato

– Il più riuscito: “Responsible Care”

2) Controllo diretto, riferito a normative, imposizioni e pene

– Scarsamente imposto (votato in 12 paesi - (2000))

3) Strumenti economici e tasse

– Il più efficace

– Misure economiche: permessi negoziabili, tasse da inquinamento

– Strumenti economici: schemi di sussidi e rimborso del deposito,

compensazione con biomasse (sequestro del carbonio per

piantumazione di foreste)

Attilio Citterio

Programmi Software per la LCA.

1. ECO-it 1.0 PRé Consulting http://www.pre.nl/eco-it.html

2. EcoManager 1.0 Franklin Associates, Ltd.

http://www.fal.com/software/ecoman.html

3. EcoPro 1.5 EMPA http://www.sinum.com/

4. GaBi 3.0 IPTS http://www.pe-product.de/englisch/main/software.htm

5. IDEMAT Delft Univ. of Technology

http://www.io.tudelft.nl/research/mpo/idemat/idemat.htm

6. LCAD Battelle/DOE http://www.estd.battelle.org/sehsm/lca/LCAdvantage.html

7. LCAiT 2.0 CIT EkoLogik http://www.ekologik.cit.chalmers.se/lcait.htm

8. REPAQ 2.0 Franklin Associates, Ltd. http://www.fal.com/software/repaq.html

9. SimaPro 4 PRé Consulting http://www.pre.nl/simapro.html

10. TEAM 2.0 Ecobalance

http://www.ecobalance.com/software/team/team_ovr.htm

11. Umberto 3.0 IFEU http://www.ifu.com/software/umberto-e/

12. BEES 3.0 http://www.nist.gov

http://eplca.jrc.ec.europa.eu/ELCD3/datasetDownload.xhtml

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Attilio Citterio

Giornali Scientifici sull’LCA.

International Journal of Life Cycle Assessment

Journal of Industrial Ecology

Journal of Cleaner Production

Integrated Environmental Assessment and Management

Progress in Industrial Ecology

ISO Standards 14040 & 14044 (2006)

U.S. EPA (2006) Life Cycle Assessment Principles & Practice EPA/600/R-06/060

Curran, M.A. (ed.) (1996) Environmental Life Cycle Assessment. McGraw-Hill, New York

Baumann & Tillman (2004) The Hitch Hiker's Guide to LCA: An Orientation in Life Cycle Assessment Methodology and Application

Heijungs R, et al (1992) Environmental Life Cycle Assessment of Products. Vol. I: Guide, and Vol. II: Backgrounds, Center for Envir.

Studies, Leiden University

International Journal of Life Cycle Assessment; Journal of Cleaner Production; Journal of Industrial Ecology