UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI PARMAUNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI PARMA

Un’ ipotesi di sviluppo sostenibile con il Un’ ipotesi di sviluppo sostenibile con il Metodo LCA (Life Cycle Assessment):il Metodo LCA (Life Cycle Assessment):il

caso Ghanacaso Ghana

Ente per le nuove tecnologie, l’energia e l’ambiente

Relatore: Prof. Paolo FabbriCorrelatori: Dott.ssa Maria Litido (ENEA) Ing. Paolo Neri (LCA-lab s.r.l. - spin off ENEA)

Laureando: Giovanni Sorce

Ipotesi di sviluppo Ipotesi di sviluppo sostenibilesostenibile• Uno sviluppo che ha come obiettivo principale quello di Uno sviluppo che ha come obiettivo principale quello di

soddisfare i bisogni della popolazione e che sia al tempo stesso soddisfare i bisogni della popolazione e che sia al tempo stesso sostenibile per l’ambientesostenibile per l’ambiente

Cercare di utilizzare o implementare:

•Agricoltura biologica e prodotti locali

•Edilizia in terra cruda

•Gestione rifiuti con la raccolta differenziata

•Energia rinnovabile

•Trasporti con l’utilizzo di fonti che hanno meno impatto sull’ambiente (metano, energia elettrica)

Proposte del modello:

•Dieta alimentare che si basi su prodotti locali

•Appartamenti in terra cruda per ogni famiglia

•Trasporti che utilizzino prevalentemente gas naturale o energia elettrica, l’auto è un servizio

•Autosufficienza per i bisogni primari

•Surplus di produzione in alcuni settori (estrattivo, agricolo) per l’esportazione

Il paese studiato: GhanaIl paese studiato: GhanaSuperficie: 238.540Kmq 

Popolazione: 21.029.853 abitanti 

Densità: 91 ab./Kmq 

Lingua: Inglese (ufficiale), gha, twi, ewé, fanté 

Religione: Musulmana, animista, cristiana   

Popolazione urbana: 45% 

Alfabetizzazione: 73,8% (81,9% maschi, 65,9% femmine) 

Mortalità infantile: 6% 

Aspettativa di vita: 55 anni  

Indice sviluppo umano: 0,568 – 131esimo su 177 stati

PIL: 7.600 milioni USD 

Ripartizione PIL: Agricoltura 35,2%; Industria 24,8%; Terziario 40% 

 Reddito nazionale lordo per ab.: 320 USD/ab. 

Pop. sotto soglia povertà (1992): 31,4% USD 

Principali risorse economiche: Oro, diamanti, cacao, turismo 

Elenco dei comparti produttivi Elenco dei comparti produttivi studiatistudiati

• Agricoltura Agricoltura • Industria primaria Industria primaria (comprende la lavorazione e (comprende la lavorazione e

la trasformazione dei prodotti agricoli)la trasformazione dei prodotti agricoli)

• Industria secondaria Industria secondaria • Edilizia Edilizia (privata e pubblica)(privata e pubblica)

• Trasporti Trasporti (merci e persone)(merci e persone)

• Gestione rifiutiGestione rifiuti• AcquaAcqua

Definizione degli obiettivi e dei confini dello studio Obiettivo dello studioObiettivo dello studio• Obiettivo dello studio è la valutazione del danno ambientale e del costo economico di una ipotesi di Obiettivo dello studio è la valutazione del danno ambientale e del costo economico di una ipotesi di

sviluppo di un paese povero (Ghana) e la dimostrazione della sua sostenibilità ambientale.sviluppo di un paese povero (Ghana) e la dimostrazione della sua sostenibilità ambientale.La funzione del sistemaLa funzione del sistema• La funzione del sistema è quella di trovare le condizioni per soddisfare i bisogni primari della La funzione del sistema è quella di trovare le condizioni per soddisfare i bisogni primari della

popolazione.popolazione.Unità FunzionaleUnità Funzionale• L’Unità Funzionale è la quantità di prodotti usati in 1 anno (2030) dalla popolazione del L’Unità Funzionale è la quantità di prodotti usati in 1 anno (2030) dalla popolazione del

Ghana.Ghana.• Per i prodotti esportati viene considerata la sola produzione, per i prodotti importati viene Per i prodotti esportati viene considerata la sola produzione, per i prodotti importati viene

considerato il trasporto, l’uso e il fine vita.considerato il trasporto, l’uso e il fine vita.Il sistema che deve essere studiatoIl sistema che deve essere studiato• Il sistema che deve essere studiato è il Ghana in una collocazione temporale tale da Il sistema che deve essere studiato è il Ghana in una collocazione temporale tale da

permettere lo sviluppo ipotizzato.permettere lo sviluppo ipotizzato.Confini del sistemaConfini del sistema• I confini del sistema vanno dalla raccolta delle materie prime al fine vita del prodotto. Le I confini del sistema vanno dalla raccolta delle materie prime al fine vita del prodotto. Le

energie sono contenute nei materiali e nei processi considerati nei compartimenti produttivi e energie sono contenute nei materiali e nei processi considerati nei compartimenti produttivi e di servizio considerati.di servizio considerati.

Qualità dei datiQualità dei dati• I dati sono ricavati dalle condizioni reali del Paese e da nostre ipotesi. Quando possibile sono stati usati I dati sono ricavati dalle condizioni reali del Paese e da nostre ipotesi. Quando possibile sono stati usati

processi della banca dati del codice usato per lo studio (SimaPro7) che si riferisce a una realtà europea. I processi della banca dati del codice usato per lo studio (SimaPro7) che si riferisce a una realtà europea. I Metodi usati per la valutazione del danno sono Eco-indicator 99, EPS 2000, IMPACT 2002+, EDIP 97, Metodi usati per la valutazione del danno sono Eco-indicator 99, EPS 2000, IMPACT 2002+, EDIP 97, modificati dal gruppo di studio nel quale è stata realizzata la tesi. Il primo e il terzo si riferiscono modificati dal gruppo di studio nel quale è stata realizzata la tesi. Il primo e il terzo si riferiscono all’Europa, il secondo al mondo e il quarto alla Danimarca. all’Europa, il secondo al mondo e il quarto alla Danimarca.

Il metodo LCA (Life Cycle Il metodo LCA (Life Cycle Assessment)Assessment)

• È un processo che permette di valutare gli impatti ambientali associati ad un prodotto, processo o servizio:

Identifica e quantifica i consumi di materia e energia, le emissioni nell’ambiente

Identifica e valuta le opportunità per diminuire questi impatti

LCA (Life Cycle Assessment)LCA (Life Cycle Assessment)

VALUTAZIONE DEL DANNO AMBIENTALE ISO 14042ISO 14042

Metodi ECO-INDICATOR 99, EPS 2000, EDIP 97 e IMPACT 2002+

NORMALIZZAZIONE

CARATTERIZZAZIONE

VALUTAZIONE

DEL DANNO

CLASSIFICAZIONE

OBIETTIVOUNITA’ FUNZIONALE

FUNZIONE DEL SISTEMACONFINI DEL SISTEMA

ISO 14041

INVENTARIO

ISO 14041

EMISSIONI E RISORSE

Competenze: INGEGNERIA, FISICA, SC. AMBIENTALI, SC. NATURALI, BIOLOGIA, ARCHITETTURA, CHIMICA,

MEDICINA, STORIA, ECONOMIA

MATERIALI

PROCESSI

ENERGIE

ANALISI DI SENSIBILITA’ E VALUTAZIONE DEI MIGLIORAMENTI ISO 14043

Metodi di valutazioneMetodi di valutazione

Il metodo rappresenta l’evoluzione di Eco-Indicator 99, dal quale differisce soprattutto per la categoria di danno aggiuntiva: Climate Change (in kgEQ CO2).

Eco-Indicator 99

PAESI BASSI

Eco-Indicator 99

PAESI BASSI

EPS 2000SVEZIA

EPS 2000SVEZIA

Impact 2002+SVIZZERA

Impact 2002+SVIZZERA

EDIP 97DANIMARCA

EDIP 97DANIMARCA

Elaborato nel 1999 dalla società di consulenza Pré su commissione del Ministero dell’Ambiente olandese, è uno dei più diffusi a livello europeo. È un endpoint method, ovvero aggrega in un unico indicatore i risultati delle tre damage categories, a loro volta ripartite in 11 impact categories. E’ stata inserita la categoria di danno indice ISU (Indice di sviluppo umano) considerata come somma delle categorie di impatto Indice di aspettativa di vita, indice standard di vita e indice di educazione

Elaborato nel 2000 dallo Swedish Environmental Research Institute, opera la valutazione del danno in termini di “disponibilità a pagare” da parte di un individuo per evitare cambiamenti che possano peggiorare le condizioni ambientali e la salute umana. L’unità di misura del danno complessivo è l’ELU (Environmental Load Unit), che restituisce direttamente il valore monetario del danno 1ELU= 1€.

Elaborato dal governo danese, si tratta di un midpoint method (si basa su categorie di impatto disaggregatecategorie di impatto disaggregate, anche se sommabili con unità di misura Pt). Il suo obiettivo è considerare gli aspetti ambientali nello sviluppo dei prodotti industriali.

Agricoltura e Industria primaria (valutazioni)Agricoltura e Industria primaria (valutazioni)AGRICOLTURA

Il processo che produce il danno massimo è Cacao(Ghana) (produzione convenzionale)(con coprodotti)(senza costi)(7000m2) principalmente a causa di Ecotoxicity(a causa dei fitofarmaci a base di rame) e di Land use (a causa della resa scarsa). Il secondo processo che incide maggiormente è Protein peas, organic, at farm/CH principalmente a causa di land use (scarsa resa).

INDUSTRIA DA SETTORE PRIMARIO

Il processo che produce il danno massimo è Beef flanchet (okseflanchet), fresh, whole sale (fotovoltaico), organic (land use) ciò la carne di bovino prevista dalla dieta, principalmente a causa di Land use, Respiratory inorganics e Acidification/Eutrophication. Il secondo processo che incide maggiormente è Full milk, whole sale, no quotas(con fotovoltaico).

Industria secondaria e trasporti (valutazione)Industria secondaria e trasporti (valutazione)INDUSTRIA SETTORE SECONDARIO

Il processo che produce il danno massimo è Paper, newsprint, at plant/CH cioè la produzione della carta, principalmente a causa di Fossil fuels e di Respiratory inorganics Il secondo processo che incide maggiormente è Cotton fibres(da coltivazioni erbacee).

TRASPORTI

Il processo che produce il danno massimo è Transport, regular bus/CH (natural gas) modificato usato per i trasferimenti di lavoro, principalmente a causa di Fossil fuels (a causa del combustibile usato per l’uso del veicolo). Il secondo processo che incide maggiormente è Transport, regular bus/CH (natural gas) modificato usato per il trasferimenti per diporto nei giorni festivi.

Edilizia (valutazione)Edilizia (valutazione)

Il processo che produce il danno massimo è LCA edificio in mattoni crudi(100 anni)(Ghana) usato per gli edifici privati, principalmente a causa di Respiratory inorganics (a causa delle polveri), di Minerals (a causa del Nickel contenuto nell’impianto per il collettore solare) e di Fossil fuels (a causa del petrolio usato per la costruzione dell’impianto per il collettore solare). Il secondo processo che incide maggiormente è LCA edificio in mattoni crudi(100 anni)(Ghana) usato per gli edifici pubblici.

Gestione rifiuti (valutazione)Gestione rifiuti (valutazione)

GESTIONE RIFIUTI

Tutti i processi esclusi Disposal, mineral wool, 0% water, to inert material landfill/CH, Recycling cardboard/RER e Treatment, sewage, to wastewater treatment, class 1/CH producono un danno evitato. Il processo che produce il danno massimo è Treatment, sewage, to wastewater treatment, class 1/CH per il trattamento delle acque nere. Il processo che produce il danno evitato massimo è Trattamento dei materiali elettronici.

Acqua (valutazione)Acqua (valutazione)ACQUA

Il danno totale vale 2.7331E7 Pt, di cui l’86.6% dovuto a Resources a causa dell’uso dell’acqua.

LCA completo con Eco indicator99LCA completo con Eco indicator99

il danno totale vale 3.4542E9 Pt dovuto per lo 0.79% a CONSUMO ACQUA Ghana ipotesi di sviluppo, per il 52.41% a AGRICOLTURA Ghana ipotesi di sviluppo, per il 17.2% a INDUSTRIA da settore primario Ghana ipotesi di sviluppo, per l’8.38% a INDUSTRIA da settore secondario ipotesi di sviluppo Ghana, per l’8.95% a EDILIZIA Ghana ipotesi di sviluppo, per il 93.81% a TRASPORTO merci e persone Ghana ipotesi di sviluppo, per il -5.22% a GESTIONE RIFIUTI Ghana ipotesi di sviluppo e per il -76.31% a INDICE DI SVILUPPO.Il processo che produce il danno massimo è TRASPORTO seguito da AGRICOLTURALa categoria di danno che presenta il danno massimo è Resources 88,85%

LCA completo con IMPACT 2002+LCA completo con IMPACT 2002+

il danno totale vale 3.8229E7 Pt dovuto principalmente per il 66.81% a AGRICOLTURA Ghana ipotesi di sviluppo,per il 24.65% a TRASPORTO merci e persone Ghana ipotesi di sviluppo. La categoria di danno che presenta il danno massimo è Ecosystem Quality 63,57%

LCA completo con EPS 2000LCA completo con EPS 2000

il danno totale vale 1.2106E11 Pt(=ELU=€) dovuto principalmente per il 67.95% a INDUSTRIA da settore secondario ipotesi di sviluppo Ghana, per il 23.5% a TRASPORTO merci e persone Ghana ipotesi di sviluppo.

La categoria di danno che presenta il danno massimo è Abiotic Stock Resources 94,29%

LCA completo con EDIP 97LCA completo con EDIP 97

il danno totale vale 9.5295E8 Pt dovuto principalmente a TRASPORTO merci e persone Ghana ipotesi di sviluppo per il 55.54% e per il 20.82% a EDILIZIA Ghana ipotesi di sviluppo

La categoria di danno che presenta il danno massimo è Resources 49,68%

ConclusioniConclusioni•Con lo studio si è dimostrato che è possibile prevedere il danno ambientale dello sviluppo di un Paese e che i criteri che conformano tale sviluppo possono essere concretizzati in termini di indicatori ambientali.

•Per due Metodi di valutazione (Eco-indicator 99 e EDIP 97) il settore di consumo che presenta il danno massimo è quello del trasporto.Per gli altri due Metodi il trasporto è al secondo posto dietro al settore dell’industria secondaria in EPS a causa del peso rilevante che questo metodo attribuisce all’esaurimento delle risorse in particolare dei minerali (il danno maggiore è dovuto all’oro); e dietro l’agricoltura in IMPACT a causa del peso rilevante che tale metodo attribuisce all’ecotossicità nel suolo (in particolare a causa dell’uso di fitofarmaci a base di rame).

•Per tre Metodi su quattro il danno sulle risorse è il maggiore tra le categorie di danno considerate. Per IMPACT il danno maggiore è dovuto alla categoria Ecosystem Quality. Ciò è da riferirsi al fatto che nell’analisi il metodo IMPACT dedica un peso maggiore alla categoria Ecosystem Quality.

I costi interni stimati per i 6 comparti produttivi sono di 1.259E10€ e quelli esterni sono di 1.2106E11€ con il Metodo EPS e 2.48186E9€ con Eco- indicator 99. La differenza va attribuita al differente peso delle risorse nei due metodi.

GRAZIE

PER

L’ATTENZIONE