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Eseguire un analisi LCA completa


Il concetto di LCA è stato usato per lungo tempo per l’analisi energetica e fu realmente sviluppato solo all’inizio degli anni '90, ma i suoi strumenti e le metodologie vengono tuttora continuamente valutati e migliorati. Ci possono essere delle varianti, ma in generale gli stadi considerati sono:

Durante l’analisi bisogna considerare tutto quello che entra, ma soprattutto quello che esce, ed è fondamentale non dimenticarsi dei coprodotti e dell’energia usata. Proprio perché questo tipo di analisi è stata usata all’inizio in ambito energetico, i risultati vengono spesso dati come bilancio energetico, si fa un calcolo più semplice. È un approccio valido, ma si rischia di non riconoscere il diverso impatto di emissioni differenti.

Eseguire un analisi LCA completa è un processo complesso, quindi si cerca di fare una cosa più sistematica.

Per questo il LCA viene convenientemente suddiviso in quattro fasi, tra loro interconnesse attraverso un processo iterativo:

1. La prima fase prevede la definizione dell’obiettivo e dell’ambito di applicazione (pianificazione), cioè devo confrontare più processi per lo stesso prodotto, oppure vedere se prodotti simili possono avere la stessa funzione, oppure migliorare un processo esistente.
2. La seconda fase è la cosiddetta analisi dell’inventario, quindi si considerano tutte le singole voci in entrata e in uscita e si valuta la loro quantità e in che modo entrano in gioco nel processo.
3. Nella terza fase si fa la valutazione dell’impatto, ossia alle singole voci viene abbinato un certo impatto ambientale
4. Infine nella quarta fase si deve interpretare il tutto.

Vediamo ora una per una le quattro fasi del LCA.

1 - Definizione dell’obiettivo e dell’ambito di applicazione (pianificazione)
La prima fase, la pianificazione, è fondamentale per avere poi una buona analisi ambientale.
- Innanzitutto si stabiliscono chiaramente gli obiettivi, che possono differire significativamente a seconda dei casi; es.: a seconda che si stia eseguendo un LCA su un prodotto con un determinato processo produttivo, o si stiano valutando diverse strade allo stesso prodotto, o si stiano valutando diversi prodotti per la stessa applicazione
- Si definiscono poi i limiti del sistema, ovvero se si devono considerare tutte le eventuali applicazioni o solo una determinata applicazione e dipendono dagli obiettivi e dalle risorse disponibili; es.: acido acetico (prodotto chimico versatile e prodotto in grandi volumi): prendere in considerazione tutti i possibili prodotti sarebbe molto costoso e lungo e potrebbe non essere rilevante per l’obiettivo dello studio
- Viene identificata anche l’ unità funzionale, sulla base del quale effettuare uno studio comparativo, cioè bisogna stabilire qual è il parametro sul quale fare la valutazione; es.: Confronto tra tazze di polistirolo e di ceramica: non si possono confrontare sulla base di un singolo uso e successivo smaltimento, ma si deve considerare che la tazza in ceramica viene utilizzata centinaia di volte e viene lavata (è necessario fare una assunzione che può cambiare il risultato)
- Infine bisogna considerare una buona strategia per la raccolta dei dati. Se non è possibile raccogliere facilmente i dati richiesti, è necessario fare delle assunzioni e registrarle.
Si tratta di un processo iterativo che deve essere rivisto e rifinito al progredire della valutazione LCA.


2 – Analisi dell’Inventario
Una volta che si stabiliscono gli obiettivi e il modo in cui si deve la vorare è necessario fare un’analisi dell’inventario (fase 2). Consiste nella raccolta dei dati e capire cosa entra e cosa esce, e quanto entra e quanto esce. Si usano normalmente dei diagrammi di flusso per la rappresentazione dell’intero sistema in cui sono indicati ingressi e uscite di materiali ed energia per ciascuno stadio, sui quali si fanno i bilanci di massa ed energia (MB e EB). In questa fase può sorgere un problema di allocazione, quindi bisogna capire come valutare il peso ambientale di ogni co-prodotto. I metodi di raccolta dati consistono in: misure dirette, interviste con esperti, ricerca bibliografica e in database (maggiore è il numero di valutazioni effettuate, maggiore è il numero di database stabiliti), calcoli teorici o semplici congetture. I dati raccolti ci servono per la valutazione dell’impatto ambientale e può essere attribuito in maniera più semplice o più complessa. La maniera più semplice dà una informazione più grossolana, mentre quella complessa è più completa e ci dà un quadro più valido. Nel primo caso si aggregano le emissioni al mezzo al quale sono rilasciate: emissioni in atmosfera, espresse in quantità di CO 2, o emissioni in acqua, espressa in BOD e COD. (N.B.: l’energia è normalmente quantificata in termini di rilascio di CO 2).

3 – Valutazione dell’impatto
Una volta che i dati sono stati raccolti, bisogna valutare i dati raccolti in termini di potenziale impatto ambientale ossia associare delle misure di impatto a ciascuna voce.
Queste otto voci consistono in:
1. esaurimento delle risorse abiotiche, cioè riduzione di tutte le risorse non rinnovabili. Si fa una somma pesata, cioè si considera tutto quello che nel corso del LCA viene usato ma deriva da una materia rinnovabile; si fa la somma delle quantità di ogni risorsa usata diviso per le riserve stimate di quella risorsa;
2. potenziale di acidificazione, cioè la capacità degli scarichi acidi di formare H+, viene espresso rispetto a SO 2. Quindi si fa una conversione e si considera qual è il potenziale di acidificazione rispetto a quello che avrebbe una determinata quantità di SO 2 e anche in questo caso si fa una somma pesata dei vari contributi, quindi fattore di acidificazione per ciascun componente scaricato moltiplicato per la quantità scaricata;
3. tossicità acquatica, cioè la tossicità di tutte le sostanze rilasciate. Anche qui si fa la somma pesata dei fattori di tossicità, ma finora sono stati stabiliti per poche sostanze;
4. potenziale di eutrofizzazione, cioè la capacità di sovra-fertilizzazione dell’acqua o del terreno con conseguente crescita incontrollata di alghe, ecc. È espresso rispetto a PO 43-. Viene fatta una somma pesata dei fattori stabiliti per diverse emissioni comuni quali NH 4+ e NOx;
5. potenziale di surriscaldamento globale, cioè la capacità di tutte le sostanze di aumentare l’effetto serra, espresso rispetto a CO 2. Si fa una somma pesata dei fattori noti per alcuni gas: N 2O, CH 4, vari solventi organici (alogenati);
6. potenziale di tossicità umana, uguale alla tossicità acquatica, ma riferita all’uomo. Si fa una somma pesata dei fattori di tossicità umana (basato sulle dosi giornaliere e accettate), i database di questi valori sono ancora da completare;
7. potenziale di riduzione dell’ozono, espresso rispetto a CFC -11(CCl 3F). Si fa la somma pesata dei fattori calcolati per tutti i gas comuni che abbiano un effetto significativo sullo strato dell’ozono;
8. potenziale di generazione di ossidanti fotochimici, cioè potenziale di generazione di smog, espresso rispetto al CH 2=CH 2. Si fa sempre una somma pesata.

4 - Interpretazione

Una volta considerate tutte le voci e fatte le somme si fa una interpretazione finale, grazie al quale è possibile indentificare quali sono le parti del ciclo di vita che hanno gli impatti più significativi e l’identificazione delle possibilità di migliorare (diminuire) l’impatto ambientale totale del sistema in esame.
N.B.: la classificazione della importanza relativa dei diversi criteri ( “valuation process”) è la parte più soggettiva del processo di valutazione di impatto.
A questo proposito sono state avanzate diverse proposte, ma nessuna gerarchia è stata universalmente accettata, per questo l’importanza relativa dei diversi potenziali deve essere valutata caso per caso.

L’intero processo LCA è quindi aperto ad un certo grado di manipolazione, soprattutto quando le analisi LCA sono condotte per vendere un prodotto piuttosto che un altro.
Naturalmente sarà necessario fare delle scelte e stabilire delle priorità, seguendo i principi della GC.

Esempio: Pannolini usa e getta vs. pannolini riutilizzabili
- Pannolini usa e getta: ottenuti da prodotti chimici di sintesi che hanno bisogno di essere smaltiti
• L’impatto ambientale deriva principalmente dalla produzione e dallo smaltimento, può essere quantificato in maniera accurata
- Pannolini di cotone: riutilizzabili e ottenuti da fonti rinnovabili
• L’impatto ambientale deriva principalmente dal loro utilizzo, può essere quantificato in base ai risultati dei sondaggi

Gli studi LCA hanno portato a differenze meno pronunciate di quelle apparenti, in dipendenza dalle assunzioni fatte.

Analisi LCA diverse sui pannolini in cotone hanno portato a:
- Stesse informazioni tecniche:
- Quantità di prodotti chimici (fertilizzanti, pesticidi) utilizzati per coltivare il cotone
- Fabbisogno energetico
- Emissioni

- Diverse assunzioni:
- Numero di volte che può essere usato un pannolino di cotone prima di essere buttato
- Numero di cambi di pannolino al giorno (i pannolini usa e getta assorbono di più)
- Temperatura del processo di lavaggio dei pannolini di cotone
- Metodo di asciugatura utilizzato dopo il lavaggio dei pannolini

Quindi le assunzioni possono fare la differenza
. Dai risultati la differenza nell’impatto è molto piccola, ma molto dipende da come vengono usati.

Tratto da PROCESSI INDUSTRIALI ECOSOSTENIBILI di Laura Marongiu
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