MESSA A PUNTO DI UN MODELLO PER L'ANALISI DEL CICLO DI VITA DI UN BENE DUREVOLE

1. MESSA A PUNTO DI UN MODELLO PER L'ANALISI DEL CICLO DI VITA DI UN BENE DUREVOLE (LAVABIANCHERIA MERLONI) FINALIZZATO ALLA VALORIZZAZIONE DELLE PARTI RECUPERABILI Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

2. Inquadramento della valutazione del ciclo di vita Interpretazione LCA - Fasi del ciclo di vita(ISO 14040) Definizione dell’obiettivo e del campo di applicazione Analisi dell’inventario Valutazione dell’impatto Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

3. 1. Definizione Obiettivo e Campo di Applicazione OBIETTIVI DELLO STUDIO • Motivazioni per effettuare lo studio • individuare opzioni di miglioramento delle criticità eventualmente evidenziate e suggerimenti per la progettazione della macchina (ecodesign) • Individuazione ed analisi di scenari ottimali di gestione del fine vita con lo scopo di ottimizzarne gli aspetti ambientali, tenendo conto di considerazioni economiche e delle esperienza in atto. • Uso dei risultati dello studio come punto di partenza per valutare l’applicabilità dei criteri di Ecolabel e operare una Dichiarazione Ambientale di Prodotto • Applicazioni previste • L’analisi è applicata ad un modello di bene durevole rappresentativo del miglior livello tecnologico disponibile. • Destinatari dello studio • Azienda produttrice • Lo studio è inserito all’interno dell’accordo di Programma ENEA-Ministero dell'Ambiente. Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

4. 1. Definizione Obiettivo e Campo di Applicazione CAMPO DI APPLICAZIONE • L'unità funzionale indica l'oggetto riferimento del nostro studio a cui tutti i dati in ingresso ed in uscita saranno normalizzati. E' così definita dalla ISO 14040. • Misura della prestazione del flusso in uscita funzionale del sistema prodotto. • Lo scopo principale dell’unità funzionale è di fornire un riferimento a cui legare i flussi in uscita ed in entrata. • E’ un riferimento necessario per consentire la comparabilità dei risultati dell’LCA. Utile quando si valutano sistemi differenti, si deve assicurare che il confronto venga fatto su base comune. Unità funzionale scelta: lavaggio domestico di biancheria per una famiglia italiana media per un periodo di 10 anni (vita media di una lavatrice) Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

5. 1. Definizione Obiettivo e Campo di Applicazione Flusso di riferimento: Lavabiancheria ARISTON Margherita2000 AL 68 X Funzioni selezionate per l'LCA Lavaggio di biancheria ciclo cotone a 60° Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

6. Carico MAX 5.5 KG Capacità di lavaggio massima (kg): 5.5 Velocità massima di centrifuga (giri/min.): 600 Tipo di vasca: Inox Tipo di programmi: Programma classe A di lavaggio a 40°, Cachemire Gold, Programma lavaggio giornaliero 30 min, Programma Seta Numero programmi : 24 Durata programma 60 °C (min): 135 Pulsanti: Pulsante On-off, Pulsante Extra Risciacquo, Pulsante Esclusione centrifuga, Pulsante prelavaggio , Pulsante Antimacchia Cerniera 180 Termostato regolabile 0-90 Manopola di regolazione lavaggio delicato/intensivo Delay Timer: Integrato Regolazione automatica dei consumi Sistema antisbilanciamento Ammortizzatori speciali Digital compatibile Altezza (cm): 85.0 Larghezza (cm): 59.5 Profondità (cm): 53.5 Consumi: Consumo energia a 60 °C (KWh): 0.95 Consumo acqua lavaggio (lt): 59.0 Acqua residua dopo centrifuga(%): 76 Consumo acqua annuo (lt): 11800.0 Consumo energia annuo (KWh): 190.0 Tensione alimentaz. (Volt): 220-230 Frequenza alim. (Hz): 50 Max pot. Assorbita (Watt): 1850 Classe Energetica: A Classe Lavaggio: A Classe Centrifuga: E Informazioni fornite in conformtà alle direttive 95/12 e 95/13 - Ciclo 60° senza Prelavaggio con g. di cotone: 5 1. Definizione Obiettivo e Campo di Applicazione Performance del prodotto Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

7. 2. LCI - Analisi d’inventario 1. Definizione dei “confini” del sistema (trascurare alcuni ingressi ed uscite) 2. Definizione del diagramma di flusso (con anelli di riciclo aperti o chiusi) 3. Reperimento dei dati 4. Regole/problemi di allocazione degli impatti 5. Gestione dei dati raccolti (utilizzo di software dedicati) Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

8. 2. LCI - Analisi d’inventario • Definizione degli stadi del ciclo di vita • PRE-PRODUZIONE: materiali e componenti della lavabiancheria prodotti esternamente all’azienda • PRODUZIONE: lavorazioni interne all’azienda (produzione del mobile, cesto, vasca,...) • DISTRIBUZIONE trasporto nei vari magazzini/negozi • USO consumo di acqua, energia e materiali (detersivi,ecc.) • FINE VITA Confronto tra diversi scenari di fine vita • riuso di parti della lavatrice, recupero di materiali: fino a che punto spingersi? • analisi costi-benefici: costo dello smantellamento/benefici avuti dal recupero Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

9. 2. LCI - Analisi d’inventarioper lo STADIO PRODUZIONE 1. Definizione dei “confini” del sistema ASSUNZIONI FATTE Per i componenti finiti (provenienti da fornitori esterni all’azienda) si sono considerati i flussi di input ed output per i singoli materiali e processi di lavorazione (dei materiali) forniti dalla banca dati Sima Pro . Quando questi non erano presenti nel database sono stati creati nuovi materiali e processi di produzione utilizzando dati di letteratura o provenienti da altre banche dati. Per i componenti e i processi interni all’azienda si sono considerati solo i flussi di input e di output dei materiali, mentre gli input dei consumi di energia e di acqua, e gli output delle emissioni ed effluenti sono stati forniti per tutto l’impianto, quindi non è stato possibile allocarli ai singoli processi produttivi. Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

10. 2. LCI - Analisi d’inventarioper lo STADIO PRODUZIONE 2. Definizione del diagramma di flusso • Scomposizione del prodotto in componenti e sub-componenti • Definizione degli ingressi (energia e materie prime) • Definizione delle uscite (emissioni in aria, rilasci in acqua, rifiuti solidi, prodotti intermedi) Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

11. LAVATRICE GRUPPO MOBILE GRUPPO IDRAULICO GRUPPO OSCILLANTE E GRUPPO COMP. ELETTRICI GRUPPO IMBALLO GRUPPO COMP. ESTETICI W GRUPPO DOCUMENTAZIONE GRUPPO BILANCIAMENTO M A GRUPPO INTRODUZIONE BIANCHERIA S E=energia M=materie prime W=emissioni in acqua A=emissioni in ariaS=rifiuti solidiP=prodotti intermedi P 2. LCI - Analisi d’inventario 2. Definizione del diagramma di flusso dello stadio produzione Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

12. 2. LCI - Analisi d’inventario 3. Reperimento dei dati relativi alle quantità di energia e di materiali che costituiscono gli ingressi e le uscite in tutto il ciclo di vita della lavatrice Dati richiesti 1. Elenco materiali e pesi dei componenti della lavatrice 2. Consumi energetici termici ed elettrici, (compresa la quota di uffici, magazzini, ecc) attribuibili alla produzione di una lavatrice. 3. Consumi idrici4. Schema impianto verniciatura e consumi relativi alla verniciatura (per unità di superficie verniciata). 5.Emissioni al camino (composizione, concentrazione ed origine)6.Logistica in ingresso e uscita (almeno per i componenti principali): mezzi di trasporto usati, distanza, fattore di carico medio, ritorno a vuoto o no.7. Consumi per trasporto interno (muletti, ecc.)8. Informazioni su impianto di depurazione acque (tipologia, consumi, acquatrattata, dove vengono inviati i fanghi)9.Rifiuti prodotti: categorie, quantità, destino Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

13. 2. LCI - Analisi d’inventario 3. Reperimento dei dati Dati forniti dall’azienda 1. Elenco materiali e pesi dei componenti semilavorati della lavatrice 2. Elenco dei componenti finiti e per alcuni materiale e peso. 3. Consumi energetici termici ed elettrici, (compresa la quota di uffici, magazzini, ecc) attribuibili alla produzione di una lavatrice. 4. Consumi idrici annuali per l’impianto. 5. Schema impianto verniciatura e materiali (nomi commerciali) relativi alla verniciatura (per unità di superficie verniciata). 6.Emissioni al camino annuali solo per il processo di verniciatura. 7. Informazioni sulla quantità di effluenti annuale e destinazione. 8.Rifiuti prodotti annuali: categorie, quantità, destino. Dati ricavati in laboratorio 1.Disassemblaggio dei componenti della lavabiancheria (in particolare dei componenti elettrici complessi) 2. Individuazione dei materiali e peso Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

14. 2. LCI - Analisi d’inventario 3. Reperimento dei dati Nella fase di definizione dei dati di input le maggiori difficoltà si sono incontrate là dove erano presenti componenti complessi, ossia componenti costituiti da più materiali e sub-componenti di cui non si conosceva esattamente la composizione. In questo caso i dati sono stati reperiti in laboratorio, dove attraverso il disassemblaggio si sono potuti individuare i diversi tipi di materiale (es. le plastiche contraddistinte da un marchio) e il peso dei singoli componenti. Per i dati riguardanti i componenti ottenuti da lavorazioni interne all’azienda si è considerato anche il processo di produzione del componente e l’eventuale produzione di sfridi. I dati in ingresso di tutte le unità di processo sono stati raccolti ed organizzati in tabelle d’inventario. Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

15. 3. Tabella d’inventario dei dati raccolti 2. LCI - Analisi d’inventario Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

16. 2. LCI - Analisi d’inventario 5. Gestione dei dati raccolti (utilizzo di software dedicati) Software SIMA PRO 4.0 (PRè) • Divide lo studio di LCA in due parti: • Assemblaggio:include le fasi del ciclo di vita dall’acquisizione delle materie prime e dei semilavorati fino alla fabbricazione • Ciclo di Vita:tutti gli stadi successivi alla fabbricazione. • Mette a disposizione una serie diprocessi già implementatie permette anche di inserirne di nuovi. • Sono presentidiversi database(PRè, BUWAL 250 e IVAM) relativi a varie categorie: materiali, combustibili e sistemi di trasporti, a cui si aggiungono anche i sistemi di smaltimento dei rifiuti. • I risultati possono essere presentati contabelle di Inventory, grafici relativi alla normalizzazione e alla valutazione finale. Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

17. Elaborazione dati dello stadio produzione mediante il codice SimaPro • Dai dati raccolti si è suddiviso il sistema lavabiancheria per quanto concerne la fase di produzione nelle seguenti unità di processo: • Gruppo Mobile • Gruppo Oscillante • Gruppo componenti bilanciamento • Gruppo componenti estetici • Gruppo componenti elettrici • Gruppo componenti idraulici • Gruppo introduzione biancheria • Gruppo imballo • Gruppo documentazione • Gruppo software immatricolazione Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

18. Elaborazione dati dello stadio produzione mediante il codice SimaPro • Per ogni unità di processo si è costruito attraverso il software Sima Pro un assembly ossia una descrizione dettagliata di tutti i componenti, i materiali e i processi riguardanti le singole unità di processo. • In particolare si è proceduto in questo modo: • Scomposizione dell’unità di processo in componenti e sub-componenti. • Scomposizione dei componenti più complessi in materiali e processi elementari. • Definizione dei dati in ingresso (energia, materiali e processi) relativi ad ogni componente • Rappresentazione dei risultati dell’analisi in forma grafica e tabellare. Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

19. Contrappeso CLS Traversa Acciaio zincato GRUPPO OSCILLANTE Viterie Acciaio Puleggia Alluminio Culla Acciaio zincato Vasca Cesto Elaborazione dati dello stadio produzione mediante il codice SimaPro • Scomposizione dell’unità di processo in componenti e sub-componenti.

20. Involucro vasca Lamiera acciaio inox Flangia posteriore Lamiera acciaio inox Lamiera acciaio inox Flangia anteriore Vasca Crociera Alluminio Acciaio Cuscinetti Anello di tenuta Lamiera acciaio inox EPDM Elaborazione dati dello stadio produzione mediante il codice SimaPro • Scomposizione dei componenti più complessi in materiali e processi elementari.

21. W W W E E E A A A S S S M M M 3. Definizione dei dati in ingresso relativi ad ogni componente GRUPPO MOBILE DATI COMPONENTI FINITI VITERIE Banca dati Sima Pro FACCIATA BOMBATA INVOLUCRO MOBILE Elaborazione dei dati forniti dall’azienda con quelli della banca dati Sima Pro RINFORZO FACCIATA COMPONENTI SEMILAVORATI SCHIENALINO TRAVERSA ANTERIORE ZOCCOLO MOBILE SUPPORTO PIEDINI Elaborazione dei processi (esclusi i consumi energetici e di acqua, che sono stati considerati globalmente) VERNICIATURA PROCESSI SALDATURA

22. Elaborazione dati dello stadio produzione mediante il codice SimaPro Risultato della funzione Assembly

23. Elaborazione dati dello stadio produzione mediante il codice SimaPro • Rappresentazione dei risultati dell’Analisi d’Inventario Il codice Sima Pro attraverso la funzione Analyse permette di visualizzare, per ogni unità di processo, le quantità totali di materiali e di processi utilizzati. I risultati dell’analisi possono essere presentati contabelle di Inventory, grafici relativi alla normalizzazione e alla valutazione finale. Con la funzione Tree è visualizzato il diagramma di flusso (albero) delle unità di processo dove è possibile selezionare e seguire i flussi dei materiali, delle sostanze o il contributo alle singole categorie d'impatto Per ognuna di queste visualizzazioni è possibile analizzare i risultati a vari livelli di dettaglio, dal sistema intero al singolo subcomponente, in modo da evidenziare il contributo di ogni singolo processo del ciclo di vita Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

24. Elaborazione dati dello stadio produzione mediante il codice SimaPro • Rappresentazione dei risultati dell’Analisi d’Inventario Tabella di Inventory

25. GRUPPO BILANCIAMENTO Ammortizzatori Piedini Contrappeso superiore Molle sospensione Dadi e viterie Molle Viterie Acciaio Acciaio PP Plastica Acciaio EPDM CLS Acciaio Acciaio EPDM Acciaio Elaborazione dati dello stadio produzione mediante il codice SimaPro • Rappresentazione dei risultati dell’Analisi d’Inventario Diagramma di flusso (Tree) di una unità di processo

26. PROSSIMI SVILUPPI Dalla RACCOLTA dei DATI DI INPUT per la FASE DI PRODUZIONE si sono ottenuti: - 9 GRUPPI-ASSEMBLAGGIO - OGNI GRUPPO CONTIENE ~ 10-20 COMPONENTI - LE COMPONENTI COMPLESSE CONTENGONO ~5-10 SUBCOMPONENTI E ~3-4 PROCESSI - DEFINIZIONE DEI MATERIALI PER OGNI COMPONENTE SEMPLICE E SUBCOMPONENTE 1. COMPLETAMENTO DELL’ANALISI D’INVENTARIO PER TUTTI GLI STADI DEL CICLO DI VITA (Fase d’uso e Fine vita). 2. FASE DI VALUTAZIONE DEGLI IMPATTI 3. INTERPRETAZIONE DEI RISULTATI Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

27. 1. COMPLETAMENTO ANALISI DI INVENTARIO PER LA FASE DI PRODUZIONE DATI OCCORRENTI PER COMPLETARE LO STUDIO: - processo di verniciatura: materiali utilizzati (materiali e composizione chimica e non nomi commerciali), peso; - maggiori informazioni sul tipo di plastica di alcuni componenti (gruppo elettrico, bilanciamento,...); - informazioni sui trasporti relativi ai fornitori di materie prime e di componenti (km percorsi, quantità e peso di materiale trasportato, t*km, tipo di mezzo); - output dello stabilimento: oltre al tipo di rifiuti prodotti, informazioni sull’origine dei rifiuti (es. i dischi di acciaio inox dove sono prodotti?); -informazioni sulle aziende che si occupano dello smaltimento/riciclo dei rifiuti (tipo di trattamento, km percorsi, quantità e peso di rifiuti trasportati); - informazioni su alcuni rifiuti (es. imballaggi in genere) e scelta di come considerarli nell’LCA - dati sulla produzione annuadi lavatrici da associare ai consumi d’acqua ed energia e ai rifiuti e peso totale della lavatrice - raccolta dati sulle altre fasi del ciclo di vita (distribuzione del prodotto, uso e fine vita). PROSSIMI SVILUPPI DELL’LCA Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

28. PROSSIMI SVILUPPI DELL’LCA • 1. COMPLETAMENTO ANALISI DI INVENTARIO PER LE ALTRE FASI • Fase d’uso • Consumi di acqua ed energia e performance del prodotto • Scelta del tipo di detersivo utilizzato (polvere, compatto, liquido, ecc.) e output associati • Fissare i parametri di lavaggio per famiglia media italiana (carico medio, numero di lavaggi per famiglia/anno, quantità di detersivo utilizzato,temperatura di lavaggio, consumi di energia, consumi d’acqua, consumi di detersivo.) • Gestione del fine vita • Scelta degli scenari di fine vita da analizzare: discarica, riciclo, disassemblaggio e recupero di alcune componenti. • Ad oggi la situazione nazionale riguardo la raccolta e il riciclo dei beni durevoli è critica da diversi punti di vista: • -più del 50% dei beni durevoli finisce in discarica nonostante la legislazione vigente lo vieti; (fonte del datoFISEassoambiente) • -molti prodotti vengono abbandonati in discariche abusive, gettati in fosse o fiumi. Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

29. PROSSIMI SVILUPPI 2. DALL’INVENTARIO ALLA FASE DI VALUTAZIONE DEGLI IMPATTI • Completata l‘Analisi d‘Inventario si potrà passare alla fase di Valutazione degli Impatti (Life Cycle Impact Assement- LCIA). • La norma ISO 14042definisce e standardizza la LCIA nelle seguenti fasi: • - Scelta e definizione delle categorie d'impatto • - Classificazione • - Caratterizzazione • - Normalizzazione • Valutazione • L'analisi di impatto permette di correlare le tabelle d'inventario a temi ambientali che vanno dal riscaldamento globale alla tossicità per l'uomo, dall'acidificazione all'impoverimento abiotico etc., mediante degli indicatori d'impatto che permettono di esprimere dei fattori di caratterizzazione. I fattori di caratterizzazione rappresentano il contributo di una singola sostanza ad una specifica tematica ambientale; in pratica sono un numero usato per convertire i risultati della LCI ad unità comuni per l'indicatore di categoria. Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

30. PROSSIMI SVILUPPI 3. DALLA VALUTAZIONE DEGLI IMPATTI ALL’INTERPRETAZIONE DEI RISULTATI INVENTARIO CLASSIFICAZIONE CARATTERIZZAZIONE VALUTAZIONE CO2 CH4 CFC N2O GWP Riscaldamento globale Individuazione di un unico parametro che definisce il comportamento ambientale del sistema prodotto Assottigliamento dello strato di ozono CH3Br ODP NH3 NOx SOx Acidificazione AP NH4+ Eutrofizzazione NP INTERPRETAZIONE DEI RISULTATI Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

31. PROSSIMI SVILUPPI 3. DALLA VALUTAZIONE DEGLI IMPATTI ALL’INTERPRETAZIONE DEI RISULTATI Nella fase di Interpretazione si andranno a valutare i risultati ottenuti ed eventualmente operando anche un’ analisi comparativa considerando scenari alternativi per il fine vita e opzioni di miglioramento delle fasi critiche evidenziate dallo studio. • Alcuni scenari alternativi potrebbero riguardare: • Applicazione degli obiettivi previsti dalla normativa sui Rifiuti di Apparecchiature Elettriche ed Elettroniche (RAEE) alla lavatrice. • Effetto della sperimentazione proposta dalla azienda Merloni di realizzazione di un sistema pay-per-use applicato alla lavatrice. Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

32. PROSSIMI SVILUPPI 3. DALLA VALUTAZIONE DEGLI IMPATTI ALL’INTERPRETAZIONE DEI RISULTATI Applicazione degli obiettivi previsti dalla normativa sui Rifiuti di Apparecchiature Elettriche ed Elettroniche (RAEE) alla lavatrice - la riduzione di sostanze pericolose nelle apparecchiature nuove (piombo, mercurio, cadmio, cromo esavalente e ritardanti di fiamma alogenati); - l’aumento del tasso di recupero di tutti i rifiuti di apparecchiature elettriche ed elettroniche che rientrano nella categoria 1 (grandi elettrodomestici, tra cui anche le lavatrici) dell'allegato I, A, ad un minimo dell'80% in peso per apparecchio e per il reimpiego e il riciclo di componenti, materiali e sostanze, aumento ad un minimo del 75% in peso per apparecchio; (art. 6obiettivo da realizzare entro il 31 dicembre 2005) Un’ulteriore valutazione sarà fatta tenendo conto anche degli aspetti economici associati a questi scenari, per andare ad individuare fino a che punto è conveniente disassemblare, noti i tempi di disassemblaggio, il costo degli addetti e i guadagni economici ed ambientali. Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.

33. PROSSIMI SVILUPPI 3. DALLA VALUTAZIONE DEGLI IMPATTI ALL’INTERPRETAZIONE DEI RISULTATI Effetto della sperimentazione proposta dalla azienda Merloni di realizzazione di un sistema pay-per-use applicato alla lavatrice Merloni lancia la pay-lavatrice non si compra, si paga solo lo uso "Milano – “Paga quel che lavi” è la traduzione, secondo Merloni elettrodomestici, di ‘pay-per-use’. Da settembre la società marchigiana, in accordo con Enel, offrirà un pacchetto di servizi per pagare l’uso e non il possesso di Ariston Dialogic, la lavatrice collegata in Rete con l’azienda. Lo ha annunciato l’amministratore delegato Andrea Guerra presentando i risultati del 2000, chiusi con un utile record di 120 miliardi (+5%). Invece di acquistare la nuova lavatrice, il cui costo al pubblico – ha anticipato poi il direttore generale Marco Milani – sarà di circa 1,5 milione, si potrà sottoscrivere, dallo stesso rivenditore, un contratto che garantisce un pagamento proporzionale all’uso; oltre al ritiro dell’usato, installazione, servizio di assistenza in Rete, garanzia di 5 anni, aggiornamento del software ed eventuale sostituzione in caso di guasto. Per ogni lavaggio si pagherà circa un Euro, a secondo del consumo di energia. Il sogno, confessa Milani, sarebbe una scheda ricaricabile in vendita in tutte le tabaccherie anche per il bucato, ma per il momento il costo di ogni bucato verrà scalato da un credito prepagato con addebito in conto corrente." (La Repubblica, 26/1/2001) Cappellaro F., Masoni P., Scartozzi D.