OCENJIVANJE ŽIVOTNOG CIKLUSA TEHNIČKIH SISTEMA

1. OCENJIVANJE ŽIVOTNOG CIKLUSA TEHNIČKIH SISTEMA LCA LCALIFE CYCLE ASSESSMENT Doc. dr Igor Budak

2. LCA Uvod • Svest da “end-of-pipe” pristup u zaštiti ŽS ne daje zadovoljavajuće rezultate, a pri tom iziskuje velika ulaganja, je uslovio prelazak na preventivni pristup. • Preventivni pristup u zaštiti ŽS podrazumeva prilagođavanje razvojnih strategija preduzeća sa principima trajno održivog razvoja (manja potrošnja primarnih sirovina i energije, reciklaža i ponovno korišćenje otpada, korišćenje sekundarnih sirovina u proizvodnji, optimizacija transporta, uslove rada itd). • Razvoj metode ocenjivanja životnog ciklusa (LCA – Life Cycle Assessment) je praktično pratio ovu evoluciju pristupa u zaštiti ŽS.

5. LCA Razvoj Počeci razvoja LCA ’60-tih godina XX veka. / Coca-Cola Kao ključni događaji, u smislu uticaja na razvoj LCA metode, mogu se navesti: • 1960-te - Coca-Cola istražuje alternativnu ambalažu pored staklenih boca. • 1970-te - Naftni embargo u SAD stvara zabrinutost oko energetskih potreba - Američki departman za energiju izvodi studiju za energetske potrebe i naziva je “Resources & Environmental Profile Analysis” (REPA). • 1980-te - “Green Movement” (Zeleni Pokret) u Evropi skreće pažnju na emisije polutanata i potrebu za reciklažom. • Kao prelomna se može smatrati 1990. godina, kada je na konferenciji SETAC (Asocijacija za toksikologiju i hemiju životne sredine), došlo do metodološkog sjedinjenja različito realizovanih, i do tada neuporedivih, analiza. (Mnoge institucije su primenjivale razne metode za dolaženje do podataka, a ovi su bili iskazivani u različitim, često nekompatibilnim jedinicama.) • Na sledećoj konferenciji SETAC-a 1992. godine, realizovalo se detaljnije usaglašavanje postupka i metode analize LCA. • Konačno 1997. godine izdat je standard ISO 14040 od kojeg se postepeno stvaraju standardi ISO 14041, 14042, 14043 itd.

6. LCA Razvoj

7. Životni ciklus proizvoda

8. LCA Opšti aspekti LCA metode LCA proučava aspekte ŽS i moguće uticaje na ŽS tokom celokupnog životnog veka proizvoda (“od kolevke do groba”) - od sirovine preko proizvodnje, upotrebe pa do konačnog odlaganja na otpad.

9. Osnovne karakteristike LCA • LCA treba sistematično i na odgovarajući način da obradi aspekte ŽS sistema proizvoda, od dobavljanja sirovine do konačnog odlaganja na otpad. • Podrobnost i vremenski okvir studije LCA mogu znatno da variraju u zavisnosti od utvrđenog cilja i predmeta. • Predmet, pretpostavke, opis kvaliteta podataka, metodologije i rezultat studija LCA treba da budu jasni. Studije LCA treba da obrade i dokumentuju izvore podataka i da ih jasno i na odgovarajući način saopšte. • U zavisnosti od nameravane primene studije LCA, potrebno je definisati odredbe koje se odnose na tajnost i vlasništvo podataka.

10. Osnovne karakteristike LCA • Metodologija LCA trebadaomogućiuključivanjenovihnaučnihsaznanjaipoboljšanjaaktuelnetehnologije. • Na studije LCA koje se koriste za pripremanje izjave o pore|enju koja se dostavlja javnosti primenjuju se specifični zahtevi. • Nemanaučne osnovezasvođenjerezultata LCA najedansveobuhvatniparametar/zbirilibroj, zatošto kodsistemakoji se analiziraju u različitimfazamanjihovogživotnogciklusapostojebrojnisuprotstavljeniefektiisloženosti. • Ne postojijedinstvenametodazasprovođenje LCA studija. Organizacijetrebadasuprilagodljive u praktičnom uvođenju LCA kako je iutvrđeno međunarodnimstandardom ISO 14040, polazećiodspecifične primeneizahtevakorisnika.

11. LCA LCA kao manje formalni (dobrovoljni)alat kod EMS: • - Vrednovanje zaštite životne sredine • - Čistija proizvodnja • - Benchmarking u zaštiti životne sredine • - Izveštavanje o zaštiti životne sredine • - Socijalna odgovornost organizacija • - Ekodizajn • - LCA • - Označavanje proizvoda o zaštiti žs • - Računovodstvo i zaštita životne sredine • - Odgovornost • - Energetska efikasnost

12. LCA Faze LCA LCA se sastoji iz 4 faze: Faza definisanja ciljeva i predmeta studije Faza formiranja inventara životnog ciklusa (LCI) proizvoda Faza procene uticaja životnog ciklusa (LCIA) Faza interpretacije rezultata studije

13. LCA i ISO 14000 LCA Definisanje ciljeva i predmeta (ISO 14041) Interpretacija Rezultata (ISO 14043) Analiza Inventara (ISO 14041) Procena Uticaja (ISO 14042)

14. 1. Definisanje cilja i predmeta • Ciljipredmetstudije LCA morajubitijasnodefinisanii u skladusanameravanomprimenom. • Ciljstudije • Ciljstudije LCA moranedvosmislenodautvrdinameravanuprimenu, razlogezaizradustudijeipredviđeniauditorijum, tj. kome se nameravajusaopštitirezultatistudije.

15. 1. Definisanje cilja i predmeta • Predmetstudije • Prilikomdefinisanjapredmeta LCA studijemoraju se razmotritiijasnoopisatisledeće stavke: • funkcijesistemaproizvodaili, u slučajuuporednihstudija, više sistema; • funkcionalnajedinica; • sistem proizvoda koji se ispituje; • granice sistema proizvoda; • postupci alociranja; • vrste uticaja i metodologija ocenjivanja uticaja, kao i način interpretacije koji će se koristiti; • zahtevi za podatke; • pretpostavke; • ograničenja; • zahtevi za kvalitet početnih podataka; • vrsta kritičkog preispitivanja, ako se predviđa; • vrsta i format izveštaja koji se zahteva za studiju.

16. 1. Definisanje cilja i predmeta Predmetistraživanjatrebatakodefinisatidaobezbedidaobimidetaljnoststudijebuduusklađeniidovoljnizapostizanjeutvrđenogcilja. LCA je iterativanpostupak,te je moguće da se javipotrebazaizmenompredmetastudije u skladusadodatniminformacijama do kojih se dođe u tokuizradestudije.

17. 1. Definisanje cilja i predmeta • Funkcijaifunkcionalnajedinica • Funkcionalnajedinica je mera učinkafunkcionalnihizlazaizsistemaproizvoda. • Osnovnasvrhafunkcionalnejedinice je dapoveže ulazeiizlaze. • Ovakvopovezivanje je neophodnoradiomogućavanja poređenjarezultata LCA. • Poređenjerezultata je naročitokritično kada se ocenjujurazličitisistemiradiobezbeđenjauslovada se takva poređenjaradenazajedničkojosnovi. • Sistem može imativećibrojmogućihfunkcija, a izborfunkcijekojaće se ispitivatizavisiodciljevaipredmetastudije. • Odgovarajuća funkcionalnajedinicamorabitidefinisanaimerljiva.

18. 1. Definisanje cilja i predmeta • Granicesistema • Granicamasistemaodređuju se jediničniprocesikoji se morajuuključiti u LCA. • Granicesistemaodređujenekolikofaktora, što uključujenameravanuprimenustudije, postavljenepretpostavke, kriterijumezaisključivanjeizrazmatranja, ograničenja u pogledupodatakaitroškova, kaoiauditorijumzakoji se studijaradi. • Izborulazaiizlaza, stepensjedinjavanja u okvirukategorijepodatakaioblikovanjesistemamorajubiti u skladusaciljemstudije. Sistemtrebatakoprojektovatidaosnovnitokovibuduulaziiizlazinanjegovimgranicama. • Kriterijumizautvr|ivanjegranicasistemamoraju se utvrditiiobrazložiti u fazidefinisanjapredmetastudije. • Studije LCA koje se koristezaizjavu o poređenjukoja se dostavljajavnostimorajusadržatianalizutokovamaterijalaienergijekako bi se odredilonjihovouključivanje u predmetstudije.

19. 1. Definisanje cilja i predmeta • Granicesistema • "Od kolevke do groba" (Cradle-to-grave) - celokupno ocenjivanje životnog ciklusa, počev od ekstrakcije sirovina (kolevka), preko transporta, obrade sirovina i proizvodnje, zatim distribucije do potrošača, upotrebe i na kraju odlaganja (grob). • "Od kolevke do kapije" (Cradle-to-gate) predstavlja delimično ocenjivanje životnog ciklusa takodje počev od ekstrakcije sirovina (kolevka) ali samo do kapije proizvođača, odnosno do izlaza iz proizvodnje, tj. pre distribudije do potrošača.

20. 1. Definisanje cilja i predmeta • Granicesistema • "Od kapije do kapije" (Gate-to-gate) je takođe parcijalno ocenjivanje životnog ciklusa, u kome se posmatra samo jedan proces (npr. ukupna proizvodnja ili samo jedan jedinični proces u proizvodnji), koji se kasnije može povezati sa ostalim procesima u životnom ciklusu da bi se postiglo celokupno ocenjivanje odnosno varijanta od kolevke do groba. • "Od kolevke do kolevke" (Cradle-to cradle or Open loop production) predstavlja specifičnu vrstu prvog slučaja (Od kolevke do groba), gde se poslednja faza, tj. faza kraja životnog ciklusa ili odlaganja (end of life), vezuje za proces reciklaže i vraća na početak (do kolevke). Ovaj metod pomaže u smanjivanju opterećenja ŽS od strane proizvoda, tako što od početnog proizvoda reciklažom nastaju novi, identični proizvodi, ili pak neki novi proizvodi.

21. 2. Analiza inventara životnog ciklusa • Analiza inventara obuhvata postupke za: • prikupljanje podataka i • proračun radi kvantitativnog iskazivanja odgovarajućih ulaza i izlaza sistema proizvoda. • Ti ulazi i izlazi moraju da obuhvate korišćenje izvora sirovina i ispuštanja u vazduh, vodu i zemljište, vezanih za sistem. • Na osnovu ovih podataka, u zavisnosti od ciljeva i predmeta LCA, vrše se interpretacije. • Ti podaci takođe služe kao ulazni podaci za ocenjivanje uticaja životnog ciklusa. • Proces sprovođenja analize inventara je iterativan tj. u toku prikupljanja podataka i boljeg razumevanja sistema mogu se identifikovati novi zahtevi ili ograničenja u pogledu podataka, koji će zahtevati promenu postupaka prikupljanja podataka kako bi se ispunili ciljevi studije. • Ponekad se mogu javiti takvi problemi koji će zahtevati reviziju ciljeva ili predmeta studije.

22. 2. Analiza inventara životnog ciklusa Sistem proizvoda je skup jediničnih procesa povezanih tokovima poluproizvoda koji vrše jednu određenu funkciju ili više njih. Opis sistema proizvoda obuhvata jedinične procese, osnovne tokove i tokove proizvoda preko granica sistema (bilo u sistem ili iz sistema), kao i tokove poluproizvoda u okviru sistema.

23. 2. Analiza inventara životnog ciklusa Sistemi proizvoda se dele na skupove jediničnih procesa. Jedinični procesi su međusobno povezani tokovima poluproizvoda i/ili otpada koji treba obraditi, sa drugim sistemima proizvoda preko tokova proizvoda i sa životnom sredinom putem osnovnih tokova. Primeri osnovnih tokova koji ulaze u jedinični proces jesu sirova nafta u zemlji i sunčevo zračenje. Primeri osnovnih tokova koji izlaze iz jediničnog procesa su emisije u vazduh, ispuštanja u vodu i zračenje. Primeri tokova poluproizvoda su osnovni materijali i podsklopovi.

24. 3. Ocenjivanje uticaja životnog ciklusa Faza ocenjivanja uticaja LCA ima za cilj da se, na bazi rezultata analize inventara životnog ciklusa, vrednuje značaj mogućih uticaja na životnu sredinu. Taj proces obuhvata povezivanje podataka inventara sa specifičnim uticajima na životnu sredinu i pokušaj razumevanja tih uticaja. Stepen detaljnosti, izbor uticaja koji se vrednuju i metodologije koje će se koristiti zavise od cilja i predmeta studije. Ocenjivanje može uključiti iterativan proces preispitivanja cilja i predmeta studije LCA radi određivanja da li su i kada ciljevi studije postignuti ili zbog izmene cilja i predmeta ako ocenjivanje pokaže da se oni ne mogu postići.

25. 3. Ocenjivanje uticaja životnog ciklusa • Faza ocenjivanja uticaja životnog ciklusa, između ostalog, uključuje i elemente kao što su: • svrstavanje podataka inventara u kategorije uticaja (klasifikacija); • modelovanje podataka inventara u okviru kategorija uticaja (karakterizacija); • moguće sjedinjavanje rezultata u vrlo specifičnim slučajevima i samo kada to ima značaja (ponderisanje). • Metodološki i naučni okvir za ocenjivanje uticaja još uvek je u razvoju. • Modeli za uspostavljanje kategorija uticaja su takođe u različitim fazama razvoja ine postoje opšte usvojene metodologije za dosledno i tačno povezivanje podataka inventara sa specifičnim potencijalnim uticajima na životnu sredinu. • U fazi ocenjivanja uticaja životnog ciklusa postoji subjektivnost u izboru, modelovanju i vrednovanju kategorija uticaja, te je prilikom ocenjivanja uticaja bitno obezbediti da sve pretpostavke budu jasno opisane i saopštene.

26. 3. Ocenjivanje uticaja životnog ciklusa U neke od češće korišćenih LCIA metoda spadaju Eco-indicator 99

27. 3. Ocenjivanje uticaja životnog ciklusa ... i Impact 2002+.

28. 4. Interpretacija rezultat Interpretacija je faza LCA u kojoj se kombinuju nalazi analize inventara i ocenjivanja uticaja ili, u slučaju studija inventara životnog ciklusa, samo nalazi analize inventara i usklađuju sa utvrđenim ciljem i predmetom radi donošenja zaključaka i preporuka. Nalazi interpretacije koji se dostavljaju onima koji donose odluke mogu biti u obliku zaključaka i preporuka usklađenih sa ciljem i predmetom istraživanja. Faza interpretacije može uključiti iterativan proces preispitivanja i izmene predmeta LCA, kao i vrste i kvaliteta podataka koji se prikupljaju u skladu sa utvrđenim ciljem.

29. LCA Primena rezultata LCA studije • Utvrđivanje mogućnosti za poboljšanje aspekata životne sredine u različitim fazama životnog ciklusa proizvoda; • Identifikacija i analiza “slabih tačaka” životnog ciklusa proizvoda ili procesa, i otklanjanje istih; • Poređenje kako postojećih proizvoda ili procesa, tako i budućih modela; • Analiza troškova kroz životni ciklus proizvoda i procesa (npr. troškovi tokova sirovina i energije, zaposlenog osoblja, proizvodnih linija, odlaganja otpada, reciklaže, ponovne upotrebe, itd.); • ...

30. LCA Primena rezultata LCA studije • ... • Analiza uticaja na ljudsko zdravlje i stanje ekosistema od strane proizvoda ili procesa; • Preporuke za efikasniji sistem upravljanja otpadom; • Donošenju odluka u industriji, vladinim i nevladinim organizacijama (npr. pri strategijskom planiranju, utvrđivanju prioriteta, projektovanju ili izmeni projekta za proizvode ili procese); • Marketing[npr. tvrdnja o zaštiti životne sredine, šema eko-označavanja ("ekološki znak") ili izjava o proizvodu u vezi sa zaštitom životne sredine ("eko-deklaracija")].

31. LCA Osnovni principi LCA metodologije • Jasno definisati ciljeve i obim studije pre početka rada, jerod tačno i jasno definisanih ciljeva zavisi kvalitet studije. • Jasno definisati granice sistema. Granice bi trebale obuhvatiti sve što je potrebno analizirati u svakoj fazi životnog ciklusa proizvoda. • (Svaki industrijski sistem je reprezentovan granicom koja ograničava aktivnosti, koje su predmet interesa. Prostor izvan granice – okolina sistema – služi kao izvor ulaza u sistem i prihvatni element izlaza iz sistema.) • Određivanje granica sistema je najvažniji zadatak na početku LCA, jer su pogrešne interpretacije izvor najvećih grešaka; • Računati sa regionalnim ili gradskim razlikama kod određivanja uslova granica. • ...

32. LCA Osnovni principi LCA metodologije • Izbeći višestruko kalkulisanje istih stavki, kao što su potrošnja energije, materijala i produkcije otpada ili zagađenja. • Održati koegzistenciju pri formiranju katastarske baze podataka. Jedinice moraju biti uporedljive i primenjivane na odgovarajućim mestima. • Obuhvatiti energetsku vrednost materijala i proizvodnu vrednost energetskih izvora. • Kod prikupljanja podataka za LCA, neophodno je uzeti u obzir da je prikupljanje podataka vremenski najzahtevniji deo analize - mnogi podaci su skriveni, tako da je vrlo teško doći do njih, javno dostupni podaci (publikacije) su većinom zastareli, i ne sadrže zahtevane detalje i ne održavaju važne trendove proizvodnje i tehnologije.

33. LCA Ograničavajući faktori za izradu LCA studije • Način izbora polaznih pretpostavki u LCA (npr. utvrđivanje granice sistema, izbor izvora podataka i kategorije uticaja) može biti subjektivan. • Modeli koji se koriste za analizu inventara ili za ocenjivanje uticaja na ŽSograničeni su svojim pretpostavkama i ne mogu biti na raspolaganju za sve potencijalne uticaje ili primene. • Rezultati studija LCA usmereni na globalne i regionalne probleme možda nisu odgovarajući za primenu na lokalnom nivou, tj. lokalni uslovi mogu biti na neodgovarajući način predstavljeni regionalnim ili globalnim uslovima. • Tačnost studija LCA zavisi od pristupačnosti ili raspoloživosti podataka, odnosno od kvaliteta podataka, npr. praznina u podacima, vrsta podataka, združivanja podataka, prosečne vrednosti podataka, specifičnih podataka za lokaciju.