Slide 1Slide 1

X-GEAR Разработване

на

зъбни

предавки

и

нови

системи

зъбни

колела

Квалификационна

лекция

Оценка

на

жизнения

цикъл

(LCA)

XX--GEARGEAR РазРазработванеработване

нана

зъбнизъбни

предавкипредавки

ии

новинови

системисистеми

зъбнизъбни

колелаколела

Квалификационна

лекция

ОценкаОценка

нана

жизненияжизнения

цикълцикъл

((LCALCA))

ОценкаОценка

нана

жизненияжизнения

цикълцикъл

Slide 2Slide 2СъдържаниеСъдържание

нана

урокаурока

•

LCA: произход

и

развитие•

LCA:

дефиниции

според

SETAC•

LCA: дефиниции

според

ISO–

Нормативни

документи•

Жизнен

цикъл

на

продукта•

LCA

стъпки–

Дефиниране

на

целта

и

обхвата•

Функционална

единица–

Инвентарен

анализ•

Граници

на

системата•

Диаграма

на

потоците•

Обработка

на

данните•

Разпределяне

на

въздействието•

Управление

на

данните–

Системи

за

рециклиране–

Транспорт»

Сухопътен

транспорт»

Други

видове

транспорт

–

Енергиен

анализ»

Изисквания

към

общата

енергия

»

Топлинна

стойност»

Енергиен

източник»

Енергиен

микс

–

Оценка

на

въздействията•

Класификация–

Скала

на

последствията–

Парников

ефект–

Изтъняване

на

озоновия

слой/ Киселинност

–

Фотохимични

оксиданти

/

еутрофикация

–

Отделяне

на

отпадъци•

Характеризиране•

Нормализация

и

претегляне–

Претегляне: метод

на

екологичния

индикатор

–

Интерпретиране

на

резултатите•

Приложение

на

LCA

–

Основни

приложения

на

LCA–

Конфронтиране

на

продуктите

и

екологичен

ефект

Slide 3Slide 3ИсторияИстория

нана

LCALCA

•

Краят

на

60-те

години

на

ХХ

в.:

изследване

на

ресурсната (енергийна) консумация

в

индустриалните

процеси;

•

Началото

на

70-те

години

на

ХХ

в.: REPA изследвания

(Анализ

на профила

на

ресурсите

и

околната

среда);

–

Кока

Кола

Къмпани;–

Мобайл

Кемикъл

Къмпани.

•

Края

на

70-те

години

на

ХХ

в.: първи

наръчник

за

индустриален енергиен

анализ

(Boustead et al., 1979);

•

1990

г.:

конвенция

SETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry

–

Дружество

за

токсикология

и

химия

на

околната

среда).

Courtesy of SETAC (www.setac.org)

Slide 4Slide 4LCA: LCA: дефинициядефиниция

споредспоред

SETAC SETAC

–

Society of Environmental Toxicology and Chemistry, 1993.

Дефиниция“LCA

е

процес

на

оценка

на

замърсяването

на

околната

среда, свързано

с

продукт, процес

или

дейност, чрез идентифициране

и

количествено

оценяване

на

използваната

енергия, материали

и

отделените

в околната

среда

отпадъци; идентифциране

и

оценка

на

възможностите

за

въздействие

върху

подобряването

на характеристиките

на

околната

среда.

Оценката

включва

пълния

жизнен

цикъл

на

продукта, процеса

или дейността, обхващащ

добива

и

преработката

на

суровините; производството, транспортирането

и дистрибуцията; използването, повторното

използване

и

поддръжката; рециклирането

и

крайното

депониране.”

Slide 5Slide 5LCA: LCA: дефинициядефиниция

споредспоред

ISO ISO

–

ISO 14040: Управление

на

околната

среда

– LCA – Принципи

и

методология

Повече

информация

за

ISO 14000

Дефиниция“LCA

е

компилиране

и

оценяване

на

входните,

изходните

потоци

и

потенциалното

въздействие

върху околната

среда

на

продуктова

система

през

целия

й

жизнен

цикъл.”

Courtesy of Boustead Consulting LTD (www.boustead-consulting.co.uk

)

Slide 6Slide 6ЖизненЖизнен

цикълцикъл

нана

продуктапродукта

•

Жизненият

цикъл

на

продукта

обхваща

добиването

на

суровия

материал

и неговата

преработка, производството

на

продукта, транспортирането,

дистрибуцията, употребата, потенциалната

повторна

употреба, събирането, складирането, рециклирането

и

крайното

депониране, които

произтичат

от

използването

или

консумирането

на

продукта.

Вход

материал

енергия

вода

Изход

продукти

използвана

вода

емисии

във

въздуха

твърди

отпадъци

други

добиване

на

суровина

производство

употреба

повторна

употребаи/или

рециклиране

депониране

на

отпадъка

дистрибуция

Slide 7Slide 7СтъпкиСтъпки

вв

LCALCA

•

LCA

разглежда

потенциалното

въздействие

върху

околната

среда

през целия

жизнен

цикъл

на

продукта

(от

люлката

до

гроба), от

добива

на

суровината, през

производството, до

използването

и

депонирането.

•

Интернационалните

стандарти ISO 14040-14043

дават

правила,

рамки

и

методологични изисквания

за

провеждане

на

LCA изследвания. Методологията на

LCA

включва

4 различни,

последователни

стъпки:

Последователност

на

LCA

Интерпретация

Дефиниране

на

целта

и

обхвата

Инвентарен

анализ

Оценка

на

въздействието

–

Дефиниране

на

целта

и

обхвата, включително

сферата

на

приложение;–

Инвентарен

анализ

на

входящите

и

изходящите

потоци;–

Оценка

на

въздействието;–

Интерпретация.

Slide 8Slide 8ДефиниранеДефиниране

нана

целтацелта

ии

обхватаобхвата

•

Първата

част

от

LCA

се

състои

в

дефиниране

на

целта

на

изследването

и

неговия

обхват. Целта трябва да включва излагане

на

причините

за

провеждането

на

анализа, както

и

замисленото

приложение

на

резултатите

и

избраната

целева

група.

Освен

това

се

описват

категориите

данни, процесите

и

областта

на

приложение.

Цел

и

обхват

на

изследването

Причини

за

провеждане

на

изследването

Очаквани

приложения

Целеви

групи

Област

на

приложение

Функции

на

системата

Деклариране

на

очакваните

характеристики

Избягване

на

допълнителни

функции

Функционална

единица

и

референтен

потокПовече

информация

за

функционалната

единица

Дефиниция

Съгласуваност

с

обхвата

и

областта

на

приложение

Резултати

от

въздействието

Slide 9Slide 9ИнвентаренИнвентарен

анализанализ

•

Формите

за

събиране

на

данни

трябва

да

бъдат

правилно

проектирани, за

да

се

осигури

оптимално

събиране.

След

това

данните

се

валидират

и

се

отнасят

към

функционалната

единица, за

да

могат

резултатите

да

бъдат

агрегирани.

Много

прецизна

стъпка

в

този

изчислителен

процес

е

разпределянето

на

потоците, например

на

емисии

във

въздуха, водата

и

почвата.

Повечето

от

съществуващите

технически

системи

произвеждат

повече

от

един

продукт.

Затова

материални

и

енергийни

потоци, както

и

замърсяванията

на

околната

среда, отнасящи

се

до

процеса

като

цяло, се

налага

често

да

бъдат

разпределяни

между

различните

произведени

продукти.•

Анализът

се

състои

от

пет

части:

1. Дефиниране на границите на системата

2. Описание

на

диаграмата

на

потоците

3. Обработка

на

данни

4. Разпределяне

на

въздействията

5. Управление

на

данни

(използване

на

софтуер)

Дефиниция

Инвентарният

анализ

обхваща

всички

етапи, имащи връзка

с

обработката

и

управлението

на

данни.

Slide 10Slide 10УправлениеУправление

нана

данниданни

•

Да

се

модифицират

събраните

данни

в

удобна

форма;

•

Да

се

определи

точното

количество

на

всички

компоненти, използвани

в

системата;

•

Да

се

сумира

въздействието

върху

околната

среда;

•

Да

се

използва

точно

определен

софтуер:–

Този

вид

софтуер

предоставя

серии

от

процеси, които вече са прилагани;

–

Базата

данни

е

разделена

в

различни

категории: материали, горива, транспортна

система

и

система

за

депониране

на

отпадъци;

–

Резултатите

са

дадени

в

таблици, в

които

са

представени

всички

данни, отнасящи

се

до

входящите

и

изходящите

потоци

–

Най-важните

видове

софтуер

са

SimaPro, GaBi, Boustead model.

Slide 11Slide 11УправлениеУправление

нана

данниданни

•

При

управлението

на

данни потребителят

трябва

да

внимава

с

някои данни и параметри

•

Особено

при

разпределянето:–

Рециклиращи

системи;

–

Транспорт:•

Шосеен;

•

Воден;

•

Въздушен;

•

Железопътен;

–

Енергиен

анализ;

–

Резултати

от

инвентарния

анализ.

Picture from http://www.criadvantage.com

Picture from http://www.datadirections.com.au

Slide 12Slide 12ТранспортТранспорт

•

Анализът

на

транспортната

система се използва за оценяване на:–

Въздействието, свързано

с

производството

и

използването

на

горива;–

Въздействието, свързано

с

производството

на

моторни

превозни

средства, амортизирани

по

време

на

жизнения

цикъл;–

Въздействие, свързано

с

реализирането

на

инфраструктурата, амортизирана

по

време

на

жизнения

цикъл;

•

Референтната

функционална

единица

зависи

от

типа

на

дадения

транспорт; обикновено

се

използват

следните:–

Превозно

средство

-

километър

за

шосеен

транспорт;–

Тонкилометър

(t*km) за

другите

видове

транспорт.

•

Когато

се

използва

тонкилометър,

е

важно

да

се

определи

транспортираната

маса

и

изминатото

разстояние.

Например

ако

20-тонно

транспортно

средство

при

пълно

натоварване

консумира

17 MJ/km,

енергията

за

транспортиране

ще

бъде: 17 / 20 = 0.85 MJ/(tons*km).

Но

ако

същото

средство

транспортира

само

10t, тогава

калкулацията

17/10 няма

да

е

правилна.

Нужно

е

да

се

знае

действителният

разход

на

гориво.

Повече

информация

за

транспорта

Slide 13Slide 13ЕнергиенЕнергиен

анализанализ

•

Енергийният

анализ

е

метод

за

анализиране

на

условията, при

които

енергийният

източник

се

използва

за

извършването

на

полезни

функции.•

Енергийният

анализ

(метод, наречен

така, защото

разглежда

индустриалните

производствени

системи

от

енергийна

гледна

точка) е

започнал

да

се

развива

през

70-те

години

на

миналия

век

в

резултат

на

прогресиращо

и

последователно

покачване на цената на енергията (нефтената

криза

през

1973 и

1979) с цел да

се

изучи

начинът

за

формиране

на

енергийните

разходи

в

производствения

процес

и

критериите

за

тяхното

намаляване.

•

Енергиен

източник:–

Възобновяеми

енергийни

източници: слънчеви,

вятърни,

хидроелектрически,

биомаса;

–

Невъзобновяеми

енергийни

източници: изкопаеми

горива;

–

Ядрена

енергия.

Picture from http://youthinkleft.com

Slide 14Slide 14ОбщаОбща

енергийнаенергийна

потребностпотребност

•

Енергията

се

разделя

на

следните

три

групи:•

Директна

енергия

–

Енергия, директно

консумирана

в

работния

процес: енергията, използвана

за

директната

преработка

на

материали, включително

за

задвижване

на

машините

и

съоръженията, в

изследвания

обект.•

Енергия

в

запас

–

Енергия, съдържаща

се

в

суровинните

материали

(например

петролът

в

пластмасовите

материали).

Това

е

енергийният

компонент

в

суровините

на

входа, които

не

се

използват

като

горива, а

като

материали.

Енергията

в

запас

е

топлинният

потенциал

на

входящите

материали, имащ

отношение

към

общата

топлинна

стойност.•

Индиректна

енергия

–

Енергията, използвана

да

се

доставят

другите

2 вида

енергия.

Това

е

енергията

за

производство

и

доставка

на

материалите

и

енергийните

ресурси, използвани

в

процеса.

Дефиниция

Общата

консумация

на

енергия

в

производствена система

съответства

на

общата

енергия, която

трябва

да

бъде

“извлечена”

от

земята, за

да

се използва

тази

единица

икономическо

благо.

Повече

информация

за

топлинна

стойност

Slide 15Slide 15ЕнергиенЕнергиен

източникизточник

Индустрия

Производство

на

кокс

Производство

на

газ

Добив

на

нефт

Добив

на

природен

газ

Производство

наелектричество

Добив

на

твърди

горива

Производство

на

бензин, дизел

и

др.

Зале

жина

първ

ични

гори

ва

Първични

горива Дериватни

горива

Slide 16Slide 16ЕнергиенЕнергиен

миксмикс

Енергия

от

друга

държава

Национална електрическа мрежа

Добив

на

природен

газ

Производство

нахидроелектрическа

енергия

Добив

на

природен

газ

Производство

на

геотермалнаенергия

и

на

такава

отвъзобновяеми

източници

Първични

горива

Производство

натермоелектрическа

енергия

Местна

дистрибуция

Употреба

на

енергия

Енергия

от

друга

държава

Енергия

от

друга

държава

Добив

на

природен

газ

Slide 17Slide 17РециклиращиРециклиращи

системисистеми

•

Вътрешно

или

затворено

рециклиране

•

Отворено

рециклиране

ВС

Р

ДП

1 32

54 6

7

•

Материалът

се

рециклира

в

същата

система, след

обработка

заменя

входящите

суровини

в

зависимост

от

характеристиките

на

процеса.

Рециклирането

позволява

да

се

намали

консумацията

на

енергия

и

въздействието

върху

околната

среда.

•

Рециклираният

материал

се

използва

повторно

в

различна

система

по

отношение

на

системата

на

произход.

Енергийно-екологичната

оценка

трябва

да

отчита

въздействието

на

началния

процес.

Нужно

е

да

се

съберат

данни

за

два

процеса.

Slide 18Slide 18ГранициГраници

нана

систематасистемата

•

Границите

на

системата

определят

кои

единични

процеси

да

бъдат

включени

в

LCA

изследването.

Дефинирането

на

границите

на

системата

е

базирано

отчасти

на

личен

избор, направен

по

време

на

фазата

за

определяне

на

обхвата, когато

първоначално

се

очертават

границите.

•

Дефиниране

на

системата

в детайли:

–

Качествено

и

количествено

описание

на

единичния

процес;

–

Категории

данни, свързани

с

единичния

процес;

–

Хипотези

и

предположения.

•

Най-напред

се

разглежда производственият

процес,

разкрива се съответната стъпка и

след

това

анализът

се

разширява

в

права

и

обратна посока.

Slide 19Slide 19ДиаграмаДиаграма

нана

потоцитепотоците

•

Разглобяване

на

продукта

на

части

и

подчасти

•

Дефиниране

на

входящия

поток

•

Дефиниране

на

изходящия

поток

Основен продукт

Енергия Суровина Транспорт

Разход на горивоДобив ПроизводствоПроизводствона енергията

Добив на горива

Slide 20Slide 20СъбиранеСъбиране

нана

данниданни

•

Основни

източници:

–

Първични данни,

събрани

от

място

чрез анкетни

карти

–

Специфични

софтуерни бази

данни

–

Други

бази

данни

с първични

или

вторични

данни

–

Технически

справки

–

БиблиографияCourtesy of University of Venice (http://www.unive.it )

Slide 21Slide 21РазпределянеРазпределяне

нана

въздействиетовъздействието

•

Всички

индустриални

процеси

имат

множество

входящи

потоци

и

много

от

тях

генерират

множество

изходящи

потоци.

Обикновено

само

един

от

изходящите

потоци

представлява

интерес

за

провежданото

LCA

изследване. Анализаторът

трябва

да

реши

кои

енергийни

и

материални

потребности, а също и емисии в

околната

среда, свързани

с

процеса, трябва

да

бъдат

отнесени

или

разпределени

към

производството

на

всеки

съ-продукт.•

ISO

приема

редица

подходи,

които

могат

да

бъдат

използвани

за

решаване

на

въпроса

с

разпределянето, следователно

предполага

разумен

стъпков

подход.

Стандартът

изисква

от

специалистите

да

отбягват

разпределянето

по

възможност, а където то не може да бъде избегнато, да

моделират

подходи, които

отразяват

физическите

връзки

между

входящите

и

изходящи

потоци

на

процеса. Правилното

прилагане

на

насоките

на

ISO за

разпределянето

изисква

добро

познаване

на

физическите

връзки

между

съ-продуктите

в

един

процес.•

Ако

последното

не

е

възможно, разпределянето

трябва

да

бъде

извършено

на

базата

на

други

съществуващи

връзки

(например

пропорционално

на

икономическата

стойност

на

продуктите).

Дефиниция

Разпределяне

на

въздействието

означава

разделяне на

входящите

и

изходящи

потоци

на

единичен

процес

от

разглежданата

продуктова

система.ISO дефиниция

(ISO, 1997)

Slide 22Slide 22

•

Пример:

•

Общ

полезен

изходящ

поток

= 9 kg

•

Суровини

за

кг

изходящ

поток

=

10/9 = 1,111 kg/kg

•

Енергия

за

кг

изходящ

поток

=

25/9 = 2,778 MJ/kg

•

Твърди

отпадъци

за

кг

изходящ

поток

= 1/9 =

0,111 kg/kg

Система

Енергия

= 25 MJ

Суровини

= 10 kg

Твърди

отпадъци

= 1 kg

Продукт

1 = 5 kg

Продукт

2 = 4 kg

РазпределянеРазпределяне

нана

въздействиетовъздействието

Slide 23Slide 23ОценкаОценка

нана

въздействиетовъздействието

•

Оценката

на

потенциалните

последствия, причинени

от емисиите, изчислени

във

фазата

на

инвентарния

анализ, е

възможна

благодарение

на

класификацията

на

потенциалните екологични

последствия

и

ако

е

нужно, на

нормализацията

им

според

подходящи

параметри.

1.

Класифициране

и

характеризиране•

Да

се

идентифицират

“категориите

на

въздействие”•

Да

се

модифицира

всеки

реален

енергиен

поток

от

инвентарната

таблица

като

принос

към

категориите

на

въздействие

2.Нормализация•

Получените

стойности

за

всяка

категория

на

въздействие

да

се

сравнят

с

референтните

3.

Претегляне•

Да

се

определи

различно

тегло

на

всяка

категория

на

въздействие•

Да

се

умножи

получената

стойност

за

всяка

категория

на

въздействие

със

съответния

тегловен

коефициент•

Да

се

верифицират

резултатите

Slide 24Slide 24КласификацияКласификация

•

Консумация

на

ресурси–

Консумация

на

възобновяеми

ресурси

и

невъзобновяеми

ресурси;–

Консумация

на

ресурси

с

или

без

енергийно

съдържание;

•

Потенциално

въздействие

върху

околната среда

–

Климатични

промени;–

Изтъняване

на

озоновия

слой;

–

Киселинност;–

Еутрофикация

(замърсяване

с

хранителни

вещества

и

минерални

елементи);–

Формиране

на

фотохимични

оксиданти;

•

Отделяне

на

отпадъци–

Отделяне

на

опасни

отпадъци;

–

Отделяне

на

безопасни

отпадъци.

Picture from http://www.ncdc.noaa.gov

Снимки

от

www.okiu.ac.jp

Slide 25Slide 25МащабМащаб

нана

последствиятапоследствията

•

Категориите

на

въздействие

са

различни, поради

мащаба, в който се

проявява

ефектът

им

по

отношение

на

околната

среда.

Мащаб Последствие

Глобален Парников

ефектИзтъняване

на

озоновия

слойКонсумация

на

невъзобновяеми

ресурси

Регионален КиселинностЕутрофикацияОбразуване

на

фотохимичен

смогХронична

токсичност

Местен Ефект

върху

човешкото

здравеДеградация

на

райони

•

По-точно

те

могат

да

бъдат

определени

като:–

Глобални

въздействия:

върху

цялата

планета;–

Регионални

въздействия:

върху

много

голяма

област

(около

хиляда

км) около

зоната

на

въздействие;–

Местни

въздействия:

само

върху

околността

на

зоната

на

въздействие.

Slide 26Slide 26ПарниковПарников

ефектефект

•

Индикаторът

за

парниковия

ефект

се

изчислява

като

се

отчитат

тези

от емитираните

във

въздуха

вещества, които

имат

принос

към

потенциалното

глобално

затопляне

на

Земята.•

Количеството

на

всяко

вещество, изчислено

за

целия

жизнен

цикъл

на

продукта, в

масови

единици,

се

умножава

по

тегловен

коефициент, наречен

потенциал

за

глобално

затопляне

(GWP).

•

Сумирането

на

приноса

на

различните

вещества

позволява

да

се получи

общата

стойност

на

индикатора.

•

Веществата, които

имат

принос

към

парниковия

ефект

са: CO2

, CH4

, N2

O, CFC, HCFC, HFC.•

Референтно

вещество

за

този

ефект

е

CO2

. Това

означава, че тегловният

коефициент

на

CO2

е

равен

на

1. Стойностите

на индикатора

се

изписват

в

кг.

еквивалент

на

CO2

(kg CO2

eq.).

Таблица

1.1 Коефициенти, характеризиращи

парниковите

газове

Потенциали

за

глобално

затопляне

(на

база

масови

единици) за

времеви

хоризонт

от

100 години, еквиваленти

на

CO2

.

Източник:

IPPC (Intergovernmental Panel on Climatic Change), 1996. Climate change 1995, Cambridge University Press, Cambridge

Slide 27Slide 27ИзтъняванеИзтъняване

нана

озоновияозоновия

слойслой

/ / КиселинностКиселинност

•

Изтъняването

на

озоновия

слой

се

изчислява

като

предходния

индикатор, но

по

отношение

на

други

вещества

(CFC, HCFC) и

с

друг

тегловен

коефициент, наречен

потенциал

за

изтъняване

на

озоновия

слой

(ODP).•

Референтното

вещвство

е

хлорофлуорокарбон, CFC-11.

Таблица

1.2 Коефициенти, характеризиращи

газовете, водещи

до

изтъняване

на

озоновия

слой

Полуемпирични

потенциали

за

изтъняване

на

озоновия

слой

на

полюсите

за

времеви

хоризонт

от

20 години, еквиваленти

на

CFC-11.

Източник:

Solomon & Albritton, 1992, in Nordic Guidelines on Life-Cicle Assessment. Nord 1995:20 Nordic Council of Ministers, Copenhagen.

•

Индикаторът

за

киселинност

е

свързан

с

емисията

във

въздуха

на

определени

вещества

като

азотни

или

серни

оксиди. •

Референтното

вещество

е

SO2

или

H+ молове

(по-представително). Тегловният

коефициент

се

нарича

потенциал

на

окисляване

(AP).

Таблица

1.3 Коефициенти, характеризиращи

окисляващите

химични

съединения

Коефициенти,

характеризиращи

окисляващите

химични

съединения, mol H+/g, максимум. формиране

на

H+.

Източник:

Stefan Uppenberg, IVL AB.

Slide 28Slide 28ФотохимичниФотохимични

оксидантиоксиданти

/ / ЕутрофикацияЕутрофикация

•

Този индикатор се отнася до всички

летливи

органични

съединения

(VOC), които

водят

до

образуване

на

фотохимична

структура

(в

присъствие

на

слънчева

радиация) на

тропосферния

озон.•

Тегловните

коефициенти

се

наричат

потенциали

за

образуване

на

фотохимичен

озон

(POCP). Референтното

вещество

е

етенът

(C2H4).

Таблица

1.4 Коефициенти, характеризиращи

газовете, причиняващи

образуването

на

озон

в

приземните

слоеве

на

атмосферата

POCP, неспецифични

въглеводороди, например

еквиваленти

на

етена

/ g VOC-mix. POCP като

еквиваленти

на

етена.

Източник:

Lindfors, L-G, et al., 1995, in Nordic Guidelines on Life-Cicle Assessment. Nord 1995:20 Nordic Council of Ministers, Copenhagen.

•

Стойността

на

този

индикатор

е

ефектът

на

еутрофикация, който се изразява в

увеличаване

на

концентрацията

на

хранителните

вещества

във

водна

среда. Веществата, които

имат

принос

към

еутрофикацията

са

азотните

и

фосфорните

съединения.•

Референтното

вещество

е

фосфатът

(PO4) или

разтвореният

O2. Тегловният

коефициент

се

нарича

нутрификационен

потенциал

(NP).

Таблица

1.5 Коефициенти, характеризиращи

химични

съединения, предизвикващи

еутрофикация

g O2 / g, maximum.

Източник:

Derwent

R.G. et al., 1998. Photochemical Ozone Creation Potentials for Orgamic Compounds in Northwest Europe Calculated with a Master Chemical Mechanism. Atmospheric Environment, Vol. 32, No. 14/15, pp.2429-2441, Elsevier Science Ltd., Great Britain.

Slide 29Slide 29ОтделянеОтделяне

нана

отпадъциотпадъци

•

Този

индикатор

отразява

всички

твърди

отпадъци, отделени

при

която и

да

е

дейност

по

време

на

жизнения

цикъл

на

продукт, например

при

производството

на

електрическа

енергия, необходима

за

определено изделие

или

на

лист

ламарина.

•

Няма

коефициент, който

да

характеризира

този

индикатор.

Всяко вещество

се

добавя

към

останалите

просто

като

се

вземе

предвид

отделеното

количество

в

масови

единици.

Picture from http://www.parmaitaly.com Picture from http://www.pd.astro.it

Slide 30Slide 30НормализацияНормализация

ии

претеглянепретегляне

•

Множество

методи

позволяват

резултатите

от

категориите

на въздействие

да

бъдат

сравнявани

с

референтна

стойност.

•

Това

означава, че

категорията

на

въздействие

се

подразделя

в зависимост

от

референтната

стойност.

•

Референтната

стойност

може

да

бъде

избирана

в

зависимост

от случая, но

най-общо

тя

отразява

средногодишно

съдържание, с обхват

нация

или

континент, разделено

на

броя

обитатели.

Категория

на

въздействие Нормализиращи

коефициенти

Парников

ефект Kg GWP 8,99 E-05

Озонов

слой Kg ODP 6,74

Еутрофикация Kg NP 3,00 E-02

Киселинност Kg AP 1,11 E-02

Летен

смог Kg POCP 5,98 E-02

Енергийни

ресурси MJ LHV 6,52 E-06

Твърди

отпадъци Kg отпадъци 2,30 E-03

Източник: Centre for Environmental Studies (CML), University of Laiden, 1992

Slide 31Slide 31ПретеглянеПретегляне: : МетодМетод

нана

екологичнияекологичния

индикаториндикатор

Еко

индикатор

Вреда

върху

минерални

и

изкопаеми

ресурси

(MJ остатъчна

енергия)

Вреда

върху

качеството

на

екосистем

ата

(% растителн

и видове * km2

* vr)

Остатъчна

енергия

за

по-нататъшно

извличане

Остатъчна

енергия

за

по-нататъшно

извличане

Регионални

ефекти

върху

растителните

видове

с

проводяща

система

Локален

ефект

върху

растителните

видове

с

проводяща

система

Киселинност/еутрофикация

(наличие

на

целеви

видове)

Еко

токсичност: токсичен

стрес

(PAF)

Климатични

промени

(заболявания

и

разпространение)

Изтъняване

на

озоновия

слой

(рак

и

катаракт)

Вреда

върху

човешкото

здраве

(нетрудо-способнос

т

[дневно])Йонизирана

радиация

(пациенти

с

рак

и

видове

рак)

Ефект

върху

дишането

(пациенти

и

видове)

Карциногенезис(пациенти

с

рак

и

видове

рак)

Концентрация

на

минерали

Наличност

на

изкопаеми

горива

(по

вид)

Промяна

на

големината

на

хабитата

Променено

pH и хранителна

стойност

Концентрация

в

града, в

обработваемата

и

естествената

почва

Концентрация

на

параникови

газове

Концентрация

на

газове, водещи

до

нарушаване

на

озоновия

слой

Концентрация

на

радионуклиди

Концентрация

на

SPM на

VOC

Концентрация

във

въздуха, водата, и храната

Извличане

на

минерали

и

изкопаеми

ресурси

Използване

на

земята: обитание

и

трансформация

NOx

SOx

NH3

Пестициди

Тежки

метали

CO2

HCFC

Нуклиди

(Bq)

SPM

VOC’s

PAH’s

Анализ

на

вредитеНормализация

и

претегляне

Разкриване

и

анализ

на

последствията

Анализ

на

ресурсите

Анализ

на

земеползванетоАнализ

на

смъртните

случаи

Генерално

представяне

на

метода. Белите

кутийки

се

отнасят

за

процедури.

Slide 32Slide 32ХарактеризиранеХарактеризиране

•

Задачата

на

характеризирането

е

да

определи

количествено

въздействието

върху

околната

среда, представено

в

инвентарната

таблица, в

рамките

на

категориите на въздействие.•

Тази

операция

се

извършва

с

цел

да

се

класифицират

тегловните

коефициенти, определени

от

специализирана

институция.•

Тези

коефициенти

представят

участието

на

замърсителите

в

категориите

на

въздействие

и

са

базирани

на

критерии, които

имат

за

цел

да

дефинират

граничните

прагове

за

всеки

отделен

аспект

на

околната

среда.

Инвентарен

анализ Класификация Характеризиране Оценка

CO2

CH4 Глобално

затопляне GWP

Индивидуализация

на

всеки

отделен

параметър, определящ

поведението

на

продуктова

система

спрямо

околната

среда

CFC

N2O Изтъняване

на

озоновия

слой

OD

CH3Br

NH3 Киселинност AP

NOx

SOx Еутрофикация NP

NH4+

Slide 33Slide 33ИнтерпретацияИнтерпретация

нана

резултатитерезултатите

•

Целите

на

тази

фаза

са

изброени

по-долу:–

Предаване

и

интерпретация

на

резултатите;–

Верифициране

на

постигнатите

резултати

от

изследването, на

качеството

на

данните

и

на

ограниченията

на

системата

(анализ

на

чувствителността);–

Сравнение на възможните опции.

•

Резултатите

се

интерпретират

и

представят така, че

да

са

лесни

за

възприемане

и

ползване, а също така и да могат да се ползват в

среда, различна

от

разгледаната

(типично

е

да

се

изобразяват

с

кръгова

диаграма).•

Анализът

на

чувствителността

трябва

да

потвърди

точността

на

данните

и

тяхното влияние

върху

крайните

резултати

Slide 34Slide 34ПриложениеПриложение

нана

LCALCA

•

ДА–

Да

спомогне

да

се

индентифицира, измери, разбере

и

оцени

въздействието

на

продукт, функция

или

услуга

върху

околната

среда;–

Да

се

сравнят

продукти

с

еднаква

функция;–

Да

се

сравни

въздействието

върху

околната

среда

на

продукт

с

референтен

стандарт;–

Да

се

индентифицира

стадия

на

жизнения

цикъл

на

продукт, който

има

значително

въздействие

върху

околната

среда;–

Да

спомогне

за

създаване

на

нови

продукти;–

Да

се

определят

стратегически

линии

за

развитието

на

нови

продукти

и

услуги;–

Да

се

споделя

информация

за

околната

среда.•

НЕ

–

Да

се

разреши

проблем

с

локация

(да

се

ползва

EIA);–

Да

се

разрешат

проблеми, засягащи

специфично

вещество;–

Да

се

решат

проблеми

на

дадена

компания

по

отношение

на

опазването

на

околната

среда

(да

се

ползва

Управление

на

околната

среда);–

Да

се

решат

проблеми, свързани

със

специфичен

производствен

процес;–

Да

се

реагира

при

проблеми, засягащи

безопасността

и

риска.

Повече

за

приложението

на

LCA

Slide 35Slide 35

БлагодаримБлагодарим ВиВи!!

Slide 36Slide 36СтандартниСтандартни

правилаправила

•

Серии

ISO 14020 –

25–

Базирани

на

LCA, те

регулират

етикирането, свързано

с

околната

среда.

•

Series ISO 14040 –

43–

Техническа

норма, регулираща

методологията

за

реализация

на

LCA

изследвания.–

Не

е

нужна

задължително

сертификация

от

трета

страна.

Норма Заглавие

ISO 14020 Environmental Labels and declarations –

General Principles

ISO 14021 Environmental Labels and declarations

–

Self Declared Environmental Claims (Type II environmental labelling)

ISO 14024 Environmental Labels and declarations

–

Тип

I environmental labelling, Принципи

and procedures

ISO 14025 Environmental Labels and declarations

–

Type III environmental labelling

ISO 14040 Environmental management

–

LCA –

Principles and framework

ISO 14041 Environmental management

–

LCA –

Goal and Scope Definition and Inventory Analysis

ISO 14042 Environmental management

–

LCA –

Life Cycle Impact Assessment

ISO 14043 Environmental management

–

LCA –

Life Cycle Interpretation

Обратно

към

“Обучение”

Slide 37Slide 37ФункционалнаФункционална

единицаединица

•

Функционалната

единица

е

ключов

елемент

на

LCA който

трябва

да

е

точно

определен. Това

позволява

сравняване

на

две

напълно

различни

системи. Например, функционалната

единица

на

система

за

боядисване

може

да

бъде

определена

като

единица

повърхност, предпазвана

в

продължение

на

10 години. Следователно, сравняване

на

въздействието

върху

околната

среда

на

две

системи

за

боядисване

с

еднаква

функционална

единица

е

възможно.

Обратно

към

цел

и

обхват

Определение

Функционалната

единица

е

мярка

за

функцията

на изучаваната

система, тя

осигурява

референтна

единица, към

което

входящите

и

изходящите

потоци да

бъдат

отнесени.

Slide 38Slide 38ТранспортиранеТранспортиране

попо

шосешосе

•

Операцията, касаеща

транспортиране

на

стоки

по

шосе, обикновено

се

представя

с

километрите, изминати

от

дадено

превозно

средство, тъй

като

то

може

да

не

пътува

с

пълно

натоварване.•

Ако камионът се връща празен, изчислението

се

променя

с

фактор

х

(най

–

често

х

= 0,7)

( )10001

⋅+⋅= txDC

Picture from http://www.eastgwillimbury.ca

Следва

•

Където:–

D = дистанция

(km);–

t = товар

(t)•

Пример:–

Камион: 20 t–

Дистанция

(km): 250 km–

Товар

(t): 8–

Връщане: празен

( ) кмсредствопревозноC −=+⋅

= 053,08000

7,01250

•

C е

коефициентът, който

отчита

консумацията

на

гориво

от

20-

тонен

камион.

Slide 39Slide 39ДругиДруги

видовевидове

транспорттранспорт

•

Транспортът

по

въздушен, морски

или

железен

път

почти

винаги

се

извършва

при

пълен

товар

и

затова

операциите

се

изчисляват

за

тон, пренесен

на

един

километър.•

В

този

случай

е

достатъчно

да

се

знае

само

разстоянието, изминато

от

вида

транспортно

средство, за

да

се

приложи

моделът

на

LCA.

DtC ⋅=

•

Пример:–

Товарен

кораб: 25 tons–

Дистанция

(km): 5900 km

kmtC −=⋅= _147500590025

Picture from http://celebrating200years.noaa.gov Обратно

към

лекцията

•

Където:–

D = дистанция

(km);–

t = товар

(t)

Slide 40Slide 40ТоплиннаТоплинна

стойностстойност

•

Ако

горивото

съдържа

водород, се

определят

два

типа

топлинни

стойности: нетна

топлинна

стойност, брутна

топлинна

стойност.•

Брутната

топлинна

стойност

е

количеството

енергия, което

се

отделя

при

пълното

изгаряне

на

веществото, при

което

цялата

вода, произведена

в

края

на

изгарянето,

е в течно състояние•

Нетната

топлинна

стойност

е

количеството

топлина, освободена

от

пълното

изгаряне, при

което

всичката

вода, произведена

от

изгарянето

на

газ, остава

в

газообразно

състояние

при

температура

от

100°C.•

В

LCA се

използва

брутната

топлинна

стойност, защото

е

максималната

налична

енергия, която

може

да

бъде

добита

от

Земята.

Обратно

към

обща

енергийна

потребност

Дефиниция

Енергията, отделена

в

резултат

на

пълното

изгаряне

на

единица

количество

от

вещество

в

присъствие

на

кислород

при

нормални

условия.

( )hwNCVGCVwonshcNCV

95,25,28,1028,646,108,938,34

++=−−+++=

•

c = съдържание

на

въглерод

(kg/kg)•

h = съдържание

на

въглерод

(kg/kg)•

s = съдържание

на

въглерод

(kg/kg)•

n = съдържание

на

въглерод

(kg/kg)•

o = съдържание

на

въглерод

(kg/kg)•

w = съдържание

на

въглерод

(kg/kg)

•

Приблизително

изчисление

(точност

+/-3%)

Slide 41Slide 41ОсновниОсновни

приложенияприложения

нана

LCALCAПриложение CH D I S

Днес В

бъдеще Днес В

бъдеще Днес В

бъдеще Днес В

бъдеще

Индетификация

на

тесни

места A A A A n.a. B A A

Информация

и

обучение

за

потребители

и

заинтересовани A A A B B A A A

Сравнение

на

настоящи

продукти

с

планирани

алтернатви A B B B B B A A

Развитие

на

изследванията

и

проектирането B B B B A B B B

Сравнение

на

съществуващи

продукти

с

конкурентни

продукти B B B B B B B B

Спецификации

за

доставка B B B B B A B B

Вътрешна

информация

и

обучение B B B B B B B B

Разискване

на

нормативни

промени B B B B B B B C

Маркетинг, рекламни

политики

& покриване

на

критерии

за

еко

етикиране

B C B B B B B B

Разпределение

на

разходите

за

околната

среда B B B C B B C C

Оценка

на

несъответствието

на

критерии

за

еко

етикиране C C B C B C C C

Радикални

промени

в

жизнения

цикъл

на

продуктите C C C B C B C C

Преминаване

от

продукт

към

услуга C C C C C C C C

Други 4,5% 4,5% 6,5% 1,6% 0% 22,2% 0% 1,5%

Неотговорено 6,8% 29,5% 4,8% 37,1% 0% 16,7% 1,5% 9,1%

A = Голямо

значение, B = Средно

значение, C = Малко

значение, n.a. = няма

данни. Източник:

Frankl

& Rubik, 2000

Slide 42Slide 42ПротивопоставянеПротивопоставяне

ии

екоеко

ефикасностефикасност

нана

продуктапродукта

Консумация

на

енергия

Консумация

на

материали

Рисков

потенциал

Емисии

Токсичен

потенциал

0,25

0,5

1

0,75

0

Алтернатива

1

Алтернатив

2

Алтернатива

3

Алтернатива

4

Полза

за

същия

потреби

-

тел

Крайни

разходи

(нормализирани)

Въздействие

върхуоколната

среда

(Нормализирано)

Ниска

еко

ефикасност

1

1

0,3

0,31,7

Висока

еко

ефикасност

По-нататъшно

развитие

Източник:

BASF, 2000: www.basf.de

Обратно

към

“Обучение”