Dr Srđan Glišović, dipl. Ing.gianni@ni.ac.yu

Osnovnimaterijali

Upotrebaproizvoda

Proizvodnja

energijaenergijaenergija

DeponijeDeponije

Otvoreni ciklus Otvoreni ciklus –– faze faze žživotnog ciklusa proizvodaivotnog ciklusa proizvoda

energijaenergija energijaenergija

otpadotpad otpadotpad otpadotpad otpadotpad

TransportTransport

energijaenergija

otpadotpad

Tretman Tretman ostatakaostataka

Društveni razvoj i životna sredinaUniverzitet u Nišu, Fakultet zaštite na radu

energijaenergija

Dijagram opštih materijalno-energetskihtokova u životnom ciklusu proizvoda

Grafička interpretacija životnog ciklusa PET boce

LCA pruža uvid u interakcije proizvodnog procesa i životne sredine, bilanse energije i materije, mogućnosti za anticipaciju problema vezanih za tretman ostataka

Stvaranje većine proizvoda i uklanjanje ostataka trajnih potrošnih dobara obuhvata široku lepezu produkcionih, distributivnih i sanacionih procesa

Iz industrijske perspektive, LCA obuhvata:

• ekstrakciju primarnih materija,====• proizvodnju materijala,• proizvodnju komponenata,• proizvodnju podsklopova i funkcionalnih celina,• asembliranje (montažu),====• distribuciju (dostavljanje, transport),====• upotrebu i održavanje,====• post-aplikativni tretman (ponovno korišćenje, rastavljanje, mehaničko i hemijsko recikliranje, rekuperaciju energije i deponijsko odlaganje).

Analiza životnog ciklusa (proizvoda i procesa)LCA (Life Cycle Assessment)Integralna ekološka podobnost - ISO 1404X

Estimacija emisija i neophodnih materijalnih resursa- inventar "inputa" i "outputa"

procesa ekstrakcije, proizvodnje i zbrinjavanja ostataka.

Evaluacija ekoloških uticaja.

Područje primene metoda LCA:kompleksna interakcija između industrijskog proizvoda i životne sredine..

Primena metoda LCA se može podeliti na pet funkcionalnih celina:

Planiranjeizbor ciljevadefinisanje proizvoda i njegovih alternativaodređivanje sistemskih ograničenjaodređivanje relevantnih ekoloških parametaraizbor metoda za sakupljanje podataka i ocenu parametaradefinisanje strategije sakupljanja podataka

Preliminarna primena metodepreliminarna upotreba LCA metodaprilagođenje planova

Prikupljanje i obrada podatakamerenja, teorijski proračuni, pretraživanje baza podataka, predikcija, formiranje inventarskih tabela

LCA (Life Cycle Assessment)

Ocena stanja• klasifikacija inventara procesa u kategorije uticaja• karakterizacija u okviru kategorija• normalizacija - upoređivanje sa poznatim, uobičajenim uticajima iz iste kategorije• dodeljivanje težinskih koeficijenata različitim kategorijama

Ocena mogućih poboljšanja• analiza osetljivosti tehničkog sistema i ekosistema• određivanje prioriteta i procena primenljivosti alternativnih rešenja

• Rezultati analize u mnogome zavise od odgovarajuće postavke problema u početnom stadijumu. • Jezgro metoda predstavlja inventar svih industrijskih procesa u toku kompletnog životnog ciklusa posmatranog produkta.

Ekološki reinženjering podrazumeva predikciju važnosti uticaja mnogih parametara koji su izvan vidokruga većine projektanata.

Jednostavnost, intuitivnost i brzina sprovođenja određene metode za višekriterijumsko vrednovanje može predstavljati set opredeljujućih kriterijuma za njen izbor.

Kada se radi o kvantifikaciji integralne ekološke podobnosti proizvoda koja se sprovodi od strane razvojnih timova sa ograničenim saznanjima iz oblasti zaštite životne sredine, metoda ukupne vrednosti mogla bi da predstavlja optimalni alat za sprovođenje višekriterijumske LCA.

izrazito povoljan 4

dobar nivo ekološke podobnosti3

prihvatljiv nivo ekološke podobnosti2

eko-performansa na ivici prihvatljivosti1

izrazito nepovoljna eko-performansa0

OpisNumerička vrednost

bodovni sistem

Sistem bodova 0÷4 (modifikovano prema VDI 2225)

Metoda vrednosne ocene (ukupne vrednosti) zasnovana je na odgovarajućoj matrici parametara razmatranih alternativa i obuhvata analizu, utvrđivanje i ocenu specifičnih vrednosnih parametara.

Zatim sledi procenjivanje relativnog značaja parametara – utvrđuju se njihovi težinski koeficijenti. Maksimalna vrednost zbira težinskih koeficijenata u decimalnom sistemu ne sme da pređe 1 (ili 100 %). Ocena svakog od utvrđenih ključnih parametara ekološke podobnosti može da se izvrši u izabranom rasponu vrednosti

Tretman ostataka

Eksploatacija

Transport

Aij→→Produkcija

↓Ekstrakcija

EmisijeTečni otpadČvrsti otpadEnergijaMaterijaliFaze životnog ciklusa

MEW matrica za sprovođenje LCA industrijskih proizvoda

Sumarni uticaj složenih proizvoda - matričnim prikazom vrednosti - uključuje brojne subjektivne faktore

Ukrštanje tipova antropogenog opterećenja životne sredine (apscisa) sa fazama životnog ciklusa (ordinata) - suma elemenata matrice Aij predstavlja rezultujući kvalitet konstrukcije/rekonstrukcije

Višekriterijumski pristup je od posebnog značaja, kada se radi o složenim proizvodima i kompromisnim projektnim rešenjima.

Osnova primene koncepta ekološki odgovornog projektovanja (DfE) je određena forma analize životnog ciklusa (LCA)

Polazište u primeni LCA metode - postavljanje granica sistema

Sagledavanje životnog ciklusa je holistički pristup i njegovom kreativnom primenom se stvara prostor za kompromise u izboru konstrukcionih rešenja

LCA metod ukazuje na žarišta konflikta proizvoda sa biosferom

Identifikacija dominantnih faza životnog ciklusa -uravnoteženje konfliktnih parametara -kompromisna rešenja

Uočljive su tri osnovne faze delovanja industrijskog proizvoda na životnu sredinu:• dejstvo procesa nastajanja proizvoda,• dejstvo eksploatacije proizvoda, i• dejstvo ostataka proizvoda po isteku upotrebne vrednosti.

• Značaj svake od ovih faza se multiplicira kada je reč o proizvodima široke potrošnje.• Kada je reč o trajnim potrošnim dobrima, poslednje dve faze posebno dolaze do izražaja.

Proces nastajanja proizvoda nužno podrazumeva utrošak energetskih i materijalnih resursa.

Ostaci materije i energije napuštaju procese kao: • štetne emisije sa energijskim sadržajem (toplota i buka) i• otpad u sva tri agregatna stanja.

Rešenje: • razvoj bezotpadnih tehnologija, • optimizacija proizvodnje i • projektovanje zatvorenih ciklusa

Eksploatacija proizvoda podrazumeva utrošak energetskih i/ili materijalnih resursa, bar kada je reč o savremenim, „višim”proizvodima, i trajnim potrošnim dobrima. Postoji, međutim, niz proizvoda koji u fazi eksploatacije ne deluju znatno na životnu sredinu, sve do pojave abnormalnih uslova. Ova je faza veoma zavisna od vrste i namene proizvoda pa se teško može generalizovati kroz opšte naznake i forme uticaja.

Rešenje:Unaprediti ekološke performanse proizvoda: analiza utroška energije, rekonstrukcija i optimizacija strukturnih elemenata

Dejstvo ostataka proizvoda po isteku upotrebne vrednosti podrazumeva:• angažovanje prostora (za odlaganje ostataka) i/ili • utrošak energije (za uklanjanje, recikliranje ili rekuperaciju).

Rešenje: • Potrebno je ova dejstva preusmeriti i primenom odgovarajućih organizaciono-tehničkih mera vratiti deo energetskog i/ili materijalnog sadržaja u cirkulaciju. • Ovi se uticaji mogu umanjiti skoro isključivo preventivno, u fazi konstruisanja.

ANALIZA ŽIVOTNOG CIKLUSAIntegralna ekološka podobnost proizvoda se ocenjuje pomoću metoda LCA (Life Cycle Assessment, ocena životnog ciklusa), koji je i pretočen u niz međunarodnih stan-dar-da (ISO–1404X; X = 0, 1, 2, ... 9).

Analiza životnog ciklusa proizvoda daje uvid u interakcije proizvodnog procesa i životne sredine, bilanse energije i materije u samom procesu i eksploataciji, i pruža mogućnosti za anticipaciju problema vezanih za tretman ostataka.

Subjekti i relacije u sistemu životnog ciklusa proizvoda

Polazište u primeni LCA metode je postavljanje granica sistema.

Sagledavanje životnog ciklusa u projektnim aktivnostima je podržano zakonskom regulativom

Postupci LCA su olakšani brojnim bazama podataka i alatima za sprovođenje efikasne i/ili sveobuhvatne analize posmatranog sistema

Sagledavanje životnog ciklusa je holistički pristup i njegovom kreativnom primenom se stvara prostor za kompromise u izboru konstrukcionih rešenja

Ne treba težiti smanjenju uticaja proizvoda na životnu sredinu samo u određenoj fazi životnog ciklusa, ukoliko se time u većini ostalih faza povećava intenzitet njegove negativne interakcije sa okruženjem.

Razmatranje životnog ciklusa kao okosnice DfE koncepta treba da obezbedi:

• da nijedna grupa materijala ne bude a priori zanemarena;• da sva ekološka i ekonomska svojstva proizvoda budu uzeta u obzir;• da se sagledaju kolateralni uticaji proizvoda na životnu sredinu (uključujući uticaje proizvodnog procesa na životnu sredinu);• da se u obzir uzmu ne samo ekološki uticaji samog proizvoda, već i eko-karakteristike sistema u kome će on obavljati svoju funkciju;• da se projektnim rešenjima ne izvrši pomeranje težišta uticaja na životnu sredinu sa jedne faze životnog ciklusa na drugu, ili sa jednog zagađujućeg medijuma na drugi

U većini projektnih zadataka moguće je identifikovati faze životnog ciklusa koje su od najvećeg značaja za unapređenje ekološke podobnosti.

Pojednostavljenje problema usmeravanjem projektnih aktivnosti isključivo na jednu fazu ciklusa, može da dovede do pomeranja amplitude ekološkog opterećenja na neku drugu fazu, čime se poništavaju efekti reinženjeringa.

Ako je ukupni uticaj proizvoda na životnu sredinu umanjen preraspodelom njegovog intenziteta unutar faza životnog ciklusa, onda se pomeranje težišta aktivnosti sa jedne na drugu fazu može smatrati korisnom projektnom strategijom.

Ovaj tehnički izveštaj sadrži ilustrativne primere o načinu primene standarda ISO 14041 o definisanju područja primene i ciljeva i analizi inventara.

Ilustrativni primeri o načinu primene ISO 14041 – Ocena životnog ciklusa –Definisanje područja primene i ciljeva i analiza inventara

2000. TR – Tehničkiizveštaj

ISO 14049

Ovaj dokument će opisivati zahteve za formate dokumenata sapodacima u cilju razmene LCA podataka između različitihkorisnika.

Upravljanje zaštitom životne sredine –Ocena životnog ciklusa – Format dokumentacije LCA podataka

2002. TS – Tehničkaspecifikacija

ISO 14048

Ovaj tehnički izveštaj (TR) sadrži ilustrativne primere o načinuprimene standarda ISO 14042 o oceni uticaja životnog ciklusa.

Ilustrativni primeri o načinu primene ISO 14042 – Ocena životnog ciklusa – Ocenauticaja životnog ciklusa

2003. TR – Tehničkiizveštaj

ISO 14047

Ovaj nacrt međunarodnog standarda pokriva ocenu životnogciklusa i inventar životnog ciklusa

Upravljanje zaštitom životne sredine –Ocena životnog ciklusa – Zahtevi i smernice

2005. DIS – Nacrtmeđun. srandarda

ISO 14044

Daje opšte okvire za tumačenje analize inventara i rezultata ocene uticaja LCA studije. Ovim je obuhvaćena i proveraosetljivosti i kompletnosti.

Upravljanje zaštitom životne sredine –Ocena životnog ciklusa – Tumačenježivotnog ciklusa

2000. IS –Međunarodnistandard

ISO 14043

Opisuje okvire, osnovne principe i zahteve za ocenu uticajaživotnog ciklusa.

Upravljanje zaštitom životne sredine –Ocena životnog ciklusa – Analiza uticajaživotnog ciklusa

2000. IS –Međunarodnistandard

ISO 14042

Opisuje kako za sprovođenje analize inventara podesiti razmere i ciljeve. Ovim se obuhvata podešavanje granica sistema, razvojsistema prikupljanja podataka i rukovanje postupcima, kvalitetpodataka i transparentnost u izveštavanju rezultata.

Upravljanje zaštitom životne sredine –Ocena životnog ciklusa – Definisanjepodručja primene i ciljeva i analizainventara

1998. IS –Međunarodnistandard

ISO 14041

Postavlja opšte okvire i suštinske principe za sprovođenje i izveštavanje o LCA studiji. Sve do trenutka kada otpočneprimena kritičnog procesa preispitivanja LCA studije, u tumačenju rezultata studije koriste se razmatranja i viđenjazainteresovanih strana.

Upravljanje zaštitom životne sredine –Ocena životnog ciklusa – Principi i okviri

1997. IS –Međunarodnistandard

ISO 14040

OpisNazivObjavljenStatus Standard

Ocenjivanje životnog ciklusa (LCA)