Valutazione del ciclo di vita Life Cicle Assessment dei sistemi di

EXECUTIVE SUMMARY
Valutazione del ciclo di vita Life
Cicle Assessment dei sistemi
di asciugatura delle mani
Uno studio sulla valutazione del ciclo di vita (LCA) eseguito
con la massima accuratezza e analisi delle incertezze,
condotte in conformità alle norme ISO 14040 e 14044, pone
direttamente a confronto l’impatto ambientale delle salviette
di carta, dei rotoli asciugamani di cotone, degl asciugamani
ad aria calda convenzionali, XLERATOR® e dell’asciugamani
Dyson Airblade™.
Materials Systems Laboratory
Massachusetts Institute of Technology
Rapporto completo elaborato e riepilogo del
progetto (Executive Summary) approvato da:
Trisha Montalbo
Jeremy Gregory
Randolph Kirchain
Commissionato da:
Dyson, Inc.
1
Valutazione del ciclo di vita (LCA) dei sistemi di asciugatura delle mani
Introduzione
LCA (Life Cycle Assessment) è un metodo scientifico di analisi
dell’impatto ambientale di un prodotto o di una gamma di
prodotti. Differenti prodotti o tecnologie che hanno la stessa
applicazione possono essere confrontati direttamente (per
esempio differenti soluzioni di asciugatura delle mani con
il medesimo obiettivo di asciugare le mani).
Un punto di forza fondamentale dello studio LCA è
rappresentato dal fatto che comprende tutti i sistemi di
prodotto nel loro complesso, producendo un quadro
dettagliato ed equilibrato che include materiali e
fabbricazione, produzione, trasporto, uso e smaltimento.
Esso include le ipotesi allineate per una particolare situazione,
guardando ad aspetti come luogo di produzione, utilizzo del
prodotto e riciclabilità. Esso ha anche un approccio olistico
nei confronti dell’ambiente, focalizzando l’attenzione su una
serie di unità di misura come l’utilizzo delle risorse, la qualità
degli ecosistemi, il potenziale di riscaldamento globale, il
potenziale impatto sulla salute umana e il sistema idrico e
impiego del territorio, tra gli altri. In particolare, il potenziale
di riscaldamento globale (g CO2e) è un parametro comune
e ben noto che misura la quantità equivalente di anidride
carbonica prodotta.
Grazie al suo ampio campo di applicazione, una serie di
norme internazionali (tra cui ISO 14040 e 14044 [1,2]) sono
state create per fornire un processo standardizzato per la
conduzione di LCA. Gli LCA elaborati seguendo queste
norme utilizzano tutti una base coerente e devono giustificare
pienamente metodi e presupposti per quantificare l’impatto
ambientale totale. Quando un prodotto viene valutato in
base alle norme internazionali, si imposta la portata del
progetto, compresa l’unità funzionale e i limiti del sistema.
Tuttavia, anche applicando le norme ISO 14040 e 14044,
gli studi LCA sui metodi di asciugatura della mani condotti
in precedenza hanno utilizzato differenti presupposti e
scopi, il che significa che i risultati non sono direttamente
confrontabili tra loro. Al fine di rendere qualsiasi confronto
diretto un’unità funzionale bisogna impostare una serie
di limiti del sistema in tutti gli scenari di asciugatura delle
mani. Anche altri studi LCA spesso si concentrano su un
solo scenario e non considerano come la modifica di
variabili chiave potrebbe influire sul risultato complessivo.
Bisogna effettuare diversi calcoli per tener conto di
diverse circostanze, adesso e in futuro.
2
Dyson ha commissionato al Massachusetts Institute of
Technology (MIT) la valutazione delle prestazioni ambientali
dell’asciugamani Dyson Airblade™. Il MIT ha condotto uno
studio LCA con un’analisi estesa che comprendeva:
1. Tutte le ricerche in corso e pertinenti, utilizzate
come fonti all’interno dello studio, tra cui gli
LCA commissionati da altri produttori.
2. Tutti i tipi di prodotti possibili che rientrano all’interno
della categoria asciugamani, in modo che tutti i prodotti
possano essere direttamente confrontati.
3. Un consistente apporto allo standard LCA – un’analisi
assolutamente dettagliata e libera da incertezze – che
include un’ampia gamma di scenari, consentendo
e conclusioni con un livello di certezza statistica
mai avuto fino ad ora.
Valutazione del ciclo di vita (LCA) dei sistemi di asciugatura delle mani
Executive summary (Riepilogo del progetto)
Questo studio LCA è un’analisi e un confronto relativo
agli impatti ambientali dei sistemi di asciugatura delle
mani presenti nei bagni pubblici. Eseguito dal MIT e
commissionato da Dyson, la presente relazione LCA è
la prima a paragonare una simile ampiezza di prodotti.
Si utilizza anche uno scenario di riferimento giustificato,
testando l’efficacia dei risultati comparativi attraverso
una completa sensibilità e un’analisi delle incertezze.
Tutte le conclusioni sono pienamente giustificate ad
un grado di certezza statistica.
Finalità e ambito di applicazione
L’obiettivo di questa analisi è quello di valutare e confrontare
i sette tipi di sistemi di asciugatura delle mani, tra cui:
1) Un asciugamani Dyson Airblade™ con scocca in alluminio
(sistema ad alta velocità con inserimento delle mani)
2) Un asciugamani Dyson Airblade™ con scocca in
policarbonato (sistema ad alta velocità con
inserimento delle mani)
3) Un asciugamani Excel XLERATOR® (sistema ad alta
velocità con posizionamento delle mani in basso)
4) Un generico asciugamani ad aria calda (sistema
con posizionamento delle mani in basso)
5) Generico rotolo asciugamani di cotone
6) Generiche salviette di carta prodotte con
il 100% materiali vergini
7) Generiche salviette di carta prodotte con
il 100% materiali riciclati
Questo studio LCA comprende tutte le fasi del ciclo di
vita, dalla produzione alla rottamazione (produzione di
materiali, fabbricazione, utilizzo e fine vita) calcolando
anche il trasporto tra ogni fase, l’imballaggio di tutti i sistemi,
così come sono contabilizzati dispenser, bidoni dei rifiuti
e sacchi spazzatura per gli asciugamani. Per questo LCA
sono state utilizzate le seguenti unità di misura: potenziale
di riscaldamento globale (GWP), la richiesta cumulativa di
energia (CED), e IMPACT 2002 + misure. Questo significa
che lo studio prende in considerazione sia il potenziale di
riscaldamento globale, così come altre misure tra cui l’utilizzo
del territorio, il consumo di acqua, la salute umana, qualità
degli ecosistemi, i cambiamenti climatici e l’uso delle risorse.
3
Ci sono una serie di studi LCA che sono disponibili al
pubblico, che prendono in considerazione diversi metodi
di asciugatura delle mani. Questi studi LCA sono stati
commissionati da una serie di produttori tra cui Airdri
Ltd, Kimberley Clark e XLERATOR ® Excel e tutti hanno
presupposti diversi (si veda la sezione 1 in allegato). Tra
tutti questi studi, non esiste un unico approccio unificato
che può essere utilizzato per esaminare tutti i sette metodi
di asciugatura delle mani. A causa di ciascuna delle diverse
unità funzionali degli studi, delle ipotesi, dei dati e dei risultati
della valutazione del ciclo di vita, ciascun tipo di prodotto
non può essere facilmente comparato ad altri.
Questo studio LCA è stato commissionato come un mezzo
per affrontare questa lacuna. I dati per questa analisi sono
stati ottenuti da relazioni LCA esistenti e considerati come
necessari per garantire che tutti i sistemi di asciugatura delle
mani siano stati confrontati con una base costante. Nei
casi in cui gli studi esistenti sono risultati inadeguati come
fonti di dati, in particolare per quanto riguarda le salviette
di carta riciclata, sono state consultate ulteriori fonti di dati
e le supposizioni sono state fatte al fine di sviluppare una
serie completa di dati. La qualità delle ipotesi richiedeva lo
sviluppo di una serie di dati completa e il posizionamento
di tutti i sistemi su una base costante in modo da testarli
con analisi sensibili e libere da incertezze.
Valutazione del ciclo di vita (LCA) dei sistemi di asciugatura delle mani
Metodo e risultati
I risultati del rapporto sono basati prima di tutto sullo scenario
base. Si tratta di una serie di ipotesi che forniscono il punto
di partenza per il primo livello di analisi (si veda la sezione
2 dell’allegato). L’unità funzionale di questo studio è costituito
da due mani, e ognuno dei sette sistemi di asciugatura fa
riferimento a questa unità. Vale lo stesso per i dispenser degli
asciugamani di carta, i cestini, i bidoni della spazzatura e gli
imballi usati per questi prodotti. Per gli asciugamani ad aria,
il termine “asciutto” è definito dal protocollo P335 [3], ovvero
il protocollo che definisce un asciugamani commerciale
igienico, come stabilito dall’organizzazione indipendente
per la salute pubblica, NSF International. Ciò fornisce uno
standard per un’asciugatura igienica delle mani in ambiente
commerciale, fornendo così una base scientifica coerente
per determinare i tempi di utilizzo e il grado in cui le mani
possano considerarsi asciutte.
Dallo scenario base, risulta che i due asciugamani
Dyson Airblade™ sono quelli con il più basso potenziale
di riscaldamento globale (GWP) tra quelli esaminati.
Le salvette di carta e gli asciugamani tradizionali sono stati
invece i due peggiori sistemi di asciugatura delle mani in
termini di impatto ambientale.
Per gli asciugamani di carta la maggior parte dell’impatto
deriva dalla produzione degli stessi. L’imballaggio delle
salviette, i dispenser, i cestini e i sacchi dell’immondizia,
pesano per quasi il 10% dell’impatto ambientale. Per gli
asciugamani tradizionali, la maggior parte dell’impatto
risulta durante la fase di utilizzo: il tempo di asciugatura più
lungo e il grande dispendio di energia delle macchine sono
la maggioranza dell’indice GWP. Una piccola parte del GWP
degli asciugamani tradizionali ad aria calda (e di XLERATOR®)
arriva dal tempo di “spin-down” del motore, che assorbe
energia. Non c’è nessuno spin-down sull’asciugamani Dyson
Airblade™ grazie alla tecnologia avanzata del motore digitale
Dyson. Per le altre misurazioni sull’impatto ambientale,
compresa IMPACT 2002+ sulla valutazionde dei danni, il
consumo d’acqua e l’occupazione del territorio - tutti i risultati
indicano che l’asciugamani Dyson Airblade™ con la scocca in
policarbonato ha il più basso impatto complessivo (si veda la
sezione 3 nell’allegato con i risultati grafici).
4
La sensibilità e l’analisi delle incertezze
Il rapporto LCA include anche un’analisi dettagliata in termini
di accuratezza e incertezza. L’analisi di accuratezza confronta
i risultati GWP per tutti i sette sistemi di asciugamani ad aria
in scenari differenti. Tutte le opzioni di base sono cambiate,
una ad una, in modo da provare la solidità dei risultati e delle
conclusioni nello scenario base. L’analisi dell’incertezza
valuta l’impatto simultaneo di numerose ipotesi di base
attraverso un test statistico dei risultati e le conclusioni. È stato
anche fatto un confronto con i risultati dei test già esistenti.
Si faccia riferimento alle sezioni sull’accuratezza e incertezza
del rapporto principale [4] per capire come questi scenari
influenzino la probabilità e la frequenza di questi impatti
per le differenti soluzioni di asciugatura delle mani.
L’analisi dell’incertezza mostra che se gli utenti utilizzano
sistemi di asciugatura fino a quando le loro mani non sono
completamente asciutte, il valore GWP dell’asciugamani
Dyson Airblade™ è minore di quello del XLERATOR® nell’86%
degli scenari esplorati, e minore di tutti gli altri sistemi di
asciugatura in più del 98% degli scenari. Inoltre, l’analisi
dell’incertezza ha mostrato che le differenze tra gli effetti
di tutti i prodotti sono risultati statisticamente significativi
anche quando sono giustificati dall’incertezza nelle serie
di dati utilizzati per generare i risultati. L’analisi di scenario,
dell’incertezza e il confronto con gli studi esistenti dimostrano
che, nonostante le ipotesi fatte per sviluppare insiemi di dati
completi (ad esempio, per la carta riciclata) e confrontare
tutti i sistemi di asciugatura delle mani in modo completo, le
conclusioni circa gli impatti ambientali dei prodotti sono forti.
Valutazione del ciclo di vita (LCA) dei sistemi di asciugatura delle mani
Conclusioni
Questo studio giunge alla conclusione che l’asciugamani Dyson Airblade™
ha il minore impatto ambientale di tutti gli altri possibili sistemi di asciugatura,
dando congiuntamente i punteggi più bassi con tutti i tipi di misurazioni.
Questo approfondimento include non solo il GWP ma anche i potenziali impatti
sulla salute umana, sulla qualità dell’ecosistema, sulla richiesta di energia, sul
consumo d’acqua e sull’occupazione del territorio e considera gli interi cicli di vita,
dalla produzione alla rottamazione. Si veda la tabella di classifica dal rapporto
completo del MIT [4] qui sotto (1 = minimo impatto, 7= massimo impatto).
Ai sistemi di asciugatura viene assegnato lo stesso valore se la differenza
tra i loro impatti è compresa entro il 10% del più piccolo dei due numeri.
Classifica
GWP
Potenziale di
riscaldamento
globale
Salute
umana
Qualità degli
ecosistemi
Energia
cumulativa
richietas
Consumo
di acqua
Occupazione
del territorio
Airblade™, alluminio
1
1
1
1
3
1
Airblade™, policarbonato
1
1
1
1
1
1
XLERATOR®
3
3
3
3
4
3
Asciugamani standard
7
7
4
6
7
4
Rotoli di cotone
4
3
6
4
1
6
Salviette di carta,
materiale vergine
5
5
7
7
5
7
Salviette di carta,
100% riciclata
5
5
4
5
5
5
Prodotto
5
Valutazione del ciclo di vita (LCA) dei sistemi di asciugatura delle mani
Appendice
Section 1
Ci sono una serie di studi di LCA che sono disponibili
al pubblico e che studiano alcuni metodi di asciugatura
delle mani. Questi includono:
Sezione 2
Presupposti dello scenario di base (tutti sono giustificati e
variati nell’accuratezza e nell’analisi delle incertezze:
•Utilizzi durante la vita del prodotto (350.000) –
numero di paia di mani asciugate nei 5 anni di durata
di vita del prodotto.
•Una valutazione efficiente del ciclo di vita condotta
per Airdri Ltd. e attrezzature Bagno Bobrick che mette
a confronto un asciugamani ad aria calda con le
salviette di carta. [5]
•Produzione phase electric grid mix (Mix di media
Cina o Stati Uniti).
•Una comparazione di asciugamani elaborata da
MyClimate, precedentemente commissionata
da Dyson Svizzera. [6]
•Utilizzo phase electric mix (Mix media US).
•Utilizzo dell’intensità (a seconda del prodotto) – Tempo
di asciugatura per gli asciugamani ad aria, o il numero
di salviette di carta o tiri di rotoli asciugamani di cotone
necessari per asciugare le mani.
•Un confronto tra i rotoli asciugamani di cotone e le
salviette di carta commissionata da Vendor [7]
•Alcuni calcoli elaborati da
Climate Conservancy for Salon. [8]
Un’analisi più completa del ciclo di vita, conforme alle norme
ISO 14040 e 14044 riferite a LCA standard include:
•Uno studio eseguito per European Textile Services
Association (ETSA) che confronta anche i rotoli
asciugamani di cotone con le salviette di carta. [9]
•Un’indagine su diversi tipi di tessuti commissionata
da Kimberly-Clark. [10]
•Uno studio comparativo tra l’asciugamani XLERATOR e
un convenzionale asciugamani ad aria calda e le salviette
di carta, commissionato da EXCEL Dryer. [11]
®
•Dyson ha inoltre condotto una valutazione del ciclo di vita
dell’asciugamani Dyson Airblade™ in conformità con il
PAS 2050 standard [12] al fine di ottenere l’etichetta
Carbon Reduction dal Carbon Trust. [13]
•Scenario di fine vita del prodotto (19% è stato incenerito,
81% in discarica con recupero di energia) - frazione di rifiuti
inceneriti, in discarica, riciclati o compostati; la premessa
del recupero di energia è mantenuta per tutti i processi.
•Unità di elaborazione elettronica degli asciugamani ad
aria (componente elettronico, attivo, non specificato) –
processo di inventario delle unità scelte per rappresentare
il controllo e i gruppi ottici in XLERATOR® e negli
asciugamani ad aria standard.
•Riutilizzi dei rotoli asciugamani di cotone (103 cicli) numero di volte che un rotolo asciugamani di cotone può
essere lavato e riutilizzato prima dello smaltimento.
•Massa di una salvietta di carta (1.98g) – massa composta
di carta vergine e riciclata contenuta nelle salviette di carta.
•Processo di pulping della carta (ECF - solfato sbiancato)
– processo di fabbricazione della pasta utilizzata nelle
salviette di carta vergine.
•Metodo di assegnazione della fine di vita del prodotto per
il contenuto riciclato nelle salviette di carta - ripartizione
dell’onere della produzione principale di materiale, il
riciclaggio e la fine del ciclo di vita dei processi.
•Luogo di produzione (Cina o Stati Uniti) – dove sono
fabbricati i prodotti; che pesa sulla produzione di electric
grid mix e sulle distanze di trasporto.
•Luogo (US) – dove vengono utilizzati i prodotti; che incide
sulle distanze di trasporto, electric grid mix e lo scenario
di fine vita del prodotto.
6
Valutazione del ciclo di vita (LCA) dei sistemi di asciugatura delle mani
Potenziale di riscaldamento globale g CO2 equivalenti
Sezione 3
20
18
16
14
Fine vita del prodotto
Utilizzo
Trasporto
Produzione
Materiali
12
10
8
6
4
2
0
Airblade™,
alluminio
Airblade™,
policarbonato
XLERATOR®
Asciugamani
ad aria
standard
Rotoli
di cotone
Salviette di
carta, materiale
vergine
Salviette di
carta, 100%
riciclata
XLERATOR®
Asciugamani
ad aria
standard
Rotoli
di cotone
Salviette di
carta, materiale
vergine
Salviette di
carta, 100%
riciclata
Consumo di acqua (incl.turbine) [L]
80
70
60
50
Fine vita del prodotto
Utilizzo
Trasporto
Produzione
Materiali
40
30
20
10
0
-10
7
Airblade™,
alluminio
Airblade™,
policarbonato
Valutazione del ciclo di vita (LCA) dei sistemi di asciugatura delle mani
Normalizzazione IMPACT 2002+
endpoint 10 -6 pts
2.5
2
1.5
1
0.5
Occupazione del territorio (cm2 superfici arabili)
0
8
Salute umana
Qualità degli ecosistemi
Cambiamento climatico
Risorse
Airblade™,
alluminio
Airblade™,
policarbonato
XLERATOR®
Asciugamani
ad aria
standard
Rotoli
di cotone
Salviette di
carta, materiale
vergine
Salviette di
carta, 100%
riciclata
XLERATOR®
Asciugamani
ad aria
standard
Rotoli
di cotone
Salviette di
carta, materiale
vergine
Salviette di
carta, 100%
riciclata
50
40
30
Fine vita del prodotto
Utilizzo
Trasporto
Produzione
Materiali
20
10
0
-10
Airblade™,
alluminio
Airblade™,
policarbonato
Valutazione del ciclo di vita (LCA) dei sistemi di asciugatura delle mani
Energia cumulativa richiesta [KJ eq]
500
400
300
200
100
0
-100
9
Fine vita del prodotto
Utilizzo
Trasporto
Produzione
Materiali
Airblade™,
alluminio
Airblade™,
policarbonato
XLERATOR®
Asciugamani
ad aria
standard
Rotoli
di cotone
Salviette di
carta, materiale
vergine
Salviette di
carta, 100%
riciclata
Valutazione del ciclo di vita (LCA) dei sistemi di asciugatura delle mani
Referenze
1. International Organization for Standardization:
Environmental management – Life cycle assessment
– Principi e struttura. (2006).
2. International Organization for Standardization:
Environmental management – Life cycle assessment –
Requisiti e linee guida. (2006).
3. NSF International: NSF Protocollo P335 asciugamani
igienico commerciale, http://www.nsf.org/
business/engineering_and_research/protocols.
asp?program=EngineeringSer, (2007).
4. T. Montalbo, J. Gregory, R. Kirchain. La valutazione
del ciclo di vita dei sistemi di asciugatura della mani.
Laboratorio Materials Systems. Massachusetts
Institute of Technology. (2011)
5. Environmental Resources Management: Efficiente Valutazione
del ciclo di vita del prodotto. (2001).
6. MyClimate: Scheda riassuntiva dell’asciugamani Dyson Hand
Dryer Fact Sheet, http://www.climatop.ch/downloads/E-Fact_
Sheet_Dyson_Hand_dryer_v3.pdf, (2008).
7. de Schryver, A., Vieira, M. LCA di due differenti sistemi
di asciugatura delle mani, http://www.vendorinternational.
com/upload/Engelse%20plaatjes/VendorReport_
shortversion.pdf, (2008).
8. Salviette di carta vs asciugamani elettrici,
http://www.climateconservancy.org/salon.php.
9. Eberle, U., Möller, M. Il ciclo di vita dei sistemi di asciugatura
delle mani: una comparazione tra i rotoli asciugamani di
cotone e le salviette di carta. Öko-Institut (2006).
10. Madsen, J. Il ciclo di vita dei prodotti di tessuto.
Environmental Resources Management (2007).
11. Dettling, J., Margni, M. valutazione ambientale comparativa
del ciclo di vita dei sistemi di asciugatura delle mani:
L’asciugamani XLERATOR®, convenzionali asciugamani
ad aria e salviette di carta. Quantis (2009).
12. Gruppo BSI: PAS 2050:2008 specifica per la valutazione
delle emissioni di gas a effetto serra del ciclo di vita di beni
e servizi, http://www.bsigroup.com/upload/Standards%
20 &% 20Publications/Energy/PAS2050.pdf, (2008).
13. Dyson: L’asciugamani ad aria Dyson Airblade™ ha ricevuto
la prima certificazione industriale Carbon Reduction
Label, http://www.dysonairblade.com/news/newsArticle.
asp?newsID=116, (2010).
10
JN: 45279 10.11.11