Valutazione del ciclo di vita Life Cicle Assessment dei sistemi di
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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