Metodologia oceny wpływu na środowisko produktów Metodologia oceny wpływu na środowisko produktów
na różnych etapach ich cyklu życia na różnych etapach ich cyklu życia
Tematyka poprzedniego wykładu:
Ocena wpływu cyklu życia LCIA
" Wprowadzenie
Okres życia wyrobu
" Koncepcja wskaz
ników kategorii
Ocena cyklu życia LCA
" Etap obowiÄ…zkowy
System wyrobu w ujęciu LCA
" Elementy opcjonalne
Fazy oceny cyklu życia LCA
Interpretacja cyklu życia
" Określenie zakresu i celu badań
" Analiza zbioru w cyklu życia LCI
Zasadniczy cel
Ocena wpływu cyklu życia, LCIA  faza III
Określenie znaczenia potencjalnych wpływów na środowisko przy
Life cycle impact assessment
wykorzystaniu wyników LCI
przygotowanie do fazy interpretacji cyklu życia
Inne zastosowania
" zidentyfikowania możliwości udoskonalenia systemu wyrobu
" charakteryzowania lub oceny porównawczej systemu wyrobu
(procesów jednostkowych)
" dokonywania porównań względnych pomiędzy systemami
wyrobu
" wskazywania problemów środowiskowych
PN-EN ISO 14042:2000 PN-EN ISO 14042:2000
1
Koncepcja LCIA Koncepcja LCIA
" przypisanie wyników analizy zbioru LCI do kategorii wpływu
" wybór wskaz
nika kategorii i obliczenia wartości wskaz
nika
kategorii
Funkcje zbioru wartości wskaz
nika kategorii
określa profil oceny cyklu życia (LCIA), który dostarcza
informacji o kwestiach środowiskowych związanych z
wejściami i wyjściami systemu wyrobu
Ogólna struktura fazy LCIA
Kwestie środowiskowe
punkty końcowe kategorii wpływu i pośrednie zmienne
(punkty pośrednie) w mechanizmie środowiskowym
Mechanizm środowiskowy
Wynik etapu obowiÄ…zkowego
Układ procesów fizycznych, chemicznych i biologicznych dla
danej kategorii wpływu łączący wyniki LCI we wskaz
niki
kategorii i odnoszący je do punktów końcowych kategorii
PN-EN ISO 14042:2000
2
Koncepcja wskaz
ników kategorii
PN-EN ISO 14042:2000
Etap obowiÄ…zkowy
Wybór kategorii wpływu, wskaz
ników kategorii i modeli
charakteryzowania
Kategoria wpływu
 klasa reprezentująca rozpatrywane kwestie środowiskowe, do której
mogą być przypisane wyniki LCI
Kategoria wpływu
wykorzystanie zasobów zasoby nieodnawialne
paliwa kopalne
energia odnawialna
zdrowie człowieka odpady niebezpieczne,
gleba
toksyczne dla człowieka,
powietrze
skutki ekologiczne zmiana klimatu
Kategoria Mechanizm środowiskowy Model charakteryzowania
eutrofizacja
zakwaszenie
Wyznaczenie parametru charakteryzowania Zależność pomiędzy LCI, WK, PKK
PN-EN ISO 14042:2000
Wybór kategorii wpływu, wskaz
ników kategorii i modeli Wybór kategorii wpływu, wskaz
ników kategorii i modeli
charakteryzowania charakteryzowania
Wskaz
nik kategorii Model charakteryzowania
 ilościowe przedstawienie kategorii wpływu  odzwierciedla mechanizm środowiskowy i służy do wyprowadzenia
parametrów charakteryzowania
Kategoria wpływu Wskaz
nik kategorii
Mechanizm środowiskowy
Zmiana klimatu Natężenie promieniowania
 układ procesów fizycznych, chemicznych i biologicznych dla danej
podczerwonego, W/m2 kategorii wpływu, łączący wyniki LCI we wskaz
niki kategorii i
odnoszący je do punktów końcowych kategorii (cecha lub aspekt
ekologiczny, zdrowia człowieka lub zas. naturalnych identyfikujące
daną kwestię środowiskową)
Parametr charakteryzowania
 parametr pochodzący z modelu charakteryzowania, który stosowany
jest w celu przekształcenia ustalonych wyników LCI na ogólną
jednostkÄ™ wskaz
nika kategorii
PN-EN ISO 14042:2000 PN-EN ISO 14042:2000
3
KLASYFIKACJA
Wskaz
nik w mechanizmie środowiskowym reprezentuje
Ten krok polega na przypisaniu wyników uzyskanych podczas
całość wszystkich wpływów w kategorii wpływów (PKN-
inwentaryzacji danych w LCI do odpowiednich kategorii wpływu.
ISO/TR 14047:2006, s.17)
Należy rozważyć:
Może być umiejscowiony w każdym miejscu w
" czy można przypisywać kilka wyników LCI do jednej kategorii
mechanizmie środowiskowym
wpływu, a także
" czy można przyporządkować jedną substancję chemiczną do
kilku kategorii wpływu.
Parametr charakteryzowania pochodzi z modelu
charakteryzowania i stanowi przekształcenie wyników
LCI na ogólną jednostkę wskaz
nika kategorii
PN-EN ISO 14042:2000
CHARAKTERYZOWANIE
Przyporządkowanie kilku wyników LCI do jednej kategorii
Charakteryzowanie jest ostatnim obowiÄ…zkowym krokiem LCIA.
Kategoria Odnośne dane LCI Parametr Wartość
Krok ten polega na obliczeniu wartości ogólnego wskaz
nika kategorii
wpływu charakteryzowa- wskaz
nika
wpływu.
nia
Jego wartość informuje o tym, jaki udział ma konkretna substancja
Zmiana Dwutlenek węgla (CO2) Potencjał ekwiwalenty chemiczna w danej kategorii wpływu.
klimatu globalnego CO2
Dwutlenek azotu (NO2)
ocieplenia
Metan (CH4) Aby otrzymać wartość liczbową ogólnego wskaz
nika kategorii wpływu:
(kg
Chlorofluorokarbon (CFC)
" w pierwszej kolejności zamieniamy, przy pomocy parametru
równoważnego
Hydrochlorofluorokarbon
charakteryzowania, jednostkę określonego wyniku LCI na
CO2/kg gazu)
(HCFC)
jednostkę ogólną danej kategorii wpływu, a następnie
Bromekmetylu (CH3Br)
" dokonujemy agregacji przekształconych wyników LCI,
otrzymując w ten sposób wynik  łączną wartość ogólnego
wskaz
nika danej kategorii wpływu.
PN-EN ISO 14042:2000 PN-EN ISO 14042:2000
4
Charakteryzowanie
Grupowanie jednostek ogólnych w obrębie kategorii wpływu
Wyniki realizacji poszczególnych kroków w etapie obowiązkowym
LCIA
System wyrobu: ekspres do kawy
PN-EN ISO 14042:2000
Elementy opcjonalne Normalizacja
Podzielenie wartości wskaz
nika przez wybraną wartość odniesienia
" normalizacja
Przykładowe wartości odniesienia
" grupowanie
" ważenie
" całkowite emisje lub zużycie zasobów dla danego obszaru (w skali
globalnej, regionalnej, państwowej, lokalnej)
" całkowite emisje lub zużycie zasobów dla danego obszaru określone
na zasadzie pomiaru per capita lub innego
Udział danej kategorii wpływu w ogólnym problemie środowiskowym.
Wyniki znormalizowane:
" można porównywać (dane są tego samego rodzaju),
" można również określić wskaz
nik kategorii wpływu dla
danego obszaru
PN-EN ISO 14042:2000 PN-EN ISO 14042:2000
5
Normalizacja
Grupowanie
przypisanie wskaz
ników kategorii do jednej lub więcej grup w celu
ułatwienia interpretacji wyników w poszczególnych obszarach
zainteresowania.
Sposoby grupowania wskaz
ników :
" sortowanie ze względu na właściwości (cechy), takie jak emisje (do
powietrza, wody) lub skalę oddziaływania (globalna, regionalna,
lokalna);
" sporządzanie rankingu poprzez nadawanie priorytetu: wysoki, średni,
niski.
PN-EN ISO 14042:2000
Ważenie Ważenie
Przekształcanie wartości wskaz
nika kategorii za pomocÄ… parametru
liczbowego (współczynnika ważenia)
Metody ważenia
" przekształcanie wartości wskaz
nika lub znormalizowanych wartości
" umożliwienia agregacji tych przekształconych wartości wskaz
nika
lub znormalizowanych wartości w ramach kategorii wpływu
Wartości współczynników i metody ważenia uzależniane są od celu
badania
PN-EN ISO 14042:2000
6
Impact Assessment Impact Assessment
Impact Assessment Impact Assessment
Classification and characterization  Example 1 Classification and characterization  Example 2
Classification and characterization  Example 1 Classification and characterization  Example 2
Impact category Climate change
Impact category Stratospheric ozone depletion
LCI results Emissions of greenhouse gases to the air (in kg)
LCI results Emissions of ozone depleting gases to the air (in kg)
Characterization model the model developed by the IPCC defining the global
Characterization model The model developed by WMO, defining the ozone
warming potential of different gases
depletion potential of different gases
Category indicator Infrared radiative forcing (W/m2)
Category indicator Stratospheric ozone breakdown
Characterization factor Global warming potential for a 100-year time horizon
Characterization factor Ozone depletion potential in the steady state (ODP") for
(GWP100) for each GHG emission to the air
each emission (in kg CFC-11 equivalents/kg emission)
(in kg CO2 equivalents/kg emission)
Unit of indicator result kg (CFC-11 eq)
Unit of indicator result kg (CO2 eq)
Substance GWP100 (in kg CO2 equivalents/kg emission) Substance ODP" (in kg CFC-11 equivalents/kg emission)
Carbon dioxide 1 Halon-1301 12
Methane 21 Halon-1211 5.11
Zmiana klimatu Zubożenie warstwy ozonowej
CFC-11 4000 Halon-1202 1.25
Ocena wpływu cyklu życia Światowa organizacja meteorologiczna
CFC-13 11700 Kategoria wpływu Tetrachloromethane 1.2 Ocena wpływu cyklu życia
Wyniki LCI Kategoria wpływu
HCFC-123 93 CFC-11 1
Model charakteryzowania Wyniki LCI
HCFC-142b 2000 Wskaz
nik kategorii CFC-12 0.82 Model charakteryzowania
Parametr charakteryzowania Wskaz
nik kategorii
Perfluoroethane 9200 HCFC-123 0.012
Wartość wskaz
nika Dziura ozonowa
Perfluoromethane 6500 HFC-142b 0.043
Natężenie promieniowania podczerwonego Parametr charakteryzowania (warunki ustalone)
Potencjał globalnego ocieplenia Wartośćwskaz
nika
Sulphur hexafluoride 23900 Methyl Bromide 0.37
trichlorofluorometan
Source: (Guinée et al., 2002) Source: (Guinée et al., 2002)
Life cycle inventory (LCI)
Life cycle inventory (LCI)
Impact Assessment
Impact Assessment
Classification and characterization  Example 3
Classification and characterization  Example 3
0.02
Impact category Acidification
0.015
LCI results Emissions of acidifying substances to the air (in kg)
0.01
Characterization model RAINS10 model, developed by IIASA, describing the fate
and deposition of acidifying substances, adapted to LCA
0.005
Category indicator Deposition/acidification critical load
0
Characterization factor Acidification potential (AP) for each acidifying emission to
CO2 CH4 CFC-11 NO2 SO2
the air (in kg SO2 equivalents/kg emission)
(1000kg) (1000kg) (kg) (1000kg) (1000kg)
Unit of indicator result kg (SO2 eq)
Amount
Substance AP (in kg SO2 equivalents/kg emission) 20
ëÅ‚ öÅ‚
Substance
(kg)
ammonia 1.88 ìÅ‚ ÷Å‚
hydrogen chloride 0.88 2
CO2 20
ìÅ‚ ÷Å‚
Ocena wpływu cyklu życia
hydrogen fluoride 1.60
Kategoria wpływu
ìÅ‚0.005÷Å‚
Methane 2
e =
hydrogen sulfide 1.88 Wyniki LCI
Model charakteryzowania ìÅ‚ ÷Å‚
nitric acid 0.51
CFC-11 0.005
Wskaz
nik kategorii
2
ìÅ‚ ÷Å‚
Nitrogen dioxide 0.70 Parametr charakteryzowania
NO2 2
Wartośćwskaz
nika
Nitrogen monoxide 1.07
ìÅ‚ ÷Å‚
1
Sulfur dioxide 1.00
SO2 1 íÅ‚ Å‚Å‚
Sulphuric acid 0.65
Source: (Guinée et al., 2002)
7
Classification
Classification
Characterization Normalization
Characterization Normalization
LCI Impact Categories Characterization factors Indicator results
LCI Impact Categories Characterization factors Indicator results
20kg CO2 Climate change GWP 82kg CO2 eq
Normalization can be done in relation to the annual output of a defined geographical
Normalization
2kg Methane
area, to an average person s annual contribution, to the impacts caused by familiar
Stratospheric ozone depletion ODP 0.005kg CFC-11 eq
5g CFC-11 products or activities.
2kg NO2 Photochemical oxidant formation POCP 0.068kg ethylene eq
1kg SO2 Acidification AP 2.4kg SO2 eq
Amount GWP100 ODP" POCP AP
Normalized
Normalized
Substance
(kg) (kg CO2 eq/kg) (kg CFC-11 eq/kg) (kg ethylene eq/kg) (kg SO2 eq/kg)
Normalization indicator
Normalization indicator
Indicator results factors results
CO2 20 1 Indicator results factors results
/
82kg CO2 eq 820kg CO2 eq = 10%
Methane 2 21 0.006
CFC-11 0.005 4000 1 0.005kg CFC-11 eq / 0.01kg CFC-11 eq = 50%
NO2 2 0.028 0.70
0.068kg ethylene eq / 0.34kg ethylene eq = 20%
SO2 1 1.00
2.4kg SO2 eq / 3.43kg SO2 eq = 70%
Indicator kg CO2 eq kg CFC-11 eq kg ethylene eq kg SO2 eq
Results 82 0.005 0.068 2.4
Life cycle inventory
Life cycle inventory
Weighting
Weighting
0.02
0.015
Weighting requires value judgments of the relative importance of the used impact
Weighting
0.01
categories. This can NOT be done based on natural science. It is similar to valuation
in environmental economics.
0.005
0
CO2 CH4 CFC-11 NO2 SO2
Normalized
Normalized
(1000kg) (1000kg) (kg) (1000kg) (1000kg)
indicator Weights
indicator Weights
results
results
Indicator results Normalized indicator results
Indicator results Normalized indicator results
10% x 4 = 0.4
0.1 80%
50% x 1 = 0.5
0.08
60%
0.06
20% x 3 = 0.6
40%
0.04
70% x 2 = 1.4
20%
0.02
0 0%
2.9 Score
Score
CO2 eq CFC-11 C2H4 eq SO2 eq CO2 eq CFC-11 C2H4 eq SO2 eq
(1000kg) eq (kg) (kg) (1000kg) eq
8
Interpretacja cyklu życia 
Elementy interpretacji cyklu życia
faza IV
Cele
" Identyfikacja znaczÄ…cych kwestii na podstawie
wyników faz LCI oraz LCIA
" Ocena uwzględniająca sprawdzenie
kompletności, wrażliwości i spójności
Cele
" Wnioski, zalecenia i raporty
" analiza wyników i formułowanie wniosków
" wyjaśnianie ograniczeń i dostarczanie zaleceń
" przejrzyste przedstawianie wyników interpretacji
PN-EN ISO 14043:2000 PN-EN ISO 14043:2000
Identyfikacja znaczÄ…cych kwestii
ZnaczÄ…ce kwestie
Iteracyjne określanie znaczących problemów, które odbywa się po
uprzednim stwierdzeniu zgodności wyników z faz LCI i LCIA z celem
i zakresem badań
Identyfikacja jest prowadzona jednocześnie z
ocenÄ… i obejmuje:
" identyfikacjÄ™ i usystematyzowanie, a w
konsekwencji
" określenie znaczących kwestii
PN-EN ISO 14043:2000 PN-EN ISO 14043:2000
9
Forma przedstawiania wyników systematyzacji
Procentowy udział wejść i wyjść LCI w etapach cyklu życia
Dwuwymiarowa matryca, w której:
" wiersze tworzy zbiór wejść i wyjść lub wartości
ogólnego wskaz
nika kategorii
" kolumny tworzą składowe etapów cyklu życia
(procesy jednostkowe, grupy procesów, energia
itp.)
PN-EN ISO 14043:2000 PN-EN ISO 14043:2000
Znaczącymi kwestiami mogą być:
Matryca zaszeregowania z podziałem na grupy procesów
" Kategorie danych zbioru wejść i wyjść (energia,
zasoby, emisje itp.)
" Kategorie wpływu (potencjał globalnego
ocieplenia itp.)
" Zasadnicze składowe etapów cyklu życia
wpływające na wyniki LCI lub LCIA (procesy
jednostkowe, grupy procesów, energia itp.)
PN-EN ISO 14043:2000 PN-EN ISO 14043:2000
10
Ocena
Techniki oceny
Ocenę prowadzi się jednocześnie z identyfikacją biorąc pod uwagę:
" wyznaczony cel i zakres badań oraz
" zamierzone wykorzystanie wyników badań
" Sprawdzenie kompletności
" Sprawdzenie wrażliwości
" Sprawdzenie spójności
PN-EN ISO 14043:2000 PN-EN ISO 14043:2000
Kompletność danych Wrażliwość danych
Jaki jest wpływ na wyniki zmiany założeń i danych
Czy wszystkie istotne informacje i dane są dostępne i o ten sam zakres?
kompletne?
Miara wrażliwości: zmiana procentowa lub odchylenie wyniku
PN-EN ISO 14043:2000 PN-EN ISO 14043:2000
11
Spójność danych Spójność danych
Czy założenia, metody i dane są logicznie zastosowane
czy są zgodne z określeniem celu i zakresu badań, a w
szczególności:
" czy różnice w jakości danych w ramach cyklu życia wyrobu
i pomiędzy rożnymi systemami wyrobu są spójne z celem i
zakresem badań?
" czy różnice regionalne i/lub czasowe zostały jednolicie
uwzględnione?
" czy zasady alokacji i granice systemu były jednolicie
stosowane?
" czy elementy oceny wpływu były jednolicie stosowane?
PN-EN ISO 14043:2000 PN-EN ISO 14043:2000
Wnioski i zalecenia
LCA search tool http://www.pre.nl/LCAsearch/default.htm
Przy formułowaniu wniosków należy uwzględnić wzajemne
zależności między elementami fazy interpretacji LCA, w
szczególności: http://www.pre.nl/discussion/default.htm
" określić kwestie znaczące
" ocenę metodyki i wyników sprawdzania kompletności,
wrażliwości i spójności
" spójność z wymaganiami celu i zakresu badań
Zalecenia
" powinny być logiczną i racjonalną konsekwencją wniosków
" odnosić się do zamierzonych zastosowań
PN-EN ISO 14043:2000 PN-EN ISO 14040:2000; PN-EN ISO 14041:2000; PN-EN ISO 14048:2000
12