Az életciklus elemzés LCA – Life Cycle Assessment és a hulladékkörforgás
Bay Zoltán Nonprofit Kft. Intelligens rendszerek divízió Logisztikai rendszerek osztály
ÉLELMISZERTERMELÉS ÉS FOGYASZTÁS szekció
Circular Economy: Fókuszban a megújuló energia konferencia és kerekasztal Gödöllő - 2017. Április 28.
Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közhasznú Nonprofit Kft.
BIOTECHNOLÓGIAI DIVÍZIÓ INTELLIGENS RENDSZEREK DIVÍZIÓ
MÉRNÖKI DIVÍZIÓ
Bay Zoltán (1900. – 1992., Washington) magyar fizikus, Magyar Tudományos Akadémia tiszteletbeli tagja. Nevéhez fűződik a magyar Holdradarvisszhang kísérlet, a fotóelektronsokszorozó,és a fénysebességre alapozott méterdefiníció .
Intelligens Rendszerek Divízió, Miskolc (BAY-SMART) Észak-Magyarország vezető kutatóintézete Bay-SMART osztályai: • SENS-IT • Infokommunikációs • Szakértői • Logisztikai rendszerek
Hungary, 3519 Miskolc, Iglói u. 2.
A logisztikai rendszerek osztály főbb kompetenciái: − Környezeti életciklus elemzés (LCA) − Logisztikai szimuláció és optimalizáció (gyártási, szállítási, inverz logisztika) − Hulladékgazdálkodási rendszerek fejlesztése (metodológiák, optimalizálás, szállítási útvonal tervezés (VRP), kapacitás analízis). − Alkalmazott térinformatikai megoldások
Hulladék-hierarchia Fenntarthatóság Életciklus Fenntarthatósági elemzés Stratégiák
Gazdasági és erőforrás hatékonyság Környezeti menedzsment rendszerek Életciklus elemzés Programok, Ökocímke, zöld közbeszerzés Szénlábnyom, Vízlábnyom Döntéstámogatási rendszer Életciklus gondolkodás Anyag- és energiamérlegek Adat és információmenedzsment
Legkedvezőbb megoldás
Megelőzés
Újrahasználat
Hasznosítás
Egyéb hasznosítás Ártalmatlanítás
Kezdeti/ kevésbé jó megoldás
Életciklus-elemzés (LCA – Life Cycle Assessment)
A környezeti hatások csökkentéséhez elengedhetetlen feltétel a termék/tevékenység által előidézett környezeti hatások pontos ismerete. Ezek meghatározásának elősegítéséhez dolgozták ki az életciklus elemzés módszerét. Segítségével egy termék, folyamat vagy szolgáltatás teljes életútja során (a nyersanyag kitermeléstől a hulladékká válásáig) vizsgáljuk annak környezetre gyakorolt potenciális hatásait.
Életciklus-elemzés keretrendszere A Nemzetközi Szabványügyi Szervezet az ISO 14000 szabványsorozat keretében határozta meg az életciklus-elemzés alkalmazásának elveit, céljait, rendelkezik a hatásvizsgálatról, illetve minősítésről.
Az életciklus-elemzés keretrendszere
ISO 14040 – 14044: 2006 Életciklus értékelés
Cél és tárgy meghatározás
Adatleltár, Elemzés
Hatáselemzés
Értelmezés, interpretáció
ISO 14025:2006 Környezetvédelmi címkék és nyilatkozatok ISO 14062 Eco-design ISO 14067 Termék karbon-lábnyoma ISO 14046 Vízlábnyom …
Környezeti-hatáskategóriák értelmezése
CML 2001 – jan.2016 hatáselemző módszer Globális felmelegedés Savasodás Eutrofizáció Erőforrások csökkenése
kg CO2-Egyenérték kg SO2-Egyenérték kg Foszfát-Egyenérték MJ
Fotokémiai Ózonképződés kg Etilén-Egyenérték Ózonvékonyodás kg R11-Egyenérték Toxicitás (emberi, földi, vízi, tengeri) kg DCB-Egyenérték Egyéb hatáselemző módszerek: • ReCiPe 1.08 • EDIP 2003 • TRACI 2.1 • Stb.
Globális felmelegedési Potenciál (GWP)
Karbon-lábnyom A globális felmelegedési potenciált (GWP, azaz Global warming potential) üvegházhatású gázok (ÜHG) hatásának számszerűsítésére használják. Azonos tömegű szén-dioxidhoz képest határozzák meg az értékét, meghatározott időintervallumra (ez általában 100 év).
Szén-dioxid (CO2) – 1 Metán (CH4) – 25 Dinitrogén-oxid (N2O) – 310 Klórozott szénhidrogén (CFC) freon12 - 9700
Szén-lábnyom Az egyén karbon-lábnyomát meghatározza: • háztartási energiafogyasztás • gépkocsi-használatból eredő üzemanyag-fogyasztás • tömegközlekedési eszközök használata • légiközlekedés • hulladék • étkezés • használati tárgyak vásárlása • internetezés, banki szolgáltatások • szabadidős tevékenységek (nyaralás, sport, kultúra, szórakozás)
EPD - Vállalati alkalmazás A cégek bizonytalanok belevágni egy szemléletváltásba, egy elemzésbe, deklarációba. Előnnyel járhat • a környezettudatosság, de nem ismerik ennek mértékét • A zöldebb út, de nem tudják melyik az • A saját öko termékük, de ki hiszi el megalapozottság nélkül, hogy az
• Egy LCA, hiszen számszerűsített eredményeivel a kérdéses részeket is bizonyítja, a döntéshozatal hatékony eszközévé válik. ISO14025 – Környezeti címkézés és deklaráció PCR – Product Category Rules – Termék kategória szabályok EPD – Environmental Product Declaration – Környezeti Termék Deklaráció
EPD alkalmazása: • Zöld közbeszerzések • Környezeti menedzsment rendszerek • Öko-design • B2B kommunikáció • B2C kommunikáció • Épület értékelési terv
EPD – Élelmiszer ipar
vállalati alkalmazás Élelmiszeripar • Mezőgazdaság: zöldségek, gyümölcsök, gabonák • Állati termékek: tej, tojás, hús, hal, fagyasztott termékek, joghurt, sajt, • Növényi termékek: Oliva olaj, gyümölcslevek, lekvárok, péktermékek, tészták, cukor, kávé, sör, bor, víz
www.environdec.com
Referenciák
Körforgásos gazdaság - élelmiszerek Körforgásos gazdaságra vonatkozó csomag tartalma: Az Unió és tagállamok elkötelezettek amellett, hogy 2030-ig elérik a fejenkénti élelmiszerhulladék felére csökkentésének céljait kiskereskedelmi és fogyasztói szinten és csökkentik az élelmiszer-veszteséget az élelmiszer-termelési és ellátási láncban.
Élelmiszerlánc Mezőgazdaság, élelmiszer alapanyag termelés Termék gyártás, élelmiszerfeldolgozó Szállítás Kereskedelem, Ho-Re-Ca Fogyasztás
Körkörös gazdasági alapelvei:
• Természetierőforrások megóvása • Erőforrás kihozatal maximalizálása • Negatív hatások minimalizálása
Az összes előállított élelmiszer 32%-a (tömegszázalékban) vész kárba/válik hulladékká a világon a FAO jelentése alapján, míg kalóriatartalom alapján ez az érték 24%.
forrás: World Resources
Lehetőségek az élelmiszer-hulladék csökkentésére a háztartásoknál • Körültekintő vásárlás: plusz impulzusok, akciók kerülése, csak a szükségesek vásárlása • Csak reális mennyiség vásárlása • Nem csak a tökéletes kinézetű zöldség-gyümölcs jó • Az otthon megmaradt élelmiszerből új étel készítése • A közelebbi lejáratú ételek fogyasztása előbb • Élelmiszerek rendszeres átnézése – mi vár kidobásra • Felesleges élelmiszerek eladakozása • Fagyasztás előnyben részesítése a kidobással szemben, • Komposztálás • Éttermi étkezésnél a megmaradt ételt haza lehet vinni.
STREFOWA projekt STRATEGIES TO REDUCE AND MANAGE FOOD WASTE • 10 partner • 5 ország • 16 Pilot Az élelmiszerhulladékok keletkezése: • társadalmi probléma - az EU-ban 120 millió ember él mélyszegénységben • negatív környezeti hatással jár • erőforrásaink pazarlásával jár • az élelmiszerek előállítása és ártalmatlanítása is pénz és munkaerő ráfordítással jár. Keressük a lehető legjobb megoldásokat az élelmiszer-hulladék kezelésének megelőzésére a közép-európai régióban, azért hogy városaink mind élhetőbbé váljanak.
http://www.reducefoodwaste.eu/
Feladatok a projekt keretében: • létrehozunk régiókra vonatkozó informatív web-oldalt az élelmiszer-hulladék megelőzésével kapcsolatos információkkal • Új elképzeléseket próbálunk ki mintaprojektek keretében - mezőgazdasági cégeknél, iskoláknál, háztartásoknál, kereskedelmi üzleteknél és hotelekben • Olyan alkalmazásokat keresünk, melyek segíthetnek az élelmiszerhulladék-probléma megoldásában! Minden partnerországban szervezünk „Élelmiszerhulladék Hackaton ötletelő hétvégéket” fiatal informatikusok, érdeklődő szakemberek és laikus megszállottak részvételével • Olyan módszereket, eszközöket és gyakorlati képzési programokat dolgozunk ki, melyek segíthetnek az élelmiszerhulladék elleni küzdelemben a termőföldtől az étkezőasztalig • Környezeti elemzést készítünk Mit pazarolunk a leggyakrabban? Zöldséget! A megtermelt zöldségek több mint 45%-a hulladékká válik
A hulladéklerakóra kerülő szemét 40%-a biológiailag lebomló hulladék!
Lakossági használt sütőolaj begyűjtésének és biodízellé való feldolgozásának életciklus elemzése A projekt célja: a magán és az állami szektor között a használt sütőolaj (HSO vagy angol rövidítéssel UCO = Used Cooking Oil) hatékony begyűjtésével és hasznosításával kapcsolatban szélesebb körű együttműködés alakuljon ki. (6 európai tagország részvételével) Sütőolaj számokban (Magyarországon évente) • Fogyasztás: 13,9 kg/lakos • Ebből 9,2 kg/lakos a háztartások fogyasztása
139,43 ezer tonna 92,28 ezer tonna
~35% válik hulladékká • EWC 20 01 25 - nem veszélyes hulladék • A 142/2011/EU rendelet szerint a használt sütőolaj élelmiszeripari hulladék - így az éttermekben, vendéglátó-ipari egységekben, konyhákban keletkező mennyiséget össze kell gyűjteni és kezelni kell
Használt sütőolaj begyűjtés Magyarországon ~8-9 ezer tonna/év begyűjtött mennyiség Ennek csupán 3-5%-a származik a lakosságtól Feldolgozási igény 40ezer tonna/év lenne Lakossági sütőolaj hulladék nagy része a lefolyórendszerben, majd a szennyvíztisztítóban köt ki, másik jelentős része a hulladék közé kerül.
Ausztriában az AWV-Öli cég adatai alapján a begyűjtött mennyiség 34%-a származik a lakosságtól Másik része a HORECA-tól érkezik (Hotel-RestaurantCafe) nagy gyűjtőedényzetekben Bizonyos tartományokban elérheti az 1kg/fő/év begyűjtött mennyiséget.
Biodízel-fajták • RME – repce-metil-észter • FAME - zsírsav-metil-észter (alapanyag: nyálkátlanított növényi olaj és használt sütőzsiradék) • SFME – napraforgó-metil-észter • PME - pálma-metil-észter • SME - szója-metil-észter • AME - 100% használt sütőolaj (sütőzsiradék) FAME szabvány (Fatty acid methyl ester EN14214) Ebben sűrűség, össz-szennyezés tartalom, víztartalom, és kémiai összetétel is szerepel.
Az olajok észterezése vegyesen történik, mely évszaktól függően változik. A jelenlegi receptúra • 35% repceolaj, • 35%napraforgóolaj és • 30%használt sütőzsiradék,.
A használt sütőzsiradékból előállított biodízel, a zsírsavmetil-észter (FAME), melynek bekeverési aránya jelenleg hazánkban forgalomba kerülő dízelolajba 5 v/v%.
A vizsgálatok szerint 20% biodízel bekeverésig nem okoz semmiféle gondot a motorban, 30% felett indítási gondok jelentkeznek.
Életciklus elemzés
Célok • End-of-life lehetőségek összehasonlítása • Üzemanyagok összehasonlítása
Rendszerhatár • End-of-life szakaszok • „Bölcsőtől a kapuig” életciklus elemzés
Funkcionális egység: 1kg lakosságtól elszállított használt sütőolaj
SZÁLLÍTÁS FELHASZNÁLÁS
NÖVÉNYTERMESZTÉS GYÁRTÁS
ELŐKEZELÉS, FELDOLGOZÁS
HULLADÉK
ÜZEMANYAG FELHASZNÁLÁS
Modellépítés Life-cycle of UCO
biogáz előállítás
G aBi process plan: M ass [kg]
növényi olaj
növényi olyaj felhasználása
használt sütőolaj gyűjtése
X
előkezelés
biodízel művelet észterifikálás
Növényi olaj, használt sütőolaj feldolgozási technológiája biodízellé
biodízel előállítás
Feldolgozási technológia szakaszainak környezeti hatásainak megoszlása: %
ADP
AP
EP
GWP
ODP
Gyűjtés
2,9
37,1
26,7
20,1
22,6
Előkezelés
31
35,1
35,4
29,9
4,8
Biodízel gyártás
66,2
27,7
38,8
50
72,6
Használt sütőolaj end-of-life lehetőségeinek összehasonlítása 100,00%
50,00%
0,00%
ADP [MJ]
AP [kg SO2-Equiv.]
EP [kg PhosphateEquiv.]
GWP 100 years [kg CO2-Equiv.]
ODP [kg R11-Equiv.]
-50,00%
-100,00%
-150,00%
-200,00%
-250,00%
-300,00%
Biodiesel használt sütőolajból Használt sütőolaj hulladéklerakóba kerülése
Használt sütőolaj hasznosítás(csak a feldolgozás folyamata) Használt sütőolaj szennyvíz közé kerülése
Használt sütőolaj életciklusának környezeti értékelése 100%
80%
60%
40%
20%
0%
ADP [MJ] -20%
AP [kg SO2-Equiv.] EP [kg Phosphate- GWP 100 years [kg Equiv.] CO2-Equiv.]
ODP [kg R11Equiv.]
-40%
-60%
-80%
-100%
növényi olaj előállítás
felhasználás
gyűjtés
előkezelés
hasznosítás
biogáz
biodízel
Különböző anyagokból készült üzemanyagok környezet szempontú összehasonlítása 100,00%
80,00%
60,00%
40,00%
20,00%
0,00%
ADP [MJ]
AP [kg SO2-Equiv.]
EP [kg PhosphateEquiv.]
ODP [kg R11-Equiv.]
-20,00%
Biodiesel használt sütőolajból (növényi olaj gyártás nélkül) Biodízel repcéből Biodiesel használt sütőolajból (növényi olaj gyártás nélkül) (ecoinvent folyamat) Dízel előállítás
A különböző anyagokból előállított üzemanyagok összehasonlítása GWP 100years (kg CO2-Equiv) kategóriában 100,00%
0,00%
-100,00%
-200,00%
-300,00%
-400,00%
-500,00%
Biodiesel használt sütőolajból (növényi olaj gyártás nélkül) Biodízel repcéből Biodiesel használt sütőolajból (növényi olaj gyártás nélkül) (ecoinvent folyamat) Dízel előállítás
Köszönöm a figyelmet! www.bayzoltan.hu
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!
[email protected] [email protected] www.bayzoltan.hu
