GOLYÓSTOLLAK ÉLETCIKLUS ELEMZÉSE Mérőné Dr. Nótás Erika egyetemi docens, Szent István Egyetem
Bányai Csilla környezetmérnök hallgató, Szent István Egyetem
Célkitűzések • Egy újratölthető és egy nem újratölthető golyóstoll környezetterhelésének összehasonlítása • Az újratölthető golyóstoll hányszori betétcseréje szükséges ahhoz, hogy a nem újratölthető tollnál kevésbé szennyezze a környezetet.
Alkalmazott módszerek • Manuális – Eco-indicator 95
• Szoftveres (GaBi Education 4.4) – CML 2001 • Részleges életciklus elemzés (alapanyaggyártás, tollgyártás, hulladékkezelés: 13% égetés és 87% lerakás)
Golyóstoll gyártó: ICO Zrt. Golyóstollak termelési adatai ICO Zrt. 2011. 6000000
darab
5000000 4000000 3000000 2000000 1000000 0 Összes újratölthető
FRESH
Összes nem SIGNETTA újratölthető
A vizsgált tollak SIGNETTA Nem újratölthető
FRESH 007
Újratölthető
Funkcióegység, vizsgált esetek • Íráshossz mindkét tollnál: 2500 m (a gyártó tanúsítása szerint, MINITEK beírógéppel vizsgálva: a rajzolt körök kerületének összege)
• Funkcióegység: 2500 km – 1. eset: 1000 db Signetta és 1000 db Fresh toll és betét – 2. eset: 1000 db Signetta és 200 db Fresh toll 1000 db betéttel (saját statisztikai felmérés alapján átlagosan 4 újratöltés, 5 db betét/toll) – 3. eset (csak a manuális elemzésnél): 1000 db Signetta és 167 db Fresh toll 1000 db betéttel, 5 újratöltés, 6 db betét/toll) – 4. eset (csak a szoftveres elemzésnél): 1000 db Signetta és 19,6 db Fresh toll 1000 db betéttel, 50 újratöltés, 51 db betét/toll) – 5. eset (csak a szoftveres elemzésnél): 1000 db Signetta és 10 db Fresh toll 1000 db betéttel, 99 újratöltés, 100 db betét/toll) ─ 6. eset (csak a szoftveres elemzésnél): 1000 db Signetta és 1db Fresh toll 1000 db betéttel, 999 újratöltés, 1000 db betét/toll)
ÍRÁSHOSSZ VIZSGÁLAT
ÍRÁSHOSSZ VIZSGÁLAT
Signetta golyóstoll felépítése
Signetta golyóstoll életciklusának folyamatábrája
Fresh007 golyóstoll felépítése
POM
Fresh007 golyóstoll életciklusának folyamatábrája
Golyóstollak környezetterhelése az Ecoindikátor 95 alapján (Fresh:nincs betét csere) Tollgyártás az energia alapján
80
80
60
60
mPt
mPt
Tollgyártás a tömeg alapján
40
40 20
20 0
0 alapanyag Signetta 1000 db
tollgyártás
hulladékkezelés
Fresh 1000 db (nincs betét csere)
alapanyag Signetta 1000 db
140
150
90
100
m Pt
tollgyártás
hulladékkezelés
Fresh 1000 db (nincs betét csere)
m Pt 40
50
-10 Signetta 1000 db
Fresh007 1000 db
0 Signetta 1000 db
Fresh007 1000 db
Golyóstollak környezetterhelése az Ecoindikátor 95 alapján (Fresh: 4-szeri betét csere) Tollgyártás az energia alapján
40
40 35
30
30 25 20 15
20
mPt
mPt
Tollgyártás a tömeg alapján
10 0 alapanyag Signetta 1000 db
tollgyártás
hulladékkezelés
10 5 0 alapanyag
Fresh 200 db (4-szeri betét csere)
Signetta 1000 db
tollgyártás
hulladékkezelés
Fresh 200 db (4-szeri betét cere)
48
38 37 36 35 m Pt 34 33 32 31 30
47 46 45 m Pt 44 43 42 41 40
Signetta 1000 db Fresh007 200 db
Signetta 1000 db
Fresh007 200 db
Golyóstollak környezetterhelése az Ecoindikátor 95 alapján (Fresh: 5-szöri betét csere) Tollgyártás az energia alapján
35
35
30
30
25
25
20
20
mPt
mPt
Tollgyártás a tömeg alapján
15
15
10
10
5
5
0
0
alapanyag Signetta 1000 db
tollgyártás
hulladékkezelés
alapanyag Signetta 1000 db
Fresh 167 db (5-szöri betét csere)
tollgyártás
hulladékkezelés
Fresh 167 db (5-szöri betét csere)
48 47 46 45 m Pt 44 43 42 41 40
38 37 36 35 m Pt 34 33 32 31 30
Signetta 1000 db Fresh007 167 db
Signetta 1000 db Fresh007 167 db
GaBi Education 4.4: Signetta életciklus terve
GaBi Education 4.4: Fresh007 életciklus terve
GaBi Education 4.4: Energia igény (Fresh: újratöltés nélkül) 700
700
600
600
500
500 400
MJ
300 200
100
Égetés
Lerakás
Réz előállítás
HDPE granulátum
PP granulátum
0 -100
300 200
100
PP és HDPE fröccsöntés
MJ
400
0 -100
PP ésABS fröccs
1400 1200 1000 MJ
800 600 400 200 0 Signetta 1000 db
Fresh007 1000 db
ABS gran
PP gran
Réz előáll
Lerakás
Égetés
GaBi Education 4.4: Savasodás (Fresh: újratöltés nélkül)
AP (kg SO2 egyenérték)
0,12
0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 -0,02
PP és HDPE fröccs
PP gran
Réz előállítás
HDPE gran
Lerakás
Égetés
0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0
PP ésABS ABS gran fröccs
0,16
AP (kg SO2 egyenérték)
AP (kg SO2 egyenérték)
0,12
0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0
Signetta 1000 db
Fresh007 1000 db
Réz előáll
Lerakás
PP gran
GaBi Education 4.4: Eutrofizáció
0,01 0,008 0,006 0,004 0,002 0
Lerakás
PP és PP HDPE HDPE granulátum granulátum fröccsöntés
Réz előállítás
EP (kg foszfát egyenérték)
0,012
EP (kg foszfát egyenérték)
EP (kg foszfát egyenérték)
(Fresh: újratöltés nélkül) 0,012 0,01 0,008 0,006 0,004 0,002 0
Lerakás
PP ésABS ABS gran Réz előáll fröccs
0,028 0,026 0,024 0,022 0,02 0,018 0,016 0,014 0,012 0,01 0,008 0,006 0,004 0,002 0
Signetta 1000 db
Fresh007 1000 db
PP gran
GaBi Education 4.4: Globális felmelegedés GWP100 (kg CO2 egyenérték)
30 25 20 15 10 5 0 PP és HDPE PP fröccs granulátum
Lerakás
HDPE granulátum
GWP100 (kg CO2 egyenérték)
GWP100 (kg CO2 egyenérték)
(Fresh: újratöltés nélkül)
Réz előállítás
Égetés
30 25 20 15 10 5 0
PP és ABS fröccs
50 40 30 20 10 0
Signetta 1000 db
Fresh007 1000 db
ABS gran Lerakás Réz előáll PP gran
Égetés
GaBi Education 4.4: Tengeri ökotoxicitás (Fresh: újratöltés nélkül)
1500 1000 500 0 -500
PP és HDPE fröccs
PP gran
Réz előállítás
Lerakás
HDPE gran
Égetés
MAETP (kg DCB egyenérték)
2000 1500 1000 500 0 -500
PP ésABS fröccs
3000
MAETP (kg DCB egyenérték)
MAETP (kg DCB egyenérték)
2000
2500 2000 1500 1000 500 0
Signetta 1000 db
Fresh007 1000 db
ABS gran
Réz előáll
PP gran Lerakás
Égetés
GaBi Education 4.4: Édesvizi ökotoxicitás FAETP (kg DCB egyenérték)
0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 PP gran
Réz előállítás
HDPE gran
PP és HDPE fröccs
Lerakás
0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0
ABS gran
0,35
FAETP (kg DCB egyenérték)
FAETP ( kg DCB egyenérték)
(Fresh: újratöltés nélkül)
0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0
Signetta 1000 db
Fresh007 1000 db
Réz előáll
PP ésABS fröccs
PP gran
GaBi Education 4.4: Humán toxicitás (Fresh: újratöltés nélkül) HTP (kg DCB egyenérték)
40 30 20 10 0 -10
Réz előállítás
PP gran.
PP és HDPE fröccs
HDPE gran
Lerakás
Égetés
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
ABS gran
50
HTP (kg DCB egyenérték)
HTP (kg DCB egyenérték)
50
40
30
20
10
0
Signetta 1000 db
Fresh007 1000 db
Réz előáll
PP és ABS fröccs
PP gran
GaBi Education 4.4:Összehasonlítás (Fresh: betétcsere 4-szer) Savasodás
Energiaigény
1200
0,15
AP (kg SO2 egyenérték)
1000
MJ
800 600 400 200
0,1 0,05
0 Signetta 1000 db
0
Fresh007 200 db
Signetta 1000 db
Eutrofizáció
Globális felmelegedés
0,025
50
GWP100 (kg CO2 egyenérték)
EP (kg foszfát egyenérték)
Fresh007 200 db
0,02 0,015 0,01 0,005
40 30 20 10 0
0 Signetta 1000 db
Fresh007 200 db
Signetta 1000 db
Fresh007 200 db
GaBi Education 4.4:Összehasonlítás (Fresh: betétcsere 4-szer) Édesvizi ökotoxicitás
0,12
2000
0,1
FAETP (kg DCB egyenérték)
2500
1500 1000 500
0,08 0,06 0,04 0,02
0
0 Signetta 1000 db
Fresh007 200 db
Signetta 1000 db
Humán toxicitás
HTP (kg DCB egyenérték)
MAETP (kg DCB egyenérték)
Tengeri ökotoxicitás
12 10 8 6 4 2 0 Signetta 1000 db
Fresh007 200 db
HUMÁN TOXICITÁS
Fresh007 200 db
GaBi Education 4.4:Összehasonlítás (Fresh: betétcsere 50-szer) Édesvizi ökotoxicitás
0,08 0,06 0,04 0,02 0
Signetta 1000 db
Fresh007 19,6 db
Humán toxicitás
2,5
HTP (kg DCB egyenérték)
FAETP (kg DCB egyenérték)
0,1
2 1,5 1 0,5 0
Signetta 1000 db
Fresh007 19,6 db
GaBi Education 4.4:Összehasonlítás (Fresh: betétcsere 99-szer) Humán toxicitás
HTP (kg DCB egyenérték)
2 1,5 1 0,5 0
Signetta 1000 db
Fresh007 10 db
GaBi Education 4.4:Összehasonlítás (Fresh: betétcsere 999-szer)
HTP (kg DCB egyenérték)
Humán toxicitás
2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Signetta 1000 db
Fresh007 1 db
Következtetések, javaslatok 1. Az Eco-indicator 95 értékelése szerint: – az alapanyaggyártás a legszennyezőbb életszakasz mindkét tollnál – attól függően, hogy a tömeg vagy a hazai gépsor energia felhasználása alapján számolunk, a Fresh 4 vagy 5-szöri újratöltés esetén szennyezi kevésbé a környezetet, mint a Signetta
Következtetések, javaslatok 2. A szoftveres elemzéssel megállapítható: – az energiaigényt, a globális felmelegedést, a savasodást és a tengeri ökotoxicitást a fröccsöntés és az ABS granulátum előállítás befolyásolja legnagyobb mértékben – az eutrofizációra a legnagyobb hatással a hulladéklerakás van – a humán toxicitás és az édesvízi ökotoxicitás szerint is az ABS granulátum és a réz előállításának legnagyobb a környezetterhelése – a Fresh 4-szeri újratöltésével a Signettáénál kisebb környezetterhelés érhető el (kivétel: HTP, FAETP) – a Fresh golyóstoll humán toxicitásra gyakorolt mérgező hatása a gyakorlatban nem megvalósítható, nagyszámú betétcserével (999) csökkenthető csak le a Signetta értékére
Következtetések, javaslatok 3. Összességében megállapítható, hogy a Fresh007 golyóstoll mérgező, rákkeltő alapanyagai (akrilnitril, sztirol) és gyártási technológiája miatt jóval nagyobb mértékben szennyezi a környezetet, mint a Signetta, ami 4szeri újratöltésével csak részben csökkenthető. 4. A fentiek alapján indokolt az ABS alapanyagú termékek számának csökkentése.
