Italcsomagolások környezeti összehasonlítása (LCA), dinamikus rendszermodellek segítségével (a 2009. május 21-i KVVM ülés munkaanyaga) Dr. Tamaska László
Az előadó megjegyzése: Figyelem, az egyes ábrák kiemelése, és önálló interpretációja hibás következtetésekhez is vezethet. A fórumon elhangzott előadás néhány magyarázó fóliával bővült.
A teljes tanulmány a megbízó jóváhagyása után szintén elérhető lesz az érdeklődők számára. Kérdéseikkel kérem keressenek a:
[email protected] címen
Az elemzés átfogó célja • Az életciklus-elemzés, mint módszertan épüljön be a környezeti szabályozás rendszerébe. • A termékdíjas szabályozás egy szakmai háttéranyaga készüljön el.
az elemzés közvetlen céljai • • • •
Egyutas-többutas rendszerek vizsgálata; Különböző anyagtípusok összehasonlítása; Inverz logisztikai elemzés; Hulladékgazdálkodási rendszerek vizsgálata;
Kritikus tényezők az elemzésben • Célok meghatározása; • Rendszerhatárok lehatárolása; (új cél-új rendszerhatár) • Egyszerűsítések befolyásoló tényezője; (pl:hűtők energiaigénye nincs a rendszerben) • Adatminőség, adatbiztonság; (mértünk, kérdeztünk, kutattunk, számoltunk)
Megj.: A vizsgálati mátrixhoz • Célja egyértelműen a vizsgálandó csomagolások lehatárolása. • A kiskereskedelmi forgalomban kapható csomagolások voltak az elsődlegesen kiválasztott termékek. • Zöld színnel jelölve a visszaváltható termékpalettát.
0,15
0,2
PET
0,25
0,33
0,5
0,75
1
1,5
2
2,5
x
x
x
x
x
x
x; x
x
x
x
PE
x; x
Si Al
x x
x
PLA társított
x
x; x
x; x
x
x
x
x x
x
Vizsgálati mátrix
Megj.: A rendszerhatárhoz • A hasznosításból származó másodlagos termék már nem része a rendszerhatárnak, de annak előkészítése még igen (pl: thermopulcsi (PET) nem, de a granulátum igen). • A csomagolt anyagnak környezeti értelemben neutrális 1 kg folyadékok tekintettünk.
rendszerhatárok
Rendszerhatár IL nem szelektív s z e l e k t í v
gyűjtősziget Házhoz menő zsákos otthoni termopress b o l t i
termopress tömörített taposott visszaváltható
A terhelések értelmezése • Egyrészt, az Ökoindikátor’99 módszert alkalmaztuk (EI’99), így „összevethető” formában tudjuk bemutatni az eredményeket. • Választásunk során vizsgáltuk az azonos jellegű italok csomagolási alternatíváit is. • Másrészt a CML módszerrel is elvégeztük a kiértékelést, mert így a terhelések jellemző forrásai is megjeleníthetők (pl: CO2 emisszió)
9
1000 db csomagolóeszköz gyártásának környezeti terhelése
8
7,66 6,93
7
6
EI'99 ökopont
5,53 5 4,14 4
3,62 3,35
3
2 1,32 1
0
3,79
4,34
4,46
7,05
25
1000 liter folyadék csomagoló anyagának gyártásának környezeti terhelése 20
15,32
15 13,04 11,05
10 6,71 4,46
5
3,52 2,42 1,32
0
2,76
11,39
20,82
1000 liter folyadék csomagolása PET palackokba 9
8
7
6
PET033 PET0,5
5
PET1 4
PET1,5 PET2
3
PET2vv
2
1
0
PET033
PET0,5
PET1
PET1,5
PET2
PET2vv
8
1000 liter folyadék csomagolásának lehetősége 7
6
Al0,33
5
Al0,5 ÜVEG0,33s
4
ÜVEG0,5 ÜVEG05vv
3
ÜVEG1vv PET15s
2
1
0
Al0,33
Al0,5
ÜVEG0,33s
ÜVEG0,5
ÜVEG05vv
ÜVEG1vv
PET15s
700
Globális felmelegedési potenciál (GWP) [kg CO2-ekv.] 600
500
Globális felmelegedési potenciál (GWP) [kg CO2-ekv.] 400
300
200
100
0 al033
al05
pet03
pet05
pet1
pet15
pet2
pla15
tetra02
tetra1
ü033s
ü033av
ü05
A teljes rendszer eredménye • r, rendre a 100% begyűjtés és feldolgozás esetén kapott környezeti terhelés • Figyelem: a hasznosításból származó környezeti előnyök nincsenek jóváírva a rendszerben! Ezért nagyobbak a teljesítmény mutatók.
40
csomagolóanyagok környezeti terhelése 35
1000 liter folyadék
ökopont
30
r1000liter
25
1000 darab csomagolóanyag r1000darab
20
1kg csomagolóanyag r1kg
15
10
5
0 Al0,33
Al0,5
PET0,5
PET1
PET1,5
PET2
PLA1,5
TETRA1 ÜVEG0,33s ÜVEG0,33
ÜVEG0,5
A teljes rendszer eredménye • Ha, és amennyiben 1000-1000 liter folyadékot töltünk minden vizsgált csomagolóanyagba, így viszonyulnak egymáshoz a jellemző terhelési értékek. (nagy jelentősége lesz akkor, ha a tényleges piaci adatokkal tudjuk helyettesíteni.)
Indikátorok összesítése csomagolóanyagok típusai szerint 100%
ÜV1vv ÜV05vv ÜV05
80%
ÜV033 ÜV033s
60% TETRA1 TETRA02
40%
PLA15 PET2vv PET2ow
20%
PET15 PET1
0% Savasodási potenciál (AP)
Eutrofizációs potenciáll (EP)
Globális felmelegedési potenciál (GWP)
Humán toxicitási potenciál (HTP)
-20%
Ózonréteg károsító potenciáll (ODP)
Troposzférikus ózonképződés (POCP)
PET05 PET033 Al05
indikátor
Al033
A visszaforgatás eredményessége • n, rendre az újratöltés ciklusszáma; • Látható, hogy 2 literes PET palack esetén, már 4 ciklus alatt kedvezőbb környezeti terhelés mutatkozik, mint az egyutas rendszereknél
az egyes jellemző terhelések alakulása anyagonként, az n=1 %-ban 50,00% 45,00% 40,00% 35,00% 30,00% 25,00%
üveg n=25
20,00%
PET n=25 15,00% 10,00% 5,00% 0,00% [kg SO2-ekv.]
[kg Foszfát-ekv.]
[kg CO2-ekv.]
Savasodási potenciál (AP)
Eutrofizációs potenciáll (EP)
Globális felmelegedési potenciál (GWP)
[kg DCB-ekv.]
[kg R11-ekv.]
Humán toxicitási Ózonréteg károsító potenciál (HTP) potenciáll (ODP)
[kg Etilén-ekv.] Troposzférikus ózonképződés (POCP)
Újratöltés vs. EI'99 6,5 6
EI'99 (HA)
5,5 5
PET 4,5
ÜV05 4
ÜV1
3,5 3 2,5 2 0
5
10
15
20
25
újratöltések száma
30
35
40
45
Visszaváltható vs. Egyutas PET 2,0
EI'99 (HA)
5,5
Visszaváltható 4,5
Egyutas (rec) Egyuta (árt) 3,5
2,5 0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Visszaváltások száma
20
22
24
26
28
30
A logisztika • Két szélsőérték közötti környezeti terhelés alakulása, és a csomagoláshoz mért viszonya olvasható le az ábráról. • Egyutas csomagolás esetére vonatkozik az eredmény
Logisztikai terhelés változása, egy adott csomagolás esetén 35
32,198 30,796
30
29,394 27,992 26,59
ökopont
25
25,188
20
15
10
5
0
250/200km
1
2
3
4
500/500km
Az inverzlogisztika • Négy jellemző, vagy megvalósítható inverzlogisztikai rendszer vizsgálatának eredményeit mutatjuk be. • A bolti visszagyűjtés visszfuvarként funkcionál a központi elosztóig. • Egyutas rendszerek visszagyűjtésének vizsgálatára fókuszál.
0,3
0,25
EI'99 (HA)
0,2
Bolti Gyűjtősziget
0,15
Házhozmenő Termopressz
0,1
0,05
0
3B+3GY+3H+1T 1B+8Gy+1H+0T 1B+0Gy+0H+0T 0B+1Gy+0H+0T 0B+0Gy+1H+0T 0B+0Gy+0H+1T
forgatókönyvek
A hasznosítás • Nem vizsgáltuk, össze lehet-e gyűjteni, és milyen módon a teljes mennyiséget. A mutatókat viszont kiterjesztettük 100%-ra. • További vizsgálatot érdemes folytatni a tényleges begyűjtés, és a szabályozásban tervezett előírt értékek esetében. • Vizsgáltuk azt a környezeti „nyereséget”, amelyet az anyagában történő hasznosítással elérhetünk.
120,00%
Aludoboz (Al05) környezetterhelése a hasznosítás változásával 100,00%
Savasodási potenciál (AP) [kg SO2-ekv.] 80,00%
Eutrofizációs potenciáll (EP) [kg Foszfát-ekv.] Globális felmelegedési potenciál (GWP) [kg CO2ekv.] Humán toxicitási potenciál (HTP) [kg DCB-ekv.]
60,00%
Ózonréteg károsító potenciáll (ODP) [kg R11-ekv.]
40,00%
Troposzférikus ózonképződés (POCP) [kg Etilén-ekv.] 20,00%
0,00% 0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00% 100,00%
A GWP változása anyagonként az újrahasznosítás növelésével 1400
1200
1000
0% 10%
800
20% 30%
600
40% 50% 60%
400
70% 80%
200
0
90% 100%
a visszaforgatás környezeti "nyeresége" (EI'99) 20
18
16
Al0,33
14
Al0,5 PET0,5
ökopont
12
PET1 PET1,5
10
PET2 PLA1,5
8
TETRA1 ÜVEG0,33s
6
ÜVEG0,33 ÜVEG0,5
4
2
0 Ártalmatlanítás
Recycling jóváírása
A „szabályozó mozgástere” • A gyártás/hasznosítás elemzésével megtaláltuk a szabályozó számára érdekes környezetileg optimális pontokat r=0 és r=1 között értelmezve a terheléseket. r, rendre a hasznosítási arány. • A különböző rendszerhatárokhoz tartozó eltérő meredekségű egyenesek jól mutatják a lehetséges szabályozás „hatékonyságát”
Al 0,33 14
12
10
EI'99 (HA)
Gyártás 8
6
Újrahasznosítás
4
2
0
0
1
Al033 14
12
10
8
1000liter 1000db 1kgy
6
4
2
0
r=0%
r=100%
A hulladékgazdálkodás elemzése • A visszaforgatás kiugróan magas értéket eredményezett az üveg esetében (természetesen az adott logisztika mellett!!!), feltételezve, hogy anyagában történik a hasznosítás!
Hulladékkezelés módszerek környezetterhelésének változása csomagolt térfogat függvényében (PET 1,5) 6
5
Újrahasznosítás 4
EI'99 (HA)
Ártalmatlanítás
3
Égetés
2
1
0
100
200
300
400
500
600
[liter]
700
800
900
1000
A visszaforgatás „eredményessége” R/Gy 120
100
80
60
R/Gy 40
20
0
GWP alakulása eltérő hulladékgazdálkodás esetén 1400
1200
[kg CO2-ekv.]
1000
800
r=0 r=1
600
400
200
0
Hogyan tovább… • További csomagolóanyagok bevonása; • LCC kidolgozása az iparral közösen; • Anyagcentrikus elemzés mellé a szabályozás vizsgálata; • Kiterjesztés a hulladékgazdálkodás és a környezetpolitika irányába.
Köszönöm megtisztelő figyelmüket!
Várom észrevételeiket és kérdéseiket.
