Polietilén, polipropilén gyártásának életciklus elemzése

Polietilén, polipropilén gyártásának életciklus elemzése Bodnárné Sándor Renáta Tudományos munkatárs Bay-Logi

3. ÉMMK KONFERENCIA - KÖRNYEZETTUDATOS MÛANYAGIPAR - Budapest, 2011.04.27.

Életciklus-elemzés Az életciklus-elemzés keretrendszere Cél és tárgy meghatározás Adatleltár, Elemzés

Hatáselemzés

Értelmezés, interpretáció

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.

A Nemzetközi Szabványügyi Szervezet az ISO 14000 szabványsorozat keretében határozta meg az életciklus-elemzés alkalmazásának elveit, céljait, rendelkezik a hatásvizsgálatról, illetve minősítésről. 3. ÉMMK KONFERENCIA - KÖRNYEZETTUDATOS MÛANYAGIPAR - Budapest, 2011.04.27.

Életciklus-elemzés lépései

nyersanyag Nyersanyag előállítása természeti erőforrások input

termék Gyártás gyártása

Az életciklus-elemzés a termék teljes életciklusának minden pontjára és folyamatára kiterjedve meghatározza a környezeti hatásokat. Ehhez adatleltárt kell készíteni a bemeneti (környezettől felvett) és kimenti (környezetbe kerülő) kibocsátások anyagokról.

feldolgozás Termék output használat Használat

A hatásanalízisben meg kell vizsgálni az egyes anyagféleségek felszabadulása, ismételt használat Újrahasználat illetve felvétele által keltett környezeti hatásokat. újrahasznosítás lerakás A hatásértékelés módszertani lépéseielégetés alapján (ISO 14044: 2006 szabvány) a Újrahasznosítás Ártalmatlanítás leltáreredményeket először a hatáskategóriákhoz rendelik, majd azokat számszerűsítik.


Környezeti-hatáskategóriák értelmezése

Hatáskategóriák (CML2001)

Referencia

Globális felmelegedésre gyakorolt hatások

kg CO2-Egyenérték

Savasodási Potenciál

kg SO2-Egyenérték

Eutrofizációs Potenciál

kg Foszfát-Egyenérték

Erőforrások csökkenése

MJ

Fotokémiai Ózonképződési Potenciál

kg Etilén-Egyenérték

Ózonréteg vékonyodás

kg R11-Egyenérték

Humán Toxicitási Potenciál

kg DCB-Egyenérték

Földi ökotoxicitás

kg DCB-Egyenérték

Tengervízi Ökotoxicitás

kg DCB-Egyenérték

Édesvízi ökotoxicitás

kg DCB-Egyenérték

Kép forrása: Internet


Alkalmazási területei 1.

Vállalati alkalmazások

•

Anyag- és energiaigény, emissziók meghatározására;

•

Erőforrás-felhasználás optimalizálására, emisszió csökkentésre;

•

Összehasonlító elemzések készítése;

•

Termékek, folyamatok, szolgáltatások fejlesztésére (eco-design);

•

Stratégiai tervezés, Marketing célokra.

2.

Közigazgatási alkalmazások

•

Ökocímke odaítélése,

•

Betét-visszatérítési rendszer kialakítása;

•

Támogatások és adórendszer reformja;

•

Általános irányelvek, környezetpolitika meghatározása


Cél és tárgy •

A cél: HDPE és PP termék teljes életciklusának vizsgálata, az egyes életciklus szakaszok környezeti hatásainak összehasonlító elemzése, valamint ezen granulátumok előállítási folyamatának egy hasonló alkalmazási területre gyártott más termék előállításával való összehasonlítása

•

Módszer: Életciklus – elemzés (LCA)

•

Funkcióegység: 1 tonna HDPE / PP granulátum

granulátum

PP szál

HDPE palack


Rendszerhatárok

Nyersanyag kitermelés

Természeti erőforrások használata

Szállítás Alapanyag előállítás Szállítás Granulátum gyártás Szállítás Csomagolás

Szállítás Termék gyártás

Kibocsátások a környezetbe (hulladékok, légszennyezők, vízszennyezők, talajszennyezők)

Szállítás Csomagolás Szállítás Disztribúció Szállítás End of Life


Granulátum gyártás - GaBi modell - PE


End of Life Alapesetben Magyarországi viszonyokat feltételezünk •80 % lerakásra, becsült átlagos szállítási távolság: 235 km •10 % hulladékégetőbe, becsült átl. szállítási távolság: 100 km •10% hasznosításra, becsült átlagos szállítási távolság: 60 km


Globális felmelegedés – GWP - HDPE 2000

kg CO2-Equiv.

1500

1000

500

0 Gran.gyárt.

Gran.csom. Palack gyárt.

Palack csom.

Disztribúció

End of Life

-500 GWP-PE granulátum gyártás

Nafta

1000

Olefin II.

HDPE II.

Fúvatás

Csom.a.gy.

Energia

Hull.kez.

CO2-Equiv.

800

600

400

200

0 Etilán gyártás

Vegyipari benzin

Granulátum gyártás


Egyéb

Összefoglaló táblázat - HDPE 100

80

60

(%)

40

20

0 AP

EP

GWP

ODP

POCP

ADP

FAETP

HTTP

MAETP

TETP

-20

-40

Gran.gyárt.

Gran.csom.

Palack gyárt.

Palack csom.

Disztribúció

End of Life


Energia-mixek a modellépítésben Electricity-mix: HU (2005) G a B i 4 p ro c e ss p la n :R e fe re n c e q u a n titie s

Barnaszén tüzelésu eromu 0,051 MJ

HU: MAGYAR VILLAMOS ENERGIA-MIX

pX

Biomassza tüzelésu eromu 0,045 MJ

Kommunális hulladékégeto 0,008 MJ

Olajeromu 0,013 MJ Nukleáris eromu

Elosztás 1 MJ

0,387 MJ

Lignite tüzelésu eromu 0,144 MJ Gáz tüzelés 0,345 MJ

Vízi eromu

p 0,006 MJ

Széleromu

p

0,001 MJ

0,1772 MJ Import villamos energia

A magyar energia-mix életciklus-modellje


Nemzetközi összehasonlítás – Granulátum gyártás (PE) A összehasonlítás alapjául szolgáló nemzetközi folyamatok: •Európai adatbázis (European Reference Life Cycle Data System, ELCD), átlagos nyugat-európai termelési adatokon alapuló 2005.évi adatokat tartalmazó folyamat; •németországi adatokat tartalmazó folyamat, 2005.


Következtetések - HDPE „Gyenge-pontok” - Alapeset

•Granulátum gyártás: GWP, POCP, ADP (Vegyipari benzin előállításból adódóan) •Palackgyártás: AP, HTP, MAETP •End of Life: EP, ODP, FAETP, TETP

A termék teljes életútjának környezeti hatását befolyásoló tényezők:

•a granulátumot palackgyártásra felvásárló osztrák és lengyel tulajdonú cégek részesedése; •a különböző országok eltérő hulladékkezelési gyakorlata az életútja végén járó HDPE palackok végső kezelése tekintetében. Ezen tényezők befolyásoló szerepét érzékenységi vizsgálatok keretében elemeztük Megállapítható, hogy a granulátum csomagolás, palack csomagolás és disztribúció környezeti hatásai kevésbé meghatározók a többi életciklus szakasz vizsgálatánál kapott eredményekhez képest valamennyi hatáskategóriában. A granulátum gyártásnál a vegyipari benzin előállítási folyamata meghatározó szerepet játszik a környezeti hatások alakulásában, a palackgyártásnál az energiatermelés környezeti hatásai (jelen esetben a lengyel palackgyártók 70%-os részaránya miatt a lengyel energiatermelési folyamat a széntüzelésű erőművek dominanciája révén növeli a palackgyártás környezeti hátrányait). 3. ÉMMK KONFERENCIA - KÖRNYEZETTUDATOS MÛANYAGIPAR - Budapest, 2011.04.27.

Granulátum gyártás - GaBi modell - PP


Globális felmelegedés – GWP - PP

Granulátum gyártás Kőolaj Csomagolás

Granulátum csomagolás Alapanyaggyártás Villamos energia

Szálgyártás

Termékcsomagolás


Szálgyártás

Hulladék kezelés

Egyéb

Szállítás


Összefoglaló táblázat - PP


Granulátum csomagolás

Szálgyártás

Termék csomagolás

Szállítás


Következtetések - PP

„Gyenge-pontok” - Alapeset •Granulátum gyártás: EP, GWP, POCP, ADP (Vegyipari benzin előállításból adódóan) •Palackgyártás: AP, ODP, POCP, FAETP, HTP, MAETP, TETP A granulátum csomagolás, termék csomagolás és disztribúció környezeti hatásai kevésbé meghatározók a többi életciklus szakasz vizsgálatánál kapott eredményekhez képest valamennyi hatáskategóriában. Befolyásoló tényezők: •a szálgyártáshoz felhasznált villamos energia A szálgyártás folyamatánál a reális mértékű energia csökkentés hatására az egyes életciklus szakaszok szempontjából az eredmények rangsora a fotokémiai ózonképződés kivételével nem változik, viszont a teljes életciklus környezeti hatásait számos hatáskategóriában jelentősen befolyásolja. A szálgyártás környezeti hatásait jelentősen/döntően befolyásolhatja a szálgyártás földrajzi helye, az adott ország villamos energia termelési gyakorlata.


Életciklus elemzés eredményessége

A műanyag-granulátum gyártók előnye az elemzés elvégzéséből: •Saját tevékenységük környezetre gyakorolt hatása az általuk gyártott termékek teljes életciklusának vonatkozásában – hatáskategóriánként/összességében •Saját termékük gyártási fázisainak környezeti hatáselemzése. Gyengepontok feltárása révén képet kapnak azokról a pontokról, melyeken a jövőben érdemes változtatni a környezeti hatások csökkentése érdekében. Ez történhet akár az anyag-, akár az energiaáramok változtatásával. •Hasonló funkciójú termékkel való összehasonlítás esetén el tudja helyezni saját tevékenységét a nemzetközi/hazai termelésben. •Külső-belső kommunikációban egyaránt jól lehet kamatoztatni az egyre ismertebbé váló hatáskategóriákon belül a tevékenységre vonatkozó eredményeket. (pl. karbon-lábnyom)


Köszönöm figyelmüket!

[email protected]


Polietilén, polipropilén gyártásának életciklus elemzése

Recommend Documents