Raziskava v okviru projekta Plastice
Študija življenjskega cikla nosilnih
plastičnih vrečk
Priložnost biorazgradljive plastike?
Mitja Mori
Gašper Gantar
Boštjan Drobnič
Mihael Sekavčnik
18. 03. 2013
Kazalo predstavitve
1. Obseg študije in ciljna publika
2. Izhodišča študije in metodologija
3. Meje in robni pogoji ter omejitve študije
4. Analiza inventarja
a.
Osnovne surovine
b.
Transport
2. Izhodišča
c.
Proizvodni procesi
3. Meje in robni
pogoji
d.
Ravnanje z odpadki
1. Obseg
4. Analiza inventarja
5. Numerični modeli v programskem okolju Gabi 5
5. Numerični model
6. Izbrani okoljski kazalniki
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
7. Analiza rezultatov
8. Zaključki
8. Zaključki in priporočila
9. Ukrepi
9. Osnovni ukrepi
2
1. Obseg študije in ciljna publika
Glavni podatki o študiji in cilj
• 3 nosilne plastične vrečke (bazična LDPE)
• LCA metodologija – od zibelke do groba
• Vpliv treh nosilnih vrečk na okolje skozi okoljske kazalnike
• Celoten življenjski cikel nosilne vrečke (bazični scenariji)
1. Obseg
• Različni scenariji v zaključku življenjskega cikla (ravnaje z odpadki)
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
Ciljna publika:
5. Numerični model
• Proizvajalci nosilnih vrečk
6. Okoljski kazalniki
• Naročnik
7. Analiza
• Kupci
8. Zaključki
9. Ukrepi
• Podjetja za ravnanje z odpadki
• Oblikovalci politik
3
2. Izhodišče študije
• Funkcionalna enota: 1 nosilna vrečka
1. Obseg
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
• LCA metodologija:
• Gabi 6
• Od zibelke do groba
4
3. Meje študije in robni pogoji
Neupoštevani
podatki/procesi
•
Snovni tokovi v proizvodnji
•
•
•
1. Obseg
•
•
•
•
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
8. Zaključki
Enostavna splošna shema LCA modela
9. Ukrepi
5
TiO2, barvi in črnila
Aktivnosti centralnih skladišč
Transport od poslovalnic do
doma kupcev
Industrijska postrojenja
Pomožni materiali
Vpliv človeškega dela
Posredne dejavnosti
4. Analiza inventarja – osnovne surovine
1. Obseg
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
6
4. PP vs. LDPE vs. Mater-BI granulat, 1kg
1. Obseg
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
• Primerjava 1 kg proizvedenega granulata
• Od zibelke do vrat
• Konkurenčnost Mater-BI granulata s stališča okoljskih
kazalcev in porabe energije
• Malo večji delež vode zaradi kmetijskih dejavnosti
• Potrebno upoštevati absorpcijo CO2, ki znaša 1,07 kg
4. Analiza inventarja – proizvodni procesi
1. Obseg
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
Poraba električne energije v procesu izdelave LDPE vrečke, vir: Plasta d.o.o.
8
4. Analiza inventarja – transport (LDPE, Mater-BI)
1. Obseg
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
9
4. Analiza inventarja – transport (PP-Life)
1. Obseg
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
10
4. Analiza inventarja – zaključek življenjske dobe
1. Obseg
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
Mehanska reciklaža (Plasta d.o.o., Vietnam, literatura)
•
•
•
•
50 % delež: LDPE, PP-Life
0 % delež: Mater-BI
Dobava reciklata - transport
Poraba električne energije za mletje reciklata
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
11
4. Analiza inventarja – zaključek življenjske dobe
1. Obseg
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
Odlagališče odpadkov (Gabi DB)
• Povprečje za EU 27 (odlaganje trdnih komunalnih odpadkov)
• Uporaba odlagališčnega plina – okoljski dobitki (krediti)
• Okoljski krediti (dobitki) zaradi:
• Proizvodnja električne energije
• Dejansko ni prisotno na vseh odlagališčih
• 43 % mase nosilne vrečke (podatek EU27)
12
4. Analiza inventarja – zaključek življenjske dobe
1. Obseg
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
Sežig (Gabi DB)
• Povprečje za EU 27 (sežig trdnih komunalnih odpadkov)
• Okoljski krediti (dobitki) zaradi:
• Proizvodnja toplote
• Proizvodnja električne energije
• 7 % mase nosilne vrečke (podatek EU27)
8. Zaključki
9. Ukrepi
13
4. Analiza inventarja – zaključek življenjske dobe
1. Obseg
Industrijsko kompostiranje (Literatura)
2. Izhodišča
• Obremenitve:
3. Meje in robni
pogoji
• Prevoz odpadkov do obrata za ravnanje z odpadki - dizel
4. Analiza inventarja
• Poraba dizelskega goriva v postopku kompostiranja:
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
• Pogon za mletje, dovod zraka
• Sproščen CO2 in amonijak
• Okoljskih kreditov NI kot v primeru sežiga/odlagališča:
• uporaba za rekultivacijo degradiranih površin, prekrivanje deponij
Krediti možni, če Mater-BI vrečko odlagamo na domač kompost !
14
5. Numerični model: Mater-BI, osnovni scenarij
1. Obseg
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
15
5. Numerični model: PP-Life osnovni scenarij
1. Obseg
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
16
5. Numerični model: LDPE osnovni scenarij
1. Obseg
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
17
6. Okoljski kazalniki (CML 2001)
1. Obseg
2. Izhodišča
•
•
•
•
•
•
•
Potencial globalnega segrevanja, GWP/g CO2-eq
Izčrpavanje abiotičnih virov, ADP/kg Sb-eq
Potencial zakisljevanja okolja, AP/kg SO2-eq
Evtrofikacijski potencial, EP/kg PO4-eq
Potencial tanjšanja ozonske plasti, ODP/kg R11-eq
Potencial nastajanja fotokemičnih oksidantov, POCP/kg Eten-eq
Poraba energije iz obnovljivih in neobnovljivih virov, MJ
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
Potencial globalnega segrevanja (GWP) za različne snovi
18
7. Analiza – GWP, funkcionalna enota – 1 vrečka
0,2978
ravnanje z odpadki
transport
proizvodnja
material
3,0E-01
GWP / kgCO2-eq.
2,5E-01
2,0E-01
1,5E-01
1,0E-01
5,0E-02
1. Obseg
2. Izhodišča
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
1 nosilna vrečka
Različne mase vrečk
Bazični scenariji
Ind. kompostiranje
0,0406
0,0224
0,0E+00
LDPE
PP-Life
Mater-BI
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
•
•
•
•
RELATIVNI PRISPEVEK
• Proizvodnja granulata
• Proizvodnja vrečk
• Ravnanje z odpadki
• Prevoz
100%
9%
2%
80%
24%
15%
38%
60%
40%
6%
34%
3%
19%
66%
41%
20%
45%
0%
LDPE
PP-Life
Mater-BI
19
7. Analiza – GWP, točka preloma
Ponovne uporabe PP-Life in Mater-BI vrečke, dokler ne dosežeta
GWP, ki je manjši ali enak GWP vrednosti LDPE vrečke
0,0224
0,0213
2,5E-02
0,0203
1. Obseg
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
GWP / kgCO2-eq.
2,0E-02
1,5E-02
1,0E-02
ravnanje z odpadki
transport
proizvodnja
5,0E-03
material
0,0E+00
LDPE, 1x
PP-Life, 14x
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
• Primerjava glede na LDPE
• 14x ponovna uporaba PP-Life
• 2x ponovna uporaba Mater-BI
Mater-BI, 2x
7. Analiza – Okoljski kazalniki (Mater – BI)
0%
90%
1%
0%
3%
1%
3%
4%
1%
1%
4%
12%
34%
70%
1. Obseg
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
Deleži v odstotkih
3%
50%
7. Analiza
8. Zaključki
99%
93%
96%
83%
30%
45%
10%
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
19%
100%
0%
-2%
-10%
ADP elements [kg SbEquiv.]
AP [kg SO2-Equiv.]
EP [kg PhosphateEquiv.]
Ravnanje z odpadki
GWP 100 years [kg
CO2-Equiv.]
Transport
Proizvodnja
ODP, steady state [kg
R11-Equiv.]
POCP [kg EtheneEquiv.]
Materiali
9. Ukrepi
Relativen delež posameznih faz življenjskega cikla v celotnem vplivu
okoljskih kazalnikov za Mater-BI nosilno vrečko
7. Analiza – Okoljski kazalniki (PP-Life)
5%
90%
6%
9%
4%
4%
15%
20%
1. Obseg
2. Izhodišča
Deleži v odstotkih
70%
60%
59%
38%
50%
79%
17%
72%
20%
30%
10%
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
7. Analiza
8. Zaključki
43%
41%
10%
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
41%
14%
-2%
26%
22%
-1%
-1%
-10%
ADP elements [kg Sb- AP [kg SO2-Equiv.]
Equiv.]
EP [kg PhosphateEquiv.]
Ravnanje z odpadki
GWP 100 years [kg ODP, steady state [kg
CO2-Equiv.]
R11-Equiv.]
Transport
Proizvodnja
POCP [kg EtheneEquiv.]
Materiali
9. Ukrepi
Relativen delež posameznih faz življenjskega cikla v celotnem vplivu
okoljskih kazalnikov za PP-life nosilno vrečko
7. Analiza – Okoljski kazalniki (LDPE)
1%
2%
90%
19%
9%
2%
4%
24%
8%
0%
5%
14%
25%
38%
1. Obseg
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
Deleži v odstotkih
70%
50%
87%
77%
30%
7. Analiza
8. Zaključki
66%
57%
91%
66%
10%
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
21%
-5%
-4%
ADP elements [kg SbEquiv.]
AP [kg SO2-Equiv.]
-4%
-2%
-10%
EP [kg PhosphateEquiv.]
Ravnanje z odpadki
Transport
GWP 100 years [kg
CO2-Equiv.]
Proizvodnja
ODP, steady state [kg
R11-Equiv.]
POCP [kg EtheneEquiv.]
Materiali
9. Ukrepi
Relativen delež posameznih faz življenjskega cikla v celotnem vplivu
okoljskih kazalnikov za LDPE nosilno vrečko
7. Analiza – Ostali kazalniki (primerjava 1 vrečka)
1. Obseg
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
• Upoštevati potrebno maso vrečke (14,8 g– 127 g – 20,2 g)
• Presenetljivo Mater-BI nosilna vrečka slabša od LDPE
• Masa vrečke (37 % večja masa)
• Industrijsko kompostiranje
• Brez okoljskih kreditov v nasprotju s sežigom, odlagališčem
7. Analiza – Ostali kazalniki (enakost mas: 20 g)
1. Obseg
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
•
•
•
•
Enakost mas nosilnih vrečk: 20 g (teoretično)
Konkurenčnost Mater-Bi nosilne vrečke!
Upoštevanje industrijskega kompostiranja (34 % celotnega vpliva)
Ob upoštevanju kompostiranja za uporabo v kmetijstvu ->
okoljski krediti!
7. Analiza – GWP, Mater-BI
100%
80%
15%
2. Izhodišča
67%
LDPE;
0%
LDPE
PP-Life
8. Zaključki
9. Ukrepi
Mater-BI
0,2978
ravnanje z odpadki
transport
proizvodnja
material
3,0E-01
2,5E-01
GWP / kgCO2-eq.
7. Analiza
• Primerljivost z
41%
4. Analiza inventarja
6. Okoljski kazalniki
kompostiranja;
66%
3. Meje in robni
pogoji
5. Numerični model
industrijskega
38%
20%
1. Obseg
28%
24%
60%
40%
• Brez vpliva
1%
4%
6%
9%
2%
2,0E-01
1,5E-01
1,0E-01
5,0E-02
0,0269
0,0224
0,0E+00
LDPE
PP-Life
Mater-BI
26
7. Analiza – primarna in sekundarna uporaba
PRIMARNA PONOVNA UPORABA
• Čim več ponovnih primarnih uporab nosilnih vrečk
• Sorazmerno zmanjšanje okoljskih bremen
SEKUNDARNA PONOVNA UPORABA
1. Obseg
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
• Uporaba namesto vrečk za odpadke
• Izognemo se nakupu vrečk za smeti
• LCA model vrečke za smeti
• Enaki proizvodni postopek
• 50 % mase materiala
• Uporaba vrečke za smeti samo 1x – odvržemo skupaj z
odpadki (odlagališče)
• Zmanjšanje negativnih vplivov v povprečju za 40 % LDPE
• Zmanjšanje negativnih vplivov v povprečju za 46 % Mater-BI
7. Analiza – Scenariji ravnanja z odpadki
1. Obseg
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
• Primerjave so narejene glede na osnovne scenarije za
• LDPE
• PP-Life
• Mater-BI
7. Analiza – Scenariji ravnanja z odpadki (LDPE)
1. Obseg
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
• Višanje vsebnosti reciklata v vrečah bistveno znižuje okoljsko
breme glede na večino kazalcev;
• Odlaganje na deponijo poslabša skoraj vse opazovane okoljske
kazalce - izjema je ogljični odtis (čas razpada LDPE);
• Sežig izboljša skoraj vse opazovane okoljske kazalce - izjema
zopet ogljični odtis;
7. Analiza – Scenariji ravnanja z odpadki (Mater-BI)
1. Obseg
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
• Bazični scenarij: 100 % industrijsko kompostiranje;
REZULTATI:
• odlaganje na deponijo poslabša nekatere okoljske kazalce,
drugih ne (upoštevani pozitivni učinki – električna energija);
• sežig približno enako dobra možnost ravnanja z odpadki kot
industrijsko kompostiranje;
7. Analiza – dejanska poraba vrečk
(9,2 vrečke/mesec na gospodinjstvo)
• Obdobje 5 let – življenjska doba PP-Life;
1. Obseg
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
• 50 – 100 kratna razlika v večini okoljskih kazalcev;
8. Zaključki in priporočila
PROIZVAJALCI VREČK
• Največji možni delež reciklata;
• Povečanje energijskega izkoristka proizvodnje:
• Zmanjšana poraba za proizvodnjo vrečk;
1. Obseg
• Uporaba toplote;
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
POTROŠNIKI – izbira vrečk
• Uporaba trajne PP-Life vrečke:
• 14x uporaba doseže LDPE nosilno vrečko
• V 5 letih 41x manjši GWP kot LDPE
8. Zaključki in priporočila
POTROŠNIKI – Ponovna uporaba
•
Primarna ponovna uporaba pomeni sorazmerno zmanjšanje
okoljskih bremen;
•
Sekundarna ponovna uporaba kot vrečke za mešane komunalne
smeti ima pozitivne učinke glede na bazičen scenarij v primeru LDPE,
manj v primeru Mater-BI;
1. Obseg
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
PORTOŠNIKI – Pravilno odlaganje nosilnih vrečk
4. Analiza inventarja
•
LDPE in PP-Life v zabojnik za ločeno zbiranje odpadne embalaže;
•
Mater-BI odvrzite skupaj s biološkimi odpadki na domač kompost,
ki se uporablja za kmetijske namene (izognemo se proizvodnji gnojil in
pridobivanju šote, kar zmanjša celotni okoljski vpliv); Če nimate
lastnega komposta -> zabojnik za ločeno zbiranje bio odpadkov;
Ne smemo odložiti v zabojnik s plastično embalažo!
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
8. Zaključki in priporočila
Potrošniki - NEPRAVILNO RAVNANJE Z ODPADKI
•
LDPE v zabojnik za mešane komunalne: 7 % povečanje okoljskih
obremenitev;
1. Obseg
•
PP-Life v zabojnik za mešane komunalne: 3 % povečanje
2. Izhodišča
okoljskih obremenitev;
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
•
Mater-BI v zabojnik za mešane komunalne: GWP +13 %, ostali
kazalniki med 0 in +49 % povečanja okoljskih obremenitev;
8. Osnovni ukrepi
1. Obseg
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
Relativnost rezultatov!
1. Obseg
2. Izhodišča
3. Meje in robni
pogoji
4. Analiza inventarja
5. Numerični model
6. Okoljski kazalniki
7. Analiza
8. Zaključki
9. Ukrepi
140 m
1 LDPE nosilna vrečka v
svojem CELOTNEM
življenjskem ciklu povzroči
manjši izpust kot 140 m
prevoženih s povprečnim
osebnim avtomobilom.