II. Fáze – Inventarizační analýza - podstata technického provádění LCA studií - náročné na: 1) dostupnost dat 2) praktickou zkušenost s modelováním produktových systémů 3) zvládnutí databázových nástrojů a pochopení jejich funkcí - tři kroky: 1) sestavení vývojového diagramu 2) sběr dat 3) výpočet ekovektoru Tvorba schématu produktového systému - nutno poznat celý LC produktu a identifikovat zúčastněné procesy (v rámci dříve určených hranic systému) a jejich vstupy a výstupy - pospojování procesů pomocí jednotlivých toků získáme schéma produktového systému ohřev vody povrch.voda (V) čištění vody pitná voda (V) horká vodaenergie E (MJ) energie E (MJ) Vstupy: Výstupy: povrch. voda (V) pitná voda (V) energie (kWh) emise Vstupy: Výstupy: pitná voda (V) horká voda (V) energie (MJ) emise emiseemise ohřev vodyčištění vody Tvorba schématu produktového systému - příklad: životní cyklus čajové konvice (jež je součástí kávovaru) - podprocesy výroby skleněné nádoby a plastového držadla Čajová konvice nádoba (ks) držadlo (ks) Tvorba schématu produktového systému - příklad: životní cyklus čajové konvice (jež je součástí kávovaru) - podprocesy výroby skleněné nádoby a plastového držadla Čajová konvice Výroba skleněné nádoby Formování PP držadlaVýroba PP granulátu držadlo (ks) nádoba (ks) Tvorba schématu produktového systému - příklad: životní cyklus čajové konvice (jež je součástí kávovaru) - podprocesy výroby skleněné nádoby a plastového držadla suroviny (kg) Čajová konvice suroviny (kg) energie E (MJ) energie (MJ) Výroba skleněné nádoby Formování PP držadla nádoba (ks) odpad emise Výroba PP granulátu granulát (kg) energie (MJ) odpad emise držadlo (ks) Využití software pro modelaci - zadání dat do programu SimaPro Alokace - podrobněji - situace, kdy: 1) jeden tok z jednoho procesu se podílí na vzniku dvou a více různých produktů (či procesů) vznikajících paralelně ve stejném procesu - např. proces kogenerační výroby elektřiny a tepla (produktů) - chov dobytka – jaké jsou produkty? - elektrolýza solného roztoku – produkty? 2) více stejných (paralelních) toků je zaústěno do jednoho procesu Alokace – jak se s ní vypořádat - dvě možné strategie 1) vyhnout se alokaci 2) rozdělit (alokovat) env. dopady ŽC mezi jednotlivé produkty 1) Vyhnutí se alokaci Metoda rozšíření hranic - určení alternativního procesu pro vedlejší produkty, mezi které se env. dopady dělí (alokují) - provedeme LCA těchto vedlejších produktů a env. dopady pak odečteme od původního procesu Rozšíření hranic – odečtení procesu - např. výroba sazí, kdy zároveň vzniká využitelné teplo (pára) - jaké env. dopady připočteme jen hlavnímu produktu – sazím? - rozšíříme hranice systému výroby sazí o alternativní proces výroby páry, a env. dopady tohoto procesu pak odečteme (tzv. inverzní tok) - např. výroba hovězího masa – env. dopady alok. mezi další produkty - o jaké procesy bychom mohli rozšířit hranic prod. systému? saze Výroba sazí pára Alternativní výroba tepla pára Rozšíření hranic – odečtení procesu - v programu SimaPro můžeme env. dopady vedlejšího produktu odečíst (máme-li chrakterizovaný jeho ŽC) - např. kogenerační výroba elektřiny a tepla – chceme znát env. dopady jen výroby elektřiny – namodelujeme LCA jiného druhu výroby tepla (třeba ve výtopně) a to pak zadáme jako „avoided product“ 2) Alokace mezi jednotlivé produkty 1) za použití fyzikálních vlastností určíme %: - množstevní či energetická alokace 2) za použití socio-ekonomických vlastností určíme % Chlor Elektrolýza solanky Vodík NaOH Alokace hmot. ekon. 46% 63% 52% 35% 2% 2% 2) Alokace mezi jednotlivé produkty 1) za použití fyzikálních vlastností určíme %: - množstevní či energetická alokace 2) za použití socio-ekonomických vlastností určíme % - vliv použití alokačního pravidla je vhodné ověřit analýzou citlivosti ! Chlor Elektrolýza solanky Vodík NaOH Alokace hmot. ekon. 46% 63% 52% 35% 2% 2% hmot. ekon. 37% 88% 63% 12% Alokace mezi jednotlivé produkty - alokace mezi jednotlivé produkty (procesy) popisuje alokační faktor - např. určitý tok se rozděluje mezi dva procesy A a B v poměru 37 % a 63 % - alokační faktory pak mají hodnotu AFr (A) = 0,37 AFr (B) = 0,63 - ověření správnosti alokace – env. dopady jednotlivých alokovaných podílů = 100 % hmot. ekon. 37% 88% 63% 12% Alokace otevřené externí recyklace I Cut-off alokace - env. dopady se přiřazují procesům bezprostředně spojených s daným produktem S Procesy získávání surovin Produkt 1 R1 Recyklace R2 Recyklace OH Procesy odpadového hospodářství Produkt 2 Produkt 3 Alokace otevřené externí recyklace I Cut-off alokace - env. dopady se přiřazují procesům bezprostředně spojených s daným produktem - procesy spojené s recyklací R1 jsou alokovány k Prod. 2,... - env. dopady (ED) se pak alokují: ED1 = S ED2 = R1 ED3 = R2 + OH S Procesy získávání surovin Produkt 1 R1 Recyklace R2 Recyklace OH Procesy odpadového hospodářství Produkt 2 Produkt 3 Alokace otevřené externí recyklace II - je také možno přiřadit env. dopady OH k Produktu 1 dle logiky, kdy k procesu získávání surovin přiřadíme i proces likvidace odpadů - env. dopady (ED) se pak alokují: ED1 = S + OH ED2 = R1 ED3 = R2 S Procesy získávání surovin Produkt 1 R1 Recyklace R2 Recyklace OH Procesy odpadového hospodářství Produkt 2 Produkt 3 Alokace otevřené externí recyklace III - recykl. materiály mohou být ale vnímány jako suroviny, jež by v případě odstranění musely být nahrazeny jinými sur., jejichž získávání by představ. env dopady - env. dopady (ED) se pak alokují: ED1 = R1 ED2 = R2 ED3 = S+OH S Procesy získávání surovin Produkt 1 R1 Recyklace R2 Recyklace OH Procesy odpadového hospodářství Produkt 2 Produkt 3 - diskutované alokační postupy se snaží identifikovat podíl jednotlivých produktů na env. dopadech produkt. systému - rozšíření hranic systému tak, aby zahrnoval všechny produkty a procesy s nimi spojené by bylo ideální, ale obrovsky by stoupla datová náročnost Rozšíření syst. je možno aproximovat uzavřenou interní recyklací = env. dopady se rozdělí rovným dílem - toto možné jen u materiálů bez změny kvality – např. kovy - ED1=? - diskutované alokační postupy se snaží identifikovat podíl jednotlivých produktů na env. dopadech produkt. systému - rozšíření hranic systému tak, aby zahrnoval všechny produkty a procesy s nimi spojené by bylo ideální, ale obrovsky by stoupla datová náročnost Rozšíření syst. je možno aproximovat uzavřenou interní recyklací = env. dopady se rozdělí rovným dílem - toto možné jen u materiálů bez změny kvality – např. kovy - ED1=ED2=ED3=S/3+(R1+R2)/3+OH/3 Alokace otevřené externí recyklace – dle ekonom. měř. - můžeme také alokovat ekonomicky – např. dle toho, kdo kolik platí za recyklaci: - např. Prod. 1 platí 100 Kč za likvidaci Prod. 2 platí 200 Kč za nákup recykl. mater. a 50 Kč za recyklaci svého produktu Prod. 3 platí 150 Kč za nákup prod. Alokace otevřené externí recyklace – dle ekonom. měř. - můžeme také alokovat ekonomicky – např. dle toho, kdo kolik platí za recyklaci: - např. Prod. 1 platí 100 Kč za likvidaci Prod. 2 platí 200 Kč za nákup recykl. mater. a 50 Kč za recyklaci svého produktu Prod. 3 platí 150 Kč za nákup prod. - jak ekonomicky alokovat ED recyklace pokud sběr recyklovatelného materiálu hradí město? Alokace otevřené externí recyklace – dle ekonom. měř. - můžeme také alokovat ekonomicky – např. dle toho, kdo kolik platí za recyklaci: - např. Prod. 1 platí 100 Kč za likvidaci Prod. 2 platí 200 Kč za nákup recykl. mater. a 50 Kč za recyklaci svého produktu Prod. 3 platí 150 Kč za nákup prod. - - jak ekonomicky alokovat ED recyklace pokud sběr recyklovatelného materiálu hradí město? Jaké jsou env. dopady ŽC papíru? Jaké jsou env. dopady ŽC papíru? 60 % 40 % Jaké jsou env. dopady ŽC papíru? 60 % 40 % EDpap=0,6*EDvirgin+0,4*EDrecykl+EDzprac Jaké jsou env. dopady ŽC papíru? 60 % 40 % EDpap=0,6*EDvirgin+0,4*EDrecykl+EDzprac+0,2*EDodpad 20 % 80 % Ekovektor - vyčíslení množství spotřebovaných surovin a E a odpadů - vztažené k FU, která je vyjádřená referenčním tokem - název ekovektor vychází z maticového počtu, kde se počítají vstupy a výstupy všech jednotkových procesů ŽC produktu Ekovektor - sběr dat o vstupech/výstupech je velmi náročný - zjišťuje se nejlépe přímo od výrobců produktů, nebo z IRZ (Integrovaný Registr Znečištění - emise) či z databází Produktový systém čajové konvice Ekovektor – maticový výpočet - př.: LCA výroby elektřiny v benzínovém generátoru Ekovektor – maticový výpočet - př.: LCA výroby elektřiny v benzínovém generátoru Ekovektor – maticový výpočet - výroba 1 kWh elektřiny v generátoru (proces A) - inventura toků –10kWh E: spotřeba 2 l benzínu emise 0,1 kg CO2 0,01 kg SO2-0,2 l benzinu 0,01 kg CO2 0,001 kg SO2 1kWh el. E v1e = Ekovektor – maticový výpočet - výroba 1 kWh elektřiny v generátoru (proces A) - inventura toků –10kWh E: spotřeba 2 l benzínu emise 0,1 kg CO2 0,01 kg SO2 - výroba 1 l benzínu (proces B) - inventura toků –100 l benzínu: spotřeba 500 l ropy emise 10 kg CO2 2 kg SO2 -0,2 l benzinu 0,01 kg CO2 0,001 kg SO2 1kWh el. E v1e = -5 l ropy 0,1 kg CO2 0,02 kg SO2 1 l benzínu v2m = Ekovektor – maticový výpočet - sloučení obou ekovektorů v jeden odpovídající výrobě 1kWh -0,2 l benzinu + 0,2*1 l benzinu 0,01 kg CO2 + 0,2*0,1 kg CO2 0,001 kg SO2 + 0,2*0,02 kg SO2 1 kWh el. E + 0,2*0 0 + 0,2*(-5) l ropy vcelk.e = v1e + 0,2*v2m = 0,03 kg CO2 0,005 kg SO2 1 kWh el. E -1 l ropy vcelk.e = v1e + 0,2*v2m = Využití software pro modelaci - ekovektor - data z databází Využití software pro modelaci - zobrazení jednoduchého produktového systému - produkt – čajová konvice - procesy spojené s produktem – v šedých rámečcích - rozsahy environmentálních dopadů spojených s každým procesem jsou vyjádřeny tloušťkou šipky