Introduzione al Life Cycle Assessment e all`Ecolabel
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Introduzione al Life Cycle Assessment e all`Ecolabel
Life Cycle Assessment Ecolabel Giulio De Leo Dipartimento di scienze ambientali Università degli studi di Parma www.ecolab.unipr.it [email protected] Il problema delle scelte: • Meglio un kWh prodotto col gas o col fotovoltaico? • E’ vero che l’energia nucleare è a emissioni zero? 1 Il problema delle scelte: Spostarsi in treno o in auto? Acqua in bottiglia di vetro o di plastica? Birra in lattina o in bottiglia? Latte bottiglia o in tetrapack? Più convenienti prodotti a km zero o estero? Sapone liquido in confezione o ricarica? Batterie ricaricabili o pile usa e getta? • Cassetta di plastica o in legno? • Sedia in plastica o legno? • • • • • • • Domande comuni • Che materiale? • Quale provenienza (percorso)? E che modalità di trasporto? • Che quantità (come confrontare i costi ambientali della mobilità in treno con quella dell’auto privata)? • Quale destino a fine uso? • Che impatti e dove? • Quali costi? 2 In genere… • Risposte: non scontate, servono informazioni su: – Origine – Processo – Destino a fine uso Life cycle assessment Valutazione del ciclo di vita • Norma di riferimento: UNI EN ISO 14040 – “Compilazione e valutazione attraverso tutto il ciclo di vita dei flussi in entrata e in uscita, nonché i potenziali impatti ambientali, di un sistema di prodotto” • Approccio assieme analitico e olistico 3 Cos'è un LCA • E’ una metodologia finalizzata alla valutazione dei “potenziali impatti ambientali” del ciclo di vita di un prodotto (per esempio, dalla lampadina al kWh) • Analizza fase per fase tutto il ciclo di vita: “dalla culla alla tomba” • Quantifica in grandezze fisiche, per ogni fase, i flussi di tutte le sostanze e i prodotti in ingresso e in uscita dal sistema • Valuta in verità l’entità dei carichi ambientali intesi come consumo di risorse e produzione di rifiuti e emissioni • Consente l’individuazione dei processi critici del sistema Quattro punti fondamentali 1. Procedura/metodologia 2. … per la valutazione dei carichi ambientali e consumi energetici 3. … riguardanti i processi di - produzione - uso/consumo - dismissione/recupero ecc. di beni e servizi... 4. ... durante tutto il ciclo di vita 4 Campi di applicazione strategia di impresa ricerca & sviluppo produzione distribuzione LCA Un po’ di storia… • Origini: primi anni ’60: – studio dei sistemi produttivi industriali (e non solo dei singoli processi) • Anni ’70: – primi studi (es. coca cola company) • Anni ’80: – Diffusione di linee guida e manuali (Boustead) • Anni ’90 – Congressi mondiali della SETAC (Society of Environmantal Toxicology and Chemistry) – Unificazione delle procedure • Anni 2000 – Banche dati (es. ANPA) – Normativa ISO – … 5 Ciclo di vita: Quanto indietro devo andare? Prodotto Società che lo distribuisce Industria che lo realizza produzione Prelievo delle materie prime/combustibili Impatto sull’ambiente (risorse) Ciclo di vita: Quanto avanti posso andare? Prodotto Consumatore che lo utilizza Uso e recupero a fine vita Trasportatore che lo raccoglie Impianto che lo recupera Impatto sull’ambiente (emissioni) 6 Analisi sul ciclo di vita: dalla culla alla culla Prodotto Società che lo distribuisce Consumatore che lo utilizza Industria che lo realizza Trasportatore che lo raccoglie Prelievo delle materie prime/combustibili Impianto che lo recupera Ambiente Ciclo di vita di un prodotto Acquisizione materie Processo produttivo •Energia •Materie prime •Rifiuti Distribuzione Utilizzo Riciclaggio •Emissioni atmosferiche •Scarichi idrici Smaltimento 7 Un esempio: l’energia elettrica Emissioni atmosferiche, Rifiuti, Scarichi idrici... + + + totali + Carichi + + Risorse (Energia, materie prime…) Alcune criticità • Evidenziare impatti che possono avvenire in tempi diversi (trasferimento temporale) • Evidenziare impatti che possono avvenire in luoghi diversi (trasferimento spaziale) 8 La mobilità urbana (trasferimento geografico) Mobilità urbana tradizionale Emissioni atmosferiche Mobilità elettrica Emissioni atmosferiche Struttura di uno studio di LCA 1. Goal definition and Scoping definizione scopi ed obiettivi 2. Life Cycle Inventory (LCI) inventario 3. Life Cycle Impact Assessment (LCIA): Valutazione degli impatti 4. Life Cycle Interpretation: Interpretazione del LC 9 Retroazioni e aggiustamenti GOAL AND SC O PE D E F IN IT IO N IN T E R P R E T A T IO N IN V E N T O R Y A N A L Y S IS IM P A C T ASSE SSM E N T Fase1: Goal definition and scoping • • • • Definizione dell'obbiettivo e finalità Analisi di inventario Valutazione degli impatti Interpretazione • Scopi e motivazioni • Campo di applicazione • Pubblico a cui è destinata l’analisi – Interno per scelte strategiche di progettazione – Per comunicazione col pubblico (dichiarazione ambientale di prodotto) – Per confronto delle prestazioni ambientali di prodotti diversi –… 10 Definizione dell'obbiettivo e finalità • • • • Definizione dell'obbiettivo e finalità Analisi di inventario Valutazione degli impatti Interpretazione Definizione oggetto dello studio Descrizione dei processi produttivi Definizione dell’unità funzionale Definizione dei confini del sistema in analisi • Qualità dei dati • Metodi di allocazione • • • • Unità funzionale L'unità funzionale costituisce il sistema di riferimento, relativo ad un determinato servizio, rispetto al quale vengono contabilizzati i flussi fisici contabilizzati nell'inventario, tutti gli ingressi e le uscite di energia e materiali. Esempi: • auto a benzina, auto a gas, auto ibrida: ………………………… km*passeggero • carbone, carbone pulito, gas, fotovoltaico, eolico:………………………… kWh • Vernici:……………………………………………. 1 m2 di sup.verniciata • Bottiglia di plastica o di vetro:………………….. 1 litro di acqua • Coltivazione tradizionale intensiva o biologica: ………………………………………. 1 litro di olio 1kg di pomodori 11 I confini del sistema: un esempio • Definizione dell'obbiettivo e finalità Analisi di inventario Valutazione degli impatti Interpretazione • • • livello 4 input energia diretta livello 3 input energia diretta livello 2 livello 1 input energia diretta processo produttivo input energia trasporti produzione impianti input energia diretta materiali usati input energia trasporti materiali e manifattura impianti produttivi materiali e manifattura impianti per produzione materiali di processo input energia trasporti • Data quality Assessment • • • Definizione dell'obbiettivo e finalità Analisi di inventario Valutazione degli impatti Interpretazione • Occorre indicare la provenienza dei dati specificando, rispetto al sistema in esame: – Attinenza Tecnologica – Attinenza Temporale – Attinenza Geografica • Occorre ricorrere il più possibile a primary data • Indicare per quali fasi si sono usate Database 12 • Sistemi di allocazione • • • Definizione dell'obbiettivo e finalità Analisi di inventario Valutazione degli impatti Interpretazione È necessario per ripartire i carichi ambientali e i consumi di risorse all’interno di un processo del sistema che fornisce più prodotti. I metodi più usati sono in base a – – – – rapporti stechiometrici prezzi di mercato contenuto energetico alla massa. Un Esempio: la raffineria • • • • Definizione dell'obbiettivo e finalità Analisi di inventario Valutazione degli impatti Interpretazione Acqua Additivi Gasoline pool 13 Processi di raffinazione visbreaking HDSkero Vacuum Topping Cracking reformer HD1 Topping alkilation HD2 unfining Thermal Craking Isomerizzazione HydroCraking • Inventario • • • Definizione dell'obbiettivo e finalità Analisi di inventario Valutazione degli impatti Interpretazione L'inventario costituisce l'elenco di tutti i flussi fisici che attraversano il sistema in esame. 14 • La fase di valutazione • • • Definizione dell'obbiettivo e finalità Analisi di inventario Valutazione degli impatti Interpretazione • Per una più facile interpretazione dei risultati, i flussi fisici riportati nell'inventario vengono tradotti in grandezze che riflettono l'impatto del prodotto attraverso le operazioni di – classificazione • per ogni categoria di impatto (ad es. effetto serra, o inquinamento delle acque) vengono individuate quali sono le sostanze che vi contribuiscono. – caratterizzazione • si utilizzano coefficienti di equivalenza che riportano ad una stessa unità di misura i contributi dei singoli inquinanti a ciascuna categoria di impatto. Tali coefficienti sono detti “fattori di caratterizzazione” (nel caso dell’effetto serra il Global warming potential). 15 • Necessaria aggregazione in: – Alcuni indicatori: • • • • • GWP (Global Warming Potential), ODP (Ozone Depleting Potential), Acidificazione Tossicità per salute umana, Eutrofizzazione, – Tipiche categorie di danno: • danni per l’uomo • per l’ambiente • per le risorse • Trattamento indicatori – Normalizzazione, es. rispetto a standard nazionali – Ponderazione: Valutazione importanze relative – Confronto: eventuale aggregazione di parametri e indicatori in INDICI sintetici (es. ecopunti svizzeri) Classificazione Caratterizzazione Moltiplico il flusso per il relativo fattore di caratterizzazione 16 S y s te m : b o t ti g l i a PI E n vT e n to ry : f in P E T F lo w I n p u ts : E n g lis h ( U K ) U n it s ( r ) B a r iu m S u lp h a t e ( B a S O 4 , in g r o u n d ) kg ( r ) B a u x it e ( A l2 O 3 , o r e ) kg Classificazione: Green House Gasses ( r ) B e n t o n it e ( A l2 O 3 . 4 S iO 2 . H 2 O , in g r o u n d ) kg ( r ) C h r o m iu m ( C r , o r e ) kg ( r ) C la y ( i n g r o u n d ) kg ( r ) C o a l ( in g r o u n d ) kg (r) C o p p e r (C u , o re ) kg (r) Iro n (F e , o re ) kg (r) Iro n S u l p h a te (F e S O 4 , o re ) kg b o t t ig lia P E T m a t e r ie p r im e e s e m i la v o r a t i 0 .0 0 0 1 2 4 8 3 9 1 .8 3 E -0 5 1 .1 8 E -0 5 2 .4 0 E -0 8 3 .9 4 E -0 5 0 .0 6 5 2 9 7 7 1 .2 2 E -0 7 0 .0 0 0 6 1 8 1 2 3 2 .0 7 E -0 6 (r) L e a d (P b , o re ) kg 3 .8 1 E -0 8 kg 0 .0 0 0 1 9 7 8 5 2 (r) M a n g a n e se ( M n , o re ) kg 0 .0 1 0 7 6 5 kg 1 .4 0 E -0 8 W ood kg 0 .0 0 0 3 3 9 7 4 6 (a ) A c e ta l d e h y d e (C H 3 C H O ) g 0 .0 0 1 0 0 8 0 4 (a ) B o ro n (B ) g 0 .0 0 1 0 5 1 9 7 ( a ) B r o m iu m ( B r ) g 0 .0 0 0 2 0 9 9 6 7 (a ) B u ta n e (n - C 4 H 1 0 ) g (a ) B u te n e (1 - C H 3 C H 2 C H C H 2 ) 0 .0 3 0 5 5 4 6 g 0 .0 0 0 3 2 8 2 3 8 ( a ) C a d m iu m ( C d ) g 0 .0 0 0 2 3 3 2 9 2 ( a ) C a lc iu m ( C a ) g 0 .0 0 1 9 1 7 5 2 ( a ) C a r b o n D i o x id e ( C O 2 , f o s s i l ) ( a ) C a r b o n M o n o x id e ( C O ) (a ) C a r b o n T e tr a flu o r id e (C F 4 ) ( a ) C h lo r i n e ( C l2 ) (a ) C h ro m i u m (C r III, C r V I) ( a ) C o b a lt ( C o ) g g g g g 9 2 8 .6 0 8 0 .0 0 0 3 2 8 2 3 6 0 .0 4 2 8 4 2 1 g g g ( a ) H a l o n 1 3 0 1 (C F 3 B r ) (a ) H e p ta n e (C 7 H 1 6 ) g g 0 .0 0 3 2 7 7 9 g 0 .0 0 6 5 5 6 1 7 g 1 .2 8 1 3 3 ( a ) H y d r o c a r b o n s ( u n s p e c if ie d ) g (a ) M e rc u r y ( H g ) g ( a ) M e t a ls ( u n s p e c if ie d ) g (a ) M e th a n o l ( C H 3 O H ) g 0 .0 0 0 1 1 6 8 9 9 g 0 .0 0 4 5 9 6 3 ( a ) N it r o g e n O x id e s ( N O x a s N O 2 ) g 1 .8 5 9 2 8 0 .0 1 3 1 1 0 1 ( a ) O r g a n ic M a t t e r ( u n s p e c if ie d ) g ( a ) P a r t ic u la t e s ( u n s p e c if ie d ) g 1 .2 2 6 2 5 (a ) P e n ta n e (C 5 H 1 2 ) g 0 .0 2 0 0 4 5 4 (a ) P h e n o l (C 6 H 5 O H ) g 2 .8 2 E -1 0 ( s ) O ils ( u n s p e c if ie d ) (s ) P h o s p h o r u s ( P ) g g - 0 .0 1 4 6 2 5 1 2 .4 9 E -0 8 9 .4 5 E -0 6 g 7 .9 7 E -0 5 ( s ) S u lp h u r ( S ) g 0 .0 0 0 9 5 5 0 6 (s ) Z i n c ( Z n ) g 2 .3 9 E -0 5 (w ) A ci d s ( H + ) g 0 .0 0 2 2 7 1 6 5 (w ) B e n ze n e (C 6 H 6 ) ( w ) B O D 5 ( B i o c h e m ic a l O x y g e n D e m a n d ) (w ) B o ro n (B III) ( w ) C a d m iu m ( C d + + ) W a s t e : N o n M i n e r a l ( in e r t ) 3 .8 8 E + 0 0 9 .7 8 E -0 6 0 .0 0 3 4 1 6 7 7 ( a ) M o ly b d e n u m ( M o ) ( s ) N it r o g e n ( N ) 2 .9 6 E + 0 2 5 .3 4 E -0 6 g g 1 .5 2 E + 0 2 0 .4 6 8 0 0 7 6 .5 9 9 3 8 ( a ) N ic k e l ( N i) (a ) N itr o u s O x id e (N 2 O ) 2 .3 0 E + 0 1 1 .2 1 E -1 6 (a ) H e xa n e ( C 6 H 1 4 ) g 2 .5 7 E -0 1 5 .3 7 E -0 9 0 .0 0 3 4 0 3 8 3 3 .7 2 E -0 5 (a ) H y d ro c a rb o n s (e x c e p t m e th a n e ) (a ) M e th a n e (C H 4 ) 6 .9 0 E + 0 3 5 .3 4 E -0 9 0 .0 0 0 2 3 5 3 3 4 g g (a ) F o rm a l d e h yd e (C H 2 O ) 9 2 8 .6 0 8 1 .6 8 E -0 4 0 .0 0 0 1 3 8 8 9 3 g (a ) E th y l b e n z e n e (C 8 H 1 0 ) ( a ) F lu o r id e s ( F - ) 1 5 .7 0 E + 0 3 0 .3 1 3 2 8 1 2 .9 5 E -0 8 (a ) E th y l e n e (C 2 H 4 ) ( a ) H a lo g e n a t e d M a t t e r ( u n s p e c if ie d ) 1085 Valutazione (Σ) g 0 .0 0 2 3 5 1 2 3 g 0 .0 0 1 4 6 4 3 2 g g g. CO2 eq 0 .0 0 0 2 9 3 2 4 7 6 .2 9 E -0 6 kg 1 .3 5 E -0 5 W a s t e : N o n T o x i c C h e m ic a ls ( u n s p e c if i e d ) kg 0 .0 0 0 1 4 8 9 2 5 W a s t e : R a d io a c t iv e ( u n s p e c if ie d ) kg 1 .7 5 E -0 5 W a s t e : S la g s a n d A s h ( u n s p e c if ie d ) kg 0 .0 0 3 1 1 1 3 9 • Interpretazione c o n f e z io n a m e n t o Caratterizzazione (GWP) ( r ) L ig n it e ( in g r o u n d ) ( r ) L im e s t o n e ( C a C O 3 , in g r o u n d ) O u tp u ts : 3 .1 S e p : . • • • Definizione dell'obbiettivo e finalità Analisi di inventario Valutazione degli impatti Interpretazione • Si individuano le criticità ambientali • Generazione di alternative • Confronto tra prodotti o sistemi di prodotti 17 Cosa non c’è in un LCA • Non calcola le reali modificazioni che avvengono nell’ambiente ma solo i carichi ambientali – es. Kg equivalenti di CO e non innalzamento temperatura media 2 • E’ solo parzialmente georeferenziato • Non fa differenza tra impatti che si producono in luoghi e tempi diversi - i risultati sono aggregati su tutto il ciclo di vita LCA vs. VIA Diffusione degli inquinanti in atmosfera Aumento concentrazione inquinanti Valutazione dei danni sul recettore finale 18 Gli aspetti coperti dai due approcci metodologici VIA VIA VIA VIA Cosa offre un LCA • Analisi sulle pressioni ambientali di scelte tecnologiche a monte e a valle e durante la fase di produzione e utilizzo • Individuazione delle fasi critiche • Eco Design dei prodotti (DfE) • Supporto alle decisioni (GPP e SESAMO) • Marketing (DA) ed etichettatura (EPD ed ECOLABEL) • Confronti efficaci tra opzioni alternative • Base per studi sitospecifci (VIA) 19 Cosa occorre per un LCA • Team di esperti delle varie fasi del ciclo di vita • Banca dati per reperire velocemente informazioni su processi ancillari • Software di organizzazione dati TEAM : Tools for Environmental Analisys and Management TEAM DEAM Banca dati TEAM core svolge i calcoli di inventario disegna il sistema (flow chart) TEAM Plus svolge le fasi di valutazione contiene DB di indicatori di I eII livello 20 La stuttura di TEAM Alcune applicazioni 21 Alcune applicazioni “istituzionali” • Green Public Procurement • Etichettature Ecologia – Ecolabel – Environmental Product Declaration Le etichettature ecologiche ISO serie 14020 1. TIPO I: Etichette ecologiche volontarie basate su un sistema multicriteria che considera l’intero ciclo di vita del prodotto, sottoposte a certificazione esterna da parte di un ente indipendente (ECOLABEL). (ISO 14024); 2. TIPO II: Etichette ecologiche che riportano auto-dichiarazioni ambientali da parte di produttori, importatori o distributori di prodotti, senza che vi sia l’intervento di un organismo indipendente di certificazione (”Riciclabile”). (ISO 14021); 3. TIPO III: Etichette ecologiche che riportano dichiarazioni basate su parametri stabiliti e che contengono una quantificazione degli impatti ambientali associati al ciclo di vita del prodotto calcolato attraverso un sistema LCA. Sono sottoposte a un controllo indipendente e presentate in forma chiara e confrontabile (EPD) . (ISO 14025) 22 Marchi ecologici • • • • • • • • • • • Nordic Swan (Svezia, Dan. Norv.) Aenor (Spagna) El Distintiu (Catalogna) Milieukeur (Germania) Blue Angel (Germania) Umweltzeichen (Austria) NF Environnement (Francia) Environmentally Friendly Products (Rep.Ceca) The Hungarian Eco-label (Ungheria) The Polish eco mark (Polonia) EU-Ecolabel EDP cosa è? • La Dichiarazione Ambientale di Prodotto, o EPD, (Environmental Product Declaration) è uno strumento pensato per migliorare la comunicazione ambientale fra produttori, da un lato (business to business), e distributori e consumatori, dall'altro (business to consumers). 23 EPD in sintesi • Utilizza LCA (ISO 14040) per l'identificazione e la quantificazione degli impatti ambientali. • È applicabile a tutti i prodotti o servizi, indipendentemente dal loro uso o posizionamento nella catena produttiva; • Presente una classificazione in gruppi ben definiti in modo da poter effettuare confronti tra prodotti o servizi funzionalmente equivalenti. • Viene verificata e convalidata da un organismo indipendente che garantisce la credibilità e veridicità delle informazioni contenute nello studio LCA e nella dichiarazione. Architettura EDP 24 Ecolabel in generale L’Ecolabel (Regolamento CE n. 1980/2000) è il marchio europeo di qualità ecologica che premia i prodotti e i servizi migliori dal punto di vista ambientale, che possono così diversificarsi dai concorrenti presenti sul mercato, mantenendo comunque elevati standard prestazionali. Attesta che il prodotto o il servizio ha un ridotto impatto ambientale nel suo intero ciclo di vita. Caratteristiche dell’Ecolabel • VOLONTARIO – La richiesta del marchio Ecolabel è del tutto volontaria. • SELETTIVO – L'etichetta ecologica è un attestato di eccellenza, pertanto viene concessa solo a quei prodotti che hanno un ridotto impatto ambientale, secondo criteri revisionati e resi più restrittivi, quando se ne verifichi la necessità, per premiare sempre l’eccellenza e favorire il miglioramento continuo. • EUROPEO – Forza dell’Ecolabel Europeo è proprio la sua dimensione europea. Il marchio può essere usato nei 25 Stati Membri dell’Unione Europea così come in Norvegia, Islanda e Liechtenstein. 25 26 I gruppi di prodotti accreditati • Sono state rilasciate nuove licenze Ecolabel per il servizio di ricettività turistica. • • • • • • • • • • • • Prodotti tessili Ammendanti Calzature Carta per copia Frigoriferi Lampade elettriche Lavastoviglie Lavatrici Materassi Personal computer e Computer portatili Prodotti vernicianti per interni Tessuto-carta 27 28 Facts • • During Flower Week 2006, retailers in Denmark participating in the campaign experienced sales increases of up to 600%! UPM, the world's largest producer of graphic paper, sells 250.000 tonnes of ecolabelled paper products per year - with an annual revenue of €3.8 billion! • According to a study by Lexmark, each European employee prints an average of 30 pages per day. Choosing ecolabelled paper guarantees paper coming from recycled fibres or sustainably managed forests. • Ecolabelled detergents exclude substances that may cause cancer or heritable genetic damage, are very toxic to aquatic environments, or may impair fertility. • The energy consumption of an ecolabelled television during standby mode is half that of a standard TV! • No chlorine gas is used as a bleaching agent in ecolabelled graphic and copying paper. • "Ecolabelled products can be an important part of the solution to global warming as they have to use less energy, both in production and in use, and have to be easy to dispose off [...]." (A representative of the Danish Consumer Council ) • Ecolabelled wall paints use ten times less VOCs * than conventional products! 29 Come si ottiene Green Public Procurement • La pratica del GPP consiste nella possibilità di inserire criteri di qualificazione ambientale nella domanda che le Pubbliche Amministrazioni esprimono in sede di acquisto di beni e servizi. • Su questo tema la P.A. può svolgere, quindi, il duplice ruolo di "cliente" e di "consumatore", e in quanto tale può avere una forte capacità di "orientamento del mercato". 30 Il “potere” del GPP Forte influenza sul Mercato,gli acquisti effettuati dalla Pubblica Amministrazione rappresentano: • in Italia e in Canada il 17% del Prodotto Interno Lordo (PIL) • in Europa il 18% • In USA il 14% . Ruolo del GPP Può favorire la crescita di un "mercato verde", attraverso: • l'inserimento di criteri di preferibilità ambientale nelle procedure di acquisto della Pubblica Amministrazione nell'ambito dell'offerta economicamente più vantaggiosa; • la possibilità di considerare i sistemi di etichettatura ambientale come mezzi di prova per la verifica di requisiti ambientali richiesti; • la possibilità di considerare le certificazioni dei sistemi di gestione ambientale (EMAS - ISO 14001) come mezzi di prova per la verifica delle capacità tecniche dei fornitori per la corretta esecuzione dell'appalto pubblico. 31 Siti di riferimento http://www.ecoinvent.ch/en/index.htm www.ecolabel.it http://lca.jrc.ec.europa.eu/lcainfohub/index.vm http://www.apat.gov.it/site/it-IT/Temi/Mercato_verde/Green_Public_Procurement_(GPP)/ http://www.pre.nl/simapro/default.htm www.ecobilan.com http://www.boustead-consulting.co.uk 32
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