mercoledì 29 febbraio 2012

La Life Cycle Analysis: ferro da lancia della Green Revolution


Quanto stiamo “consumando” quando usiamo l'auto? E quando prendiamo un caffè? E quando usiamo un elettrodomestico? In alcuni casi la risposta a queste domande può sembrare estremamente semplice: il consumo di un'automobile è scritto sul libretto ed è espresso in litri di benzina su 100 km. Ma questa è spesso una risposta ingannevole: un “consumo” realistico (che contabilizzi in qualche modo l'effetto complessivo sull'ambiente di un bene) deve tenere in debito conta anche tutte le risorse naturali utilizzate per la creazione del manufatto e tutte le risorse che servono per dismetterlo. E' in questa ottica che nasce l’innovativa filosofia di pensiero denominata “Life Cycle Thinking” (LCT). Il principio che ispira questa filosofia è quello di considerare un prodotto come un insieme di processi, di flussi in input ed output di materiali e forme di energia associate a tutti gli step del suo ciclo di vita, dalla progettazione sino alla dismissione e al recupero o smaltimento finale. Partendo da questo approccio si sviluppa, in particolare in campo ambientale, la metodologia LCA “Life Cycle Assessment” che permette uno studio esaustivo del prodotto considerando tutti i processi connessi col suo intero ciclo di vita. Questo comporta che non vengono presi in considerazione solo gli effetti ambientali del semplice impianto di produzione, bensì l’intero processo che porta ad un prodotto, a partire dall’approvvigionamento delle materie prime (minerali, biomasse, flussi energetici, ecc.) fino allo smaltimento, passando attraverso l’utilizzo e il consumo. In questo panorama è molto importante definire con chiarezza i “confini” dello studio: lavorando in un contesto troppo ristretto, si potrebbe arrivare a delle conclusioni erronee a proposito di vantaggi o svantaggi; obiettivo degli studi LCA, invece, è il raggiungimento dell’ottimizzazione complessiva.
La SETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry), che fu tra i primi a introdurre nei cicli progettuali la metodologia LCA, nel 1993 ne propose la seguente definizione: “procedimento oggettivo di valutazione di carichi energetici ed ambientali relativi ad un processo o un’attività, effettuato attraverso l’identificazione dell’energia e dei materiali usati e dei rifiuti rilasciati nell’ambiente. La valutazione include l’intero ciclo di vita del processo o attività, comprendendo l’estrazione e il trattamento delle materie prime, la fabbricazione, il trasporto, la distribuzione, il riuso, il riciclo e lo smaltimento finale” (SETAC, 1991).
Risulta evidente il concetto del “ciclo di vita” sul quale si basa lo studio sul prodotto analizzato, analisi “dalla culla alla tomba” (from cradle to grave) cioè dall’estrazione delle materie prime necessarie sino allo smaltimento finale. Non si pensi esclusivamente ai normali beni strumentali che acquistiamo e utilizziamo normalmente: si prestano ad analisi LCA anche opere complesse (come tracciati autostradali e impianti industriali) o servizi: particolarmente promettente per le sue indicazioni è ad esempio lo studio LCA delle diverse tipologie di raccolta dei rifiuti urbani.
A partire dal 1990 numerose iniziative furono avviate per per arrivare alla standardizzazione della metodologia LCA e si ebbe di conseguenza la pubblicazione di numerosi testi scientifici e strumenti di calcolo. Molto importante fu ovviamente la creazione di banche dati per l’applicazione pratica. L'International Standard Organization arrivò nel 1997 a definire le norme della famiglia ISO 14000 e successivamente, tra il 1998 e il 2000, le norme specifiche di prodotto della serie ISO 14040 che riportano i principi, i requisiti e le linee guida per l’applicazione della metodologia LCA ad un servizio o un prodotto; particolarmente importanti per una analisi del ciclo di vita sono le due norme di riferimento, la ISO 14040:2006 – Principles and framework e la ISO 14044 – Requirements and guidelines.
Con lo sviluppo della metodologia LCA si è arrivati ad avere oggi una struttura ben definita e un procedimento consolidato sulle modalità di svolgimento di un’analisi. Non di meno il campo dell'LCA è ancora in sviluppo: un esempio deriva dai modelli di calcolo utilizzati per la fase di LCIA che sono in continuo e costante aggiornamento e sviluppo, dove con LCIA (Life Cycle Impact Assessment) si intende quella fase in cui viene prodotto il passaggio dal dato oggettivo calcolato durante la fase di inventario al giudizio di pericolosità ambientale .
Ma quali sono le fasi di uno studio LCA? La prima fase di uno studio LCA è la “definizione dell’obiettivo e del campo di applicazione”; nel definire gli obiettivi dello studio si devono descrivere in modo chiaro l’utilizzazione prevista, le motivazioni che hanno portato allo studio, il pubblico a cui è destinato e la divulgabilità o meno dei risultati.
Segue poi un secondo step rappresentato dalla cosiddetta fase di “analisi dell’inventario”, detta anche fase di Life Cycle Inventory (LCI), che include la raccolta dei dati e i metodi di calcolo che permettono di quantificare i flussi di materia ed energia in entrata ed in uscita di un sistema di prodotto. Tale procedimento è un ”work in progress” che si completa via via che si procede con la raccolta dei dati : talvolta può rendersi necessario identificare nuovi requisiti o limitazioni riguardo i dati stessi, o modifiche nelle procedure di raccolta dati. Questa fase è particolarmente delicata per tutto quanto riguarda la definizione dei “system boundaries” ossia i confini entro i quali deve essere contenuta l'analisi.
A questa fase di definizione segue un processo di “valutazione dell’impatto del ciclo di vita” vero e proprio (LCIA, Life Cycle Impact Assessment), fase che include la raccolta dei risultati degli indicatori per le diverse categorie di impatto (cioè la classe che rappresenta i problemi ambientali di interesse ai quali possono essere assegnati i risultati dell’analisi dell’inventario del ciclo di vita; ciò si attua valutando l’entità dei potenziali impatti ambientali utilizzando i risultati dell’analisi dell’inventario del ciclo di vita).
Lo studio LCA si conclude ovviamente con l’”interpretazione dei risultati”, fase in cui i risultati ottenuti nelle precedenti fasi di analisi di inventario e di valutazione degli impatti vengono collegati tra loro al fine di trarne delle conclusioni e delle raccomandazioni, in riferimento all’obiettivo dello studio. Questa fase andrebbe condotta interagendo con gli altri elementi della fase di interpretazione in modo da valutare e comunicare i fattori significativi, la metodologia e i risultati.
Da quanto detto risulta chiaro che la quantificazione degli impatti è un punto critico del metodo: se stiamo valutando l'effetto ambientale di un'automobile come possiamo confrontare l'estrazione del minerale di ferro in Nuova Zelanda e le emissioni di ossidi d'azoto nel centro di Milano? Poichè la complessità delle relazioni tra i differenti impatti ambientali è enorme si utilizzano dei metodi standard per la valutazione degli impatti: tra questi vale la pena di ricordare gli Eco-indicator 99, il CML method, IMPACT 2002 e l'IPCC Greenhouse gas emission.
Quasi tutti questi metodi solitamente categorizzano gli stessi tipi di impatti. Un set di impatti molto comune è per esempio:
  • Riscaldamento globale (GWP)
  • Riduzione dell’ozono presente nella stratosfera (ODP)
  • Formazione fotochimica dell’ozono nella troposfera (POCP)
  • Eutrofizzazione (NP)
  • Acidificazione (AP)
  • Tossicità per l’uomo (HTP)
  • Eco-tossicità (ETP)
  • Utilizzo del territorio
Poichè descrivono processi complessi, le unità di misura sono spesso complicate: per esempio il GWP (Global Warming Potential) è la misura di quanto una data massa di gas serra contribuisce al riscaldamento globale.
In conclusione l’utilizzo dello strumento LCA come supporto per le scelte di un'organizzazione (sia essa un'azienda, un organo politico o un'amministrazione), può talvolta essere problematica, e dare origine a dati che suggeriscono prudenza nell’interpretazione dei risultati: la qualità dei dati utilizzati può avere un peso determinante nell’esito dei calcoli.
Ciononostante l’approccio, prettamente globale, della tecnica LCA, fa sì che l'analisi possa essere destinata ad orientare scelte aziendali o politiche (e in questo caso dovrebbe tenere conto, quanto più possibile, degli elementi caratteristici del contesto locale la cosidetta problematica della “spatial differentiation in LCA”).
Va comunque tenuto presente che negli studi LCA condotti su scenari futuri la definizione di determinate condizioni al contorno presenta inevitabilmente dei margini di discrezionalità che possono risultare molto ampi agli effetti del calcolo: ma non di meno questo genere di studi dovrebbe essere considerato dai “decision makers” di ogni livello come uno strumento strategico fondamentale, senza il quale le discussioni sugli “impatti ambientali” rischiano di rimanere vuoti esercizi retorici.

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