Wprowadzenie do metody oceny cyklu życia (LCA)

zastosowaniu. Jest opisana w normach Międzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej (ISO International Organization for Standardization) [49, 53]. LCA jest stosunkowo nową i młodą techniką zarządzania środowiskowego, rozwijającą się od połowy lat 80.

XX wieku. Profesor Kulczycka z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie zwraca uwagę, że w Polsce pierwsze prace badawcze dotyczące zastosowania metody LCA w badaniach maszyn i urządzeń były prowadzone na Politechnice Poznańskiej przez prof.

Zbigniewa Kłosa, a ich wyniki opublikowano w 1990 roku. Pierwszą w Polsce i byłych krajach demokracji ludowej pracę doktorską dotycząca LCA obronił w 1999 roku Grzegorz Laskowski. Więcej szczegółowych informacji na temat stosowania techniki LCA w Polsce można znaleźć w pracach publikowanych przez prof. Kłosa i prof.

Kurczewskiego z Politechniki Poznańskiej. Definicję oceny cyklu życia na podstawie oficjalnej formuły Komisji Europejskiej „Proces zbierania i oceny danych wejściowych i wyjściowych wyrobu, jak i potencjalnego wpływu na środowisko w całym jego cyklu życia (produkcja, użytkowanie i utylizacja)”, opracowali prof. Merkisz i prof. Kulczycka i dr inż. Henclik. Zgodnie z opisanymi w normach zaleceniami ocena techniką LCA dokonywana jest przez identyfikację i określenie ilości zużytych materiałów, energii oraz

Surowiec / preforma Pobór surowca (preform)

Nagrzewanie preform Rozciąganie i wydłużanie preform Ciśnieniowe kształtowanie preform

Odgazowanie butelki Chłodzenie butelki Gotowy wyrób / butelka

Granica systemu

41

odpadów wprowadzanych do środowiska, a następnie ocenę wpływu tych procesów na środowisko i interpretację wyników. Istotne jest określenie celu i zakresu analizy oraz jednostki funkcjonalnej, a także granic systemu prowadzonej analizy. Metoda LCA została po raz pierwszy zaprezentowana przez Harolda Smitha, który przedstawił w 1969 roku wynik swoich badań na Światowej Konferencji Energetycznej. Badania te dotyczyły kalkulacji zapotrzebowania na energię w przemyśle chemicznym, produkującym wyroby publicznego użytku [41, 46, 47].

Wiele badań wskazuje na fakt, że na Ziemi występuje zjawisko globalnego przyspieszenia tempa znikania gatunków. W najnowszym wydaniu Światowej Czerwonej Listy Gatunków Zagrożonych Międzynarodowej Unii Ochrony Przyrody (IUCN) na 91 523 przebadanych gatunków 25 821 sklasyfikowano jako zagrożone: 41% płazów, 13%

ptaków i 25% ssaków. Według WWF (World Wildlife Fund) do 2020 r. i przy obecnym wskaźniku utraty różnorodności biologicznej o 2/3 zmniejszy się światowa populacja dzikiej fauny i flory. Rezultatem może być utrata różnorodności życia na naszej planecie, a konsekwencją tego może być również utrata usług z nią związanych. Te usługi w zakresie różnorodności biologicznej są liczne i dzielą się na 4 grupy: usługi wspierające, zaopatrzeniowe, regulacyjne i kulturalne. Utrata tych korzyści może być niebezpieczna dla ludzi, zwłaszcza w miastach, gdzie coraz więcej osób jest narażonych na problemy środowiskowe [13]. Na podstawie powyższych stwierdzeń zaczęto traktować ochronę różnorodności biologicznej jako poważny problem środowiskowy.

W tym kontekście coraz większą uwagę zwraca się na ocenę cyklu życia (LCA) jako narzędzie wspomagania decyzji. Od 2003 r. LCA została uznana przez Komisję Europejską za najlepsze narzędzie do oceny ekologiczności produktów oraz procesów.

Jest to dobrze ugruntowana metodologia zdefiniowana w normach ISO z rodziny 14000, zdolna do wychwytywania bezpośredniego i pośredniego wpływu działalności człowieka na środowisko oraz złożoności ich interakcji. Metodologia LCA określa ilościowo wpływ produktu na środowisko w całym jego cyklu życia. W ciągu ostatnich dwóch dekad opracowano wiele modeli oceny bioróżnorodności: wskaźnik ekologiczny 99, ReCiPe (punkt końcowy), Impact 2002 +, Impact World +, LC Impact. Obecnie normy europejskie nie zalecają żadnej metodologii oceny utraty różnorodności biologicznej za pomocą podejścia LCA. Niemniej jednak trwają prace nad tym zagadnieniem, ponieważ LCA wydaje się spełniać wszystkie kryteria odpowiedniej oceny różnorodności biologicznej: interdyscyplinarne, inkluzywne, zrozumiałe i odtwarzalne [13, 48].

42

W wyniku starań o ujednolicenie techniki ekologicznej oceny cyklu życia (LCA) do norm ISO 14000 wprowadzono grupę norm ISO 14040-14044 dotyczących zagadnień i problematyki LCA. ISO 14040 oraz ISO 14044 szczegółowo opisują również granice systemu, odnoszące się do celów i zakresu badań [65-70].

LCA jest skutecznym narzędziem służącym do oceny istniejącej technologii, może być stosowana m.in. do podejmowania decyzji o wprowadzaniu nowych rozwiązań technologicznych, modernizacji czy likwidacji procesu. Technika LCA może być stosowana w poszczególnych zakładach produkcyjnych czy usługowych często niezależnie od wielkości podmiotu, w każdej branży przemysłu wydobywczego, spożywczego, budowlanego czy gospodarki odpadami. Grupa norm ISO 14000 wywodzi się z zobowiązania ISO do wsparcia zrównoważonego rozwoju omawianego na konferencji Narodów Zjednoczonych „Środowisko i rozwój”. Normy z serii ISO 14000 są efektem potrzeby znalezienia i zapewnienia wspólnych reguł odnoszących się do kwestii związanych z zarządzaniem środowiskowym [68]. W grupie norm 14000 na szczególną uwagę zasługują normy dotyczące oceny cyklu życia LCA. W Polsce oficjalnie ustanawia i wydaje powyższe normy Polski Komitet Normalizacyjny (CEN Comité Européen de Normalisation). Normy ISO 14040:2006 i ISO 14044:2006 zostały przyjęte przez Europejski Komitet Normalizacyjny jako normy europejskie. EN ISO 14040:2006 i EN ISO 14044:2006 wprowadzono do Polskich Norm metodą uznania jako PN-EN ISO 14040:2006 (U) Zarządzanie środowiskowe – Ocena cyklu życia – Zasady i struktura oraz PN-EN ISO 14044:2006 (U) Zarządzanie środowiskowe – Ocena cyklu życia – Wymagania i wytyczne. 29 czerwca 2009 r. prezes Polskiego Komitetu Normalizacyjnego zatwierdził opracowane przez Komitet Techniczny nr 270 ds.

Zarządzania Środowiskowego normy PN-EN ISO 14040:2009 Zarządzanie środowiskowe – Ocena cyklu życia – Zasady i struktura i PN-EN ISO 14044:2009 Zarządzanie środowiskowe – Ocena cyklu życia – Wymagania i wytyczne. Zawierają one przedruk angielskiej wersji norm europejskich, odpowiednio EN ISO14040:2006 i EN ISO14044:2006, uzupełniony tłumaczeniem na język polski. PN-EN ISO 14040:2009 zastępuje PN-EN ISO 14040:2006, a PN-EN ISO 14044:2009 zastępuje PN-EN ISO 14044:2006 (Polski Komitet Normalizacyjny, 2007–2010) [65, 66, 69].

W badaniu zastosowano metodologię oceny cyklu życia (LCA), która jest używana do szacowania i oceny potencjalnego wpływu na środowisko, przypisywanego cyklowi życia produktu. Obejmuje przepływy materiałów i energii w granicach systemu i oblicza odpowiednie oddziaływania generowane przez każdy proces jednostkowy, takie

43

jak emisje gazów cieplarnianych, toksyczne oddziaływanie na ekosystem, zanieczyszczenie wody. Na podstawie dotychczas opublikowanych przez N. Horowitz, J.

Frago, D. Mu (2018) wyników analiz oceny cyklu życia butelek wykonanych z PET, PLA, czy PET pochodzącego z recyklingu, można określić potencjalne poziomy oddziaływań na stan środowiska naturalnego. Jednakże zaprezentowane wyniki wykazują tylko poziomy oddziaływań dla całego procesu technologicznego produkcji butelek.

Z kolei wyniki zaprezentowane przez L. Chen, R. Pelton, T. Smith (2016) obrazowały potencjalny poziom wpływów dla butelek wytwarzanych w PET oraz PET pozyskiwanego w 100% z surowca poddanego procesowi recyklingu. Również te badania nie odnosiły się do oszacowania potencjału poziomów wpływów poszczególnych procesów jednostkowych w momencie kształtowania butelek. Podobne podejście zaprezentowano w badaniach S.Papong, P. Malakul, R. Trungkavashirakun, P. Wenunun, T. Chomin, M. Nithitanakul, E. Sarobol (2014), które skupiały się na wykazaniu potencjalnych wpływów na środowisko, procesu produkcji butelek wody pitnej z kwasu polimlekowego produkowanych w Tajlandii. Granica systemu badania obejmowała wszystkie etapy cyklu życia, w tym uprawę i zbiór, produkcję skrobi manioku, transport, produkcję glukozy, proces polimeryzacji w celu wytworzenia żywicy PLA, produkcję butelek PLA i proces utylizacji. Porównywano parametry środowiskowe butelek wody pitnej PLA w całym cyklu życia z butelkami z politereftalanu etylenu (PET) dla tej samej jednostki funkcjonalnej [128, 132, 133]. Analizując wyniki badań nie znaleziono opracowań odnoszących się do oceny potencjalnych wpływów procesu kształtowania butelek do napojów.

4.1.3.2. Niepewność w modelowaniu stochastycznym metodyki LCA