LCA e le 4 fasi dell'analisi del ciclo di vita

Metodologia LCA

L'analisi del ciclo di vita (LCA) è uno strumento di gestione ambientale che valuta l'impatto ambientale di un prodotto o sistema durante tutta la sua vita, dalla "culla alla tomba". È ampiamente riconosciuto che per valutare le conseguenze ambientali di un prodotto o di un'attività, si deve considerare l'impatto che risulta da ogni fase del suo ciclo di vita (Hammond & Winnett, 2006). C'è un ampio consenso nella comunità scientifica che l'LCA è una delle migliori metodologie per la valutazione degli oneri ambientali.

Esistono diverse definizioni di LCA, ma tutte essenzialmente seguono l'International Organization for Standardization (ISO) che definisce l'LCA come la "compilazione e valutazione degli input, degli output e dei potenziali impatti ambientali di un sistema di prodotto durante il suo ciclo di vita" (ISO , 2006a).

Ci sono quattro fasi principali nel processo LCA mostrate nella Figura 1 e descritte nelle sezioni seguenti:

Definizione di obiettivo e ambito

La definizione dell'obiettivo e dell'ambito di una LCA fornisce una descrizione del sistema di prodotto in termini di confini del sistema, scopo e unità funzionale. L'obiettivo di uno studio LCA specifica l'applicazione prevista dei risultati successivi, le ragioni per la generazione di questi risultati e il pubblico previsto per questi risultati. Lo scopo di uno studio LCA stabilisce la sua copertura definendo la natura del prodotto in esame e riassumendo il livello di dettaglio con cui viene esaminato (Curran, 2006).

L'unità funzionale è la base importante che consente di confrontare e analizzare beni o servizi alternativi. Lo scopo principale di un'unità funzionale è fornire un riferimento a cui sono correlati gli input e gli output (ISO, 2006a). Questo riferimento è necessario per garantire la comparabilità dei risultati dell'LCA. L'unità funzionale di solito non è solo una quantità di materiale, i professionisti LCA generalmente confrontano una quantità di un prodotto o servizio consegnato che il prodotto fornisce. La comparabilità si verifica se gli oneri ambientali sono attribuiti a un'unità. LCA viene condotta definendo i sistemi di prodotto come modelli che descrivono gli elementi chiave dei sistemi fisici (ISO, 2006a).

Il confine del sistema definisce i processi unitari da includere nel sistema. Nello stabilire il confine del sistema, viene tracciata una linea immaginaria attorno al ciclo di vita. I confini per un sistema in LCA dovrebbero essere fissati nel modo più ampio possibile. I processi coinvolti nell'estrazione delle materie prime e nella produzione di materiali ausiliari (intermedi) devono essere inclusi oltre alla contabilizzazione dei flussi energetici e materiali del prodotto primario. I materiali ausiliari sono utilizzati indirettamente nella fabbricazione del prodotto finale.

Anche lo smaltimento, i sottoprodotti e i rifiuti sono inclusi nel limite del ciclo di vita. A un livello semplice, i confini dei sistemi possono essere utilizzati per indicare se l'analisi dell'inventario fa parte di un cosiddetto studio LCA "dalla culla alla tomba" o "dalla culla al cancello" (Curran, 2006).

Quando si definisce il confine del sistema, le principali fasi del ciclo di vita, i processi unitari e i flussi che vengono presi in considerazione includono quanto segue (ISO, 2006a):

• Acquisizione di materie prime;
• Input e output nella sequenza principale di produzione/lavorazione;
• Distribuzione/trasporto;
• Produzione e utilizzo di combustibili, elettricità e calore;
• Uso e manutenzione dei prodotti;
• Smaltimento rifiuti e prodotti di processo;
• Recupero di prodotti usati (compresi riutilizzo, riciclaggio e recupero energetico);
• Fabbricazione di materiali ausiliari;
• Fabbricazione, manutenzione e smantellamento di beni strumentali;

Nella fase dell'obiettivo e dell'ambito è utile creare un diagramma di flusso che incorpori tutti i possibili impatti ed effetti dello studio.

Analisi dell'inventario

L'analisi dell'inventario prevede la raccolta dei dati e le procedure di calcolo per quantificare gli input e gli output rilevanti di un sistema di prodotti e generare l'inventario del ciclo di vita (LCI). La catena di processo è la sequenza di attività specifiche coinvolte nella produzione, nell'uso e nello smaltimento finale del prodotto in esame. I dati per ciascun processo unitario all'interno del confine del sistema possono essere classificati in intestazioni principali, tra cui:

• Input energetici, input di materie prime, input ausiliari e altri input fisici;
• Prodotti, coprodotti e rifiuti;
• Emissioni nell'aria, scarichi nell'acqua e nel suolo; 
• Altri aspetti ambientali.

La raccolta dei dati è l'attività più impegnativa e dispendiosa in termini di tempo nell'esecuzione di una LCA. Tuttavia, esistono numerosi database che forniscono dati di inventario su vari materiali e processi. La raccolta dati è quindi solitamente suddivisa in due tipologie principali:

• Dati in primo piano (o primari);
• Dati di sfondo (o secondari).

I dati in primo piano si riferiscono ai dati specifici ottenuti direttamente dalla modellazione di un sistema di prodotti. Questi dati primari vengono solitamente ottenuti tramite società e attraverso misurazioni o analisi dirette. Di solito sono i dati che descrivono un particolare sistema di prodotti. I dati di base sono dati per materiali generici, energia, trasporti e sistemi di gestione dei rifiuti, che sono generalmente dati trovati in banche dati e letteratura. Per produrre l'inventario del ciclo di vita (LCI) è necessaria una combinazione di dati in primo piano e di sfondo.

Valutazione di impatto

Il Life Cycle Impact Assessment (LCIA) ha lo scopo di descrivere, o indicare, gli impatti dei carichi ambientali quantificati nell'analisi dell'inventario. La valutazione dell'impatto è il luogo in cui vengono valutati gli effetti effettivi sugli oneri ambientali selezionati.

Lo scopo principale di LCIA è convertire i risultati dell'inventario in informazioni più appropriate per l'ambiente. LCIA presenta quindi informazioni sugli impatti sull'ambiente, anziché solo informazioni sulle emissioni e sull'uso delle risorse. Un altro scopo, spesso trascurato, è quello di aggregare le informazioni provenienti da LCI in un numero inferiore di parametri. La fase di valutazione dell'impatto è suddivisa in diversi elementi. Ogni LCA deve includere almeno la classificazione e la caratterizzazione. Se tali procedure non vengono applicate, lo studio può essere denominato solo "inventario del ciclo di vita".

I principali elementi completati nei casi di studio LCA includono:

• Classificazione: significa semplicemente aggregare i dati di inventario in base al tipo di impatto ambientale a cui contribuiscono;
• Caratterizzazione: è dove vengono calcolati i contributi relativi delle emissioni e dei consumi di risorse a ciascun impatto ambientale;
• Normalizzazione: qui i risultati vengono resi adimensionali per consentire il confronto dell'importanza relativa di ciascuna categoria di impatto.

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