Luen to 20130114
description
Transcript of Luen to 20130114
Advanced Course in Life Cycle
Management
Elinkaariarvioinnin esittelyluento
Risto Soukka
14.1.2013
Esityksen sisältö
− Taustaa
− Käsitteet
− Elinkaariarvioinnin historia
− Tavoitteiden ja soveltamisalan määrittely
− Inventaarioanalyysi
− Vaikutusarviointi
− Tulosten tulkinta
− Esimerkkejä merkittävien asioiden tunnistamisesta
TAUSTA
Yhä useammat yritykset kehittävät liiketoimintaansa panostamalla kestävyyden
tilan edistämiseen
• Yhä useammalla yrityksellä on strategia ilmastonmuutosvaikutusten
pienentämiseksi ja kestävyyden tilan edistämiseksi
Useimmat yritykset tavoittelevat kilpailuetua kestävyyden tilan edistämisestä
Pienempi osa yrityksistä tyytyy lainsäädäntövaatimusten täyttämiseen
Energiatehokkuus, innovaatiot ja läpinäkyvä raportointi ovat kestävyyden tilaan
tähtäävien toimien kärkipäässä
Osa yrityksistä haki kilpailullista etua markkinoilla erottautumisen kautta
ESIMERKKEJÄ MIELENKIINNON KOHTEENA OLEVISTA YMPÄRISTÖVAIKUTUKSISTA
Ilmaston lämpeneminen Happamoituminen Rehevöityminen
Fotokemiallisten
oksidanttien muodostuminen Talvisumu Karsinogeenisuus
Vesistön toksisuus Maaperän toksisuus Ihmistoksisuus
Yritykset voivat lähestyä kestävyyden tilaa lainsäädännön vaatimusten noudattamisen kautta, mutta on myös olemassa esimerkkejä siitä, miten systemaattisella toiminnalla kohti elinkaaren kattavaa vastuullisuutta voidaan saavuttaa kilpailuetua.
Vastuullisuuteen tähtäävän toiminnan vaikeutena on kuitenkin usein se, että kestävän tilan määrittäminen on niin moniulotteinen juttu.
POLKU KOHTI KESTÄVYYDEN TILAA
Arvoketju
Toimitusketju
Yritystaso
Näkökohtien tunnistaminen
Biotalous,
aineettomuus, palvelut
Hiil
ijala
njä
lki
Ymp
äris
tö-
vaik
utu
kset
TARKASTELUN LAAJUUS
HALLINNAN TASO
Kes
tävä
ke
hit
ys
Toiminnan kehittäminen
Globaali tarkastelu
KESTÄVYYDEN
TILA
Mukaillen PE-
International
TAUSTAA ELINKAARIARVIOINNILLE
LCA on suunniteltu tuottamaan tieteellisin ja kvantitatiivisin tieto ympäristövaikutuksista päätöksentekoon
LCA:n integroiva lähestymistapa voi ehkäistä saastumisongelman siirtymistä kolmessa tilanteessa:
− yhdestä elinkaaren vaiheesta toiseen, yhdestä olomuodosta toiseen ja paikasta toiseen
Yritysten haasteena on kaiken sen tiedon hallinta, joka liittyy liiketoiminnan ympäristölle aiheuttamiin haittoihin
KÄSITTEET
Elinkaarimallintaminen = järjestelmien, tuotantoprosessien ja
tuoteketjujen kehittämistä ympäristöystävällisen teknologian
keinoin
Elinkaariarviointi, LCA (Life Cycle Assessment) =
tuotejärjestelmän elinkaaren aikaisten syötteiden ja tuotosten
sekä potentiaalisten ympäristövaikutusten koostaminen ja
arviointi
Hiilijalanjälki = tuotteen elinkaaren aikaiset
kasvihuonekaasupäästöt ilmoitettuna hiilidioksidiekvivalentteina,
huomioon otetaan koko tuotantoketju
KÄSITTEET
Life cycle assessment - elinkaariarviointi (LCA)
Life cycle costing - elinkaarikustannuslaskenta (LCCA)
Life cycle management (LCM)
Life cycle engineering (LCE)
KÄSITTEET
Elinkaari
− Ympäristövaikutusarvioinneissa käytetty termi
− Tuotejärjestelmän peräkkäiset tai vuorovaikutteiset vaiheet raaka-aineiden
hankinnasta tai luonnonvarojen tuottamisesta loppukäsittelyyn
− Tarkastelun kohteena on olemassa oleva, tuotteeseen liittyvien materiaalivirtojen
muodostama fyysinen ketju
Elinjakso
− Käytetään erityisesti taloudellisissa laskelmissa
− Ajanjakso, joka alkaa kun järjestelmä- tai laitetarve määritellään ja päättyy, kun
ao. järjestelmä tai laite romutetaan tai siirtyy toiseen käyttöön
− Taloudellisen analyysin prosessi tuotteen elinkaaren kokonaiskustannusten
arvioimiseksi
KÄSITTEET
Cradle to grave = varsinainen elinkaariarviointi ulottuu ”kehdosta
hautaan”
Cradle to customer = elinkaari ulottuu loppuasiakkaalle (jakeluketju
sisältyy tarkasteluun)
Cradle to gate = elinkaari ulottuu tehtaan portille
Gate to gate = tehtaan portilta tehtaan portille tarkastelu
KÄSITTEET
Well to wheel = varsinaisen elinkaariarvioinnin rajaus, kun on kyse
liikennepolttoaineista
Well to tank = elinkaaren osat, polttoaineen raaka-aineiden
hankinta, tuotanto ja jakelu sisältyvät tarkasteluun
Tank to wheel = elinkaaren osat, polttoaineen käyttö ja aineen
kemiallisen energian muuttamisen liikkeeksi, sisältyvät tarkasteluun
ELINKAAREEN LIITTYVÄT
KÄSITTEET
raaka-
aineen
otto
valmistus käyttö turmeltu-
minen
loppusijoitus
elinkaari
kestoikä
käyttöikä
kunnossapitojaksot
kierrätys
uudelleen-
käyttö
ELINKAARIARVIOINNIN HISTORIA
Elinkaarilähestymistapa sai alkunsa 1960-luvulla, kun huoli raaka-
aineiden ja energian riittävyydestä nousi yleiseen keskusteluun
Ensimmäisenä elinkaariajattelun sovelluksena pidetään 1963
julkaistua raporttia kemiallisten puolivalmisteiden tuotannon
energiatarpeista
Vuonna 1969 Coca Cola teetti vertailun eri
juomapakkausjärjestelmien aiheuttamista päästöistä ja raaka-
ainetarpeista
ELINKAARIARVIOINNIN HISTORIA
Ensimmäiset nykymuotoista elinkaariarviointia muistuttavat selvitykset
tehtiin pakkausteollisuudelle
Vuonna 1974 julkaistua juomapakkausvertailun uusintatutkimusta pidetään
nykymuotoisen elinkaariarvioinnin kantamuotona
− siinä huomioitiin energiatarpeiden lisäksi myös raaka-ainetarpeet, ilma- ja
vesipäästöt sekä kiinteät jätteet
Samoihin aikoihin tehtiin myös Euroopassa ensimmäisiä elinkaariarviointeja
pakkausteollisuudelle
ELINKAARIARVIOINNIN HISTORIA
1970-luvulla Euroopassa elinkaariarviointia sovellettiin yliopistoissa
− Yhdysvalloissa elinkaariarviointeja toteuttivat ennen kaikkea konsultointiyritykset
1980-luvun Euroopassa elinkaariarviointeja toteutettiin edelleen akateemisissa
ympyröissä
− Yhdysvalloissa elinkaariarvioiden tekeminen hiipui julkisella sektorilla
Vuodesta 1992 eteenpäin elinkaariarviointimenetelmää on kehittänyt SETAC (Society
of Environmental Toxicology and Chemistry) ja kehitystyö on johtanut neljään ISO
(International Standardization Organization) -standardiin
− myös Yhdysvaltojen akateemiset piirit ovat tunnistaneet elinkaariarvioinnin hyödyt
ympäristöasioiden hallinnan työkaluna
ELINKAARIARVIOINTI
Standardissa SFS-EN ISO 14040 esitetään elinkaariarvioinnin
suorittamisen periaatteet ja pääpiirteet
Standardissa SFS-EN ISO 14044 esittää menetelmän vaatimukset
ja suuntaviivoja
ELINKAARIARVIOINNIN
PÄÄVAIHEET
Tavoitteiden ja soveltamisalan määrittely
Inventaarioanalyysi
Vaikutusarviointi
Tulosten tulkinta
TAVOITTEIDEN JA
SOVELTAMISALAN MÄÄRITTELY
− Elinkaariarvioinnin suunnitteluvaihe, jossa määritellään tavoitteet ja soveltamiskohde sekä selvityksen rajat ja toiminnallinen yksikkö
− Seuraavat asiat tulee määritellä tässä vaiheessa:
− Tiedon laatu, mitä edellytetään päätöksentekoprosessin lisäarvon tuottamiseksi
− Tulosten tarkkuus. Kuinka tarkkoja tulosten tulee olla lisäarvon tuottamiseksi?
− Tulosten esitysmuoto. Kuinka tuloksia tulee tulkita ja esittää, jotta ne olisivat merkityksellisiä ja käyttökelpoisia?
− Tavoitteiden ja soveltamisalan määrittelyssä kuvataan tuotejärjestelmä järjestelmän rajojen ja toiminnallisen yksikön avulla
− Tutkimuksen tavoitteet määrittelevät kerättävän tiedon laadun
TAVOITTEIDEN JA SOVELTAMISALAN
MÄÄRITTELY
− Jokaisen tutkimuksen alussa tulosten tarkkuuden taso tulee päättää
− Valinta voidaan tehdä täysin yleisen tason ja täysin tuotekohtaisen tarkastelun
välillä
− Useimmat tutkimukset ovat jotain tältä väliltä
− Elinkaariarvioinnit sisältävät usein sekä tuotekohtaista että teollisuuden
keskiarvotietoa
− Tuotekohtaisen tiedon keräämisestä aiheutuva lisäkustannus ja ajantarve
rajoittavat usein tuotekohtaisen mittaustiedon keräämistä
TAVOITTEIDEN JA SOVELTAMISALAN
MÄÄRITTELY -
TOIMINNALLINEN YKSIKKÖ
− Kun LCA:n soveltamisala on määritelty, tuotteen tarkasteluun sisällytettävät toiminnot tulee määrittää
− Toiminnallisen yksikön tulee perustua näihin toimintoihin (valaistus, ruoan jäähdytys)
− Toiminnallinen yksikkö voidaan kuvata myös tuotemääränä
− Toiminnallinen yksikkö on tuotejärjestelmän määrällinen suorituskyky
− Sen tärkeimpiä tavoitteita on muodostaa vertailuyksikkö, minkä suhteen syöte- ja tuotostiedot voidaan normalisoida
− Sen yksi tärkeimmistä käyttötarkoituksista on tarjota vertailukohta, jota kohti kaikki syötteet ja tuotokset lasketaan
− Esimerkki: 10 m2 suuruisen alueen valaiseminen valaistusvoimakkuudella 3000 luxia 50 000 tunnin ajan päivänvalon värilämpötilalla 5600 K.
AJAN HUOMIOIMINEN
ELINKAARIARVIOINNISSA
Perinteisessä elinkaariarvioinnissa tarkastellaan staattista tilannetta
− valmistus tapahtuu ikään kuin samana ajanhetkenä kuin loppusijoitus eli
nykyhetkessä.
Kustannuslaskennassa ajan vaikutus tulee ottaa huomioon inflaation ja
tuottoprosenttien laskemiseksi
MENETELMÄN TAI
YMPÄRISTÖVAIKUTUKSEN RAJAUKSET
Tarkasteltavien ympäristövaikutusten rajaaminen vaikuttaa myös tiedon keruu tarpeeseen
Rajaukset on tunnistettava ja raportoitava
• Kun selvitetään esimerkiksi hiilijalanjälkeä, tarkastellaan ainoastaan ilmastonmuutokseen vaikuttavia kasvihuonekaasuja
• Kun selvitään primäärienergian käyttöä, huomioidaan vain energiavirrat
Erityisen tärkeää tämä on silloin, kun tuloksia käytetään vertailutarkoituksissa ja jatkotutkimuksissa.
• Tutkimuksissa, jotka eivät ole vertailevia, rajaus voidaan asettaa vapaasti
Systeemin rajauksessa on kaksi tasoa
• Kvalitatiivisissa rajaussäännöissä määritellään ne elinkaaren osat, jotka tulee sisällyttää analyysiin
• Kvantitatiivisessa rajaussäännöissä määritellään mikä osa prosesseista ja perusvirroista on merkityksettömiä ja voidaan näin ollen jättää ulkopuolelle (cut-off rules)
TARKASTELTAVAN PROSESSIN
KUVAAMINEN
− Tutkittavasta prosessista tai tuotejärjestelmistä kannattaa tehdä
yksityiskohtainen kuvaus
− Sen suositellaan koostuvan prosessin ja tuotejärjestelmien kuvauksesta,
valokuvista (erityisesti kuluttajatuotteilla) tai yksityiskohtaisista teknisistä
virtauskaavioista.
TAVOITTEIDEN JA SOVELTAMISALAN
MÄÄRITTELY -
SOVELTAMISALAN MÄÄRITTÄMINEN
− Jotta saataisiin määritettyä sisällytetäänkö tarkasteluun yksi tai
useampia elinkaaren vaiheita, tulee seuraavat asiat arvioida:
− Tutkimuksen tavoite
− Tuloksilta vaadittava tarkkuus
− Käytettävissä oleva aika ja resurssit.
elinkaariarvioinnin vaihe, jossa annetun tuotejärjestelmän elinkaaren aikaiset syötteet ja tuotokset yhdistetään ja kuvataan määrällisinä
esimerkiksi syötteiden osalta
kgAl/kgtuote
ja päästöjen osalta
kgCO2/kgtuote
TUOTE-
JÄRJESTELMÄ
materiaalit
energia
Päätuote, sivutuotteet sekä
kaasumaiset, nestemäiset ja
kiinteät päästöt
INVENTAARIOANALYYSI
INVENTAARIOANALYYSI
− Inventaarioanalyysi sisältää neljä vaihetta.
− Prosessinkulkukaavio
− Tiedonkeruusuunnitelma
− Tiedon keruu
− LCI tulosten arviointi ja dokumentointi
Teräslevy
69 %
Kupari
1 %Valurauta
1 %
Vuorivilla
27 %
Alumiini
1 %
Muoveja
1 %
Inventaarioanalyysi – tiedon
keruu
Raaka-aineiden
hankinta
Dieselin
valmistus
Kaukolämmön
tuotanto
Sähkön
tuotanto
Teräslevyn
valmistus
Kokoonpano
Kuljetus
Kattoläpiviennin
kokoonpano
Alipainepellin
kokoonpano
Imurirungon
kokoonpano
Inventaarioanalyysi – tiedon
keruu
Huippuimurin
valmistus
Inventaarioanalyysi – tiedon
keruu
Käyttö Kaukolämmön
tuotanto
Sähkön
tuotanto Huippuimurin
käyttö
HUIPPUIMURIN ELINKAARI Raaka-aineet,
joita ihminen
ei ole vielä
jalostanut
Materiaalit tai
energia, joita
ihminen ei enää
käsittele
Kierrätys
Huippuimurin
valmistus
Kuljetus Dieselin
valmistus
Käyttö Kaukolämmön
tuotanto
Sähkön
tuotanto
YKSIKKÖPROSESSIN TIETOJEN
KERÄÄMINEN
Lomakkeen täyttäjä: (nimi, yhteystiedot) Täyttö päivämäärä:
Syötteet:
Materiaali syötteet (esim. raaka-aineet, puoli-valmisteet, Yksikkö Määrä
kemikaalit,jne.)
Veden kulutus (esim. pintavesi, Yksikkö Määrä
juomavesi, jne.)
Energia syötteet (esim. polttoöljy, maakaasu,kivihiili, bensiini, Yksikkö Määrä
biomassa, sähkö, jne.)
Tuotokset:
Materiaalituotokset (mukaan lukien tuotteet) Yksikkö Määrä
Päästöt ilmaan (esim. CO2, CO, SOx, Nox,HCl, N2O, dioksiinit, Yksikkö Määrä
hiukkaset/pöly, NH3, H2S, hiilivedyt, metallit, jne.)
Päästöt veteen ( esim. BOD, COD, metallit, hapot, hiilivedyt, jne.) Yksikkö Määrä
Päästöt maaperään (esim. mineraalijäte, teollisuussekajäte, Yksikkö Määrä
kiinteä yhdyskuntajäte, ongelmajätteet, jne.)
Muut päästöt (esim. melu, säteily, haju, jätelämpö, jne.) Yksikkö Määrä
TUOTE-
JÄRJESTELMÄ
materiaalit
energia
kaasumaiset,
nestemäiset ja
kiinteät päästöt
päästöt
yhteensä
Happamoituminen
Ilmaston
lämpeneminen
Myrkylliset
vaikutukset
Uusiutumattomat
energialähteet
Muut vaikutukset
indikaattoritulos
VAIKUTUSARVIOINTI
Safequard
subjects
Luonnon-
varojen
käyttö
Ihmisten
terveys
Eko-
systeemn
laatu
Vaikutusarviointi
Pakolliset osat
Vaikutusluokkien valinta, luokkien indikaattorit ja mallit
Inventaariotiedon jako vaikutusluokkiin (luokittelu)
Inventaariotiedon mallintaminen vaikutusluokkiin (luonnehdinta)
Valinnaiset osat
Vaikutusluokkaindikaattoreiden tulosten laskeminen suhteessa vertailuvirtaan
Ryhmittäminen
Painotus
Tiedon laadun arviointi
PAINOTUS
Tavoitetasoihin suhteutettavat menetelmät
Taloudelliset menetelmät
Asiantuntijapaneeleihin perustuvat menetelmät
TULOSTEN TULKINTA
Vaiheen tavoitteet
− Tulosten analysointi
− Johtopäätösten tekeminen
− Rajoitusten selittäminen
− LCA- tai LCI- selvityksen edeltävien vaiheiden löydöksiin perustuvien
suositusten antaminen
− Tulosten tulkinnan avoin raportointi
Eri osat
− Merkittävien asioiden tunnistaminen
− Arviointi, joka käsittää täydellisyyden, herkkyyden ja
johdonmukaisuuden tarkistukset
TULOSTEN TULKINTA – merkittävien
asioiden tunnistaminen
− Tunnista ne seikat, jotka kuormittavat eniten LCIA-tuloksissa
− elinkaaren vaiheet
− prosessit ja perusvirrat
− merkittävimmät vaikutusluokat
TULOSTEN TULKINTA – merkittävien
asioiden tunnistaminen
− Tunnista ne valinnat, joilla on potentiaalia vaikuttaa LCA:n tulokseen
− LCI-mallinnusperiaatteet
− Rajaukset
− Oletukset
− Käytetty tieto
− LCIA-menetelmät
− Karakterisointikertoimet
− Tunnista tarve lisätiedon keruulle tai tiedon laadun parantamiselle
− suoritetaan skenaarioiden avulla, joissa on käytetty erilaisia valintoja
Merkittävien asioiden tunnistaminen,
LCI-tietojen järjestely yksittäisten elinkaaren vaiheiden mukaisesti
LCI-syöte/tuotos, kg Raaka-aineiden valmistus Tuotantoprosessi Käyttövaiheet Muut Yhteensä
Kivihiili 1200 25 500 - 1725
CO2 4500 100 2000 150 6750
NOx 40 10 20 20 90
Fosfaatit 2,5 25 0,5 - 28
AOX 0,05 0,5 0,01 0,05 0,61
Sekajäte 15 150 2 5 172
Hylky 1500 - - 250 1750
Merkittävien asioiden tunnistaminen,
LCI-tietojen järjestely prosessiryhmien mukaisesti
LCI-syöte/tuotos, kg Energiantuotanto Kuljetus Muut Yhteensä
Kivihiili 1500 75 150 1725
CO2 5500 1000 250 6750
NOx 65 20 5 90
Fosfaatit 5 10 13 28
AOX 0,01 - 0,6 0,61
Sekajäte 10 120 42 172
Hylky 1000 250 500 1750
Merkittävien asioiden tunnistaminen, LCI-tietojen osuusanalyysi
LCI-syöte/tuotos, % Raaka-aineiden
valmistus
Tuotantoprosessi Käyttövaiheet Muut Yhteensä
Kivihiili 69,6 1,5 28,9 - 100
CO2 66,7 1,5 29,6 2,2 100
Nox 44,5 11,1 22,2 22,2 100
Fosfaatit 8,9 89,3 1,8 - 100
AOX 8,2 82,0 1,6 8,22 100
Sekajäte 8,7 87,2 1,2 2,9 100
Hylky 85,7 - - 14,3 100
Merkittävien asioiden tunnistaminen, LCI-tietojen määräävyysanalyysi
LCI-syöte/tuotos Raaka-aineiden
valmistus
Tuotantoprosessi Käyttövaiheet Muut Yhteensä
Kivihiili A E B - 1725
CO2 A E B D 6750
Nox B C C C 90
Fosfaatit D A E - 28
AOX D A E D 0,61
Sekajäte D A E D 172
Hylky A - - C 1750
Merkittävien asioiden tunnistaminen, LCI-tietojen vaikuttamisanalyysi
LCI-syöte/tuotos, kg Verkkoenergia Toimipaikan
energiantuotanto
Kuljetus Muut Yhteensä
Kivihiili C A B B 1725
CO2 C A B A 6750
NOx C A B C 90
Fosfaatit C B C A 28
AOX C B - A 0,61
Sekajäte C A C A 172
Hylky C C C C 1750
Merkittävien asioiden tunnistaminen, LCI-tietojen poikkeavuuden arviointi
LCI-syöte/tuotos, kg Verkkoenergia Toimipaikan
energiantuotanto
Kuljetus Muut Yhteensä
Kivihiili 1725
CO2 6750
NOx 90
Fosfaatit #
28
AOX 0,61
Sekajäte 172
Hylky 1750
Merkittävien asioiden tunnistaminen, Vaikutusluokan indikaattoritulosten järjestely elinkaaren eri vaiheiden
mukaisesti
Ilmaston lämpenemispotentiaali,
CO2-ekv.
Raaka-aineiden
valmistus
Tuotantoprosessi Käyttövaiheet Muut Yhteensä
CO2
500 250 1800 200 2750
CO 25 100 150 25 300
CH4
750 50 100 150 1050
N2O 1500 100 150 50 1800
CF4 1900 250 - - 2150
Muut 200 150 120 80 550
Yhteensä 4875 900 2320 505 8600
Kerätyn tiedon täydellisyys,
luotettavuus ja johdonmukaisuus
− Täydellisyyden tarkistus
• Tarkistetaan, kuinka täydellinen tehty inventaario on ja täyttyykö cut-
off-kriteerit
− Mikäli ei, tarvitaan lisää tai parempaa tietoa
− Vaihtoehtoisesti voidaan tavoitetta ja soveltamisalaa voidaan
muuttaa vastaamaan ”epätäydellisyyttä”
Kerätyn tiedon täydellisyys,
luotettavuus ja johdonmukaisuus
− Herkkyystarkistus
• Herkkyystarkistuksen tarkoitus on arvioida lopputulosten luotettavuutta
ja mahdollisesti myös tutkimuksen johtopäätöksiä ja suosituksia
• Tehdään skenaarioanalyysien ja epävarmuuslaskelmien avulla
• Tarkistetaan tavoitteiden ja soveltamisalan, inventaarioanalyysin ja
vaikutusten arvioinnin sisältö.
Kerätyn tiedon täydellisyys,
luotettavuus ja johdonmukaisuus
− Johdonmukaisuuden tarkistus
− Johdonmukaisuuden tarkistuksella arvioidaan, onko oletuksia,
menetelmiä ja tietoja käytetty johdonmukaisesti läpi LCI/LCA-
tutkimuksen
− Tarkistetaan esimerkiksi ovatko rajaus, käytetyt tiedot ja oletukset
olleet johdonmukaisia
− On kiinnitettävä huomiota mm. tiedon laatuun ja lähteisiin,
allokointikriteereihin, normalisointiin ja painotukseen.
Kerätyn tiedon täydellisyys ja
johdonmukaisuus
Raaka-aineen 1 hankinta Raaka-aineen 2 hankinta
Materiaalin 1 valmistaja Materiaalin 2 valmistaja Materiaalin 3 valmistaja
Komponentin 1 valmistaja Komponentin 2 valmistaja
Päätuotteen valmistaja
Raaka-aineen 1 hankinta Raaka-aineen 2 hankinta
Materiaalin 1 valmistaja Materiaalin 2 valmistaja Materiaalin 3 valmistaja
Komponentin 1 valmistaja Komponentin 2 valmistaja
Päätuotteen valmistaja
Tulosten tulkinta - täydellisyyden tarkistus
Yksikköprosessi Vaihtoehto A Riittävä? Vaihtoehto B Riittävä?
Raaka-aineet
X On X On
Energian-
tuotanto
X On X Ei
Kuljetus
X ? X On
Prosessointi X Ei X On
Pakkaaminen X On - Ei
Käyttö X ? X On
Käytön lopettaminen X ? X ?
Arviointi - herkkyystarkistus
Kivihiilen tarve Vaihtoehto A Vaihtoehto B Ero
Allokointi massan perusteella, MJ 1200 800 400
Allokointi taloudellisen arvon perusteella, MJ 900 900 0
Poikkeama, MJ -300 +100 400
Poikkeama, % -25 + 12,5 merkittävä
Herkkyys, % 25 12,5
GWP-tietojen syöte/vaikutus Vaihtoehto A Vaihtoehto B Ero
Tulos = 100 CO2—ekviv. 2800 3200 400
Tulos = 500 CO2—ekviv. 3600 3400 -200
Poikkeama +800 +200 600
Poikkeama, % +28,6 +6,25 merkittävä
Herkkyys, % 28,6 6,25
Tulosten tulkinta – johdonmukaisuuden
tarkistus
Tarkistus Vaihtoehto A Vaihtoehto B A:n ja B:n johdon-
mukaisuus
Lähtötietojen lähde kirjallisuus OK ensisijaisia OK Kyllä
Lähtötietojen tarkkuus hyvä OK heikko tav. ja
sov.ala ei
toteudu
Ei
Lähtötietojen ikä 2 vuotta OK 3 vuotta OK Kyllä
Teknologinen kattavuus nykytilaa
edustava
OK koelaitos OK Ei
Ajallinen kattavuus käytössä OK ajankohtainen OK Kyllä
Maantieteellinen
kattavuus
Eurooppa OK USA OK Kyllä
ELINKAARIARVIOINTI
Tavoitteiden ja
soveltamisalan
määrittely
Inventaario-
analyysi
Vaikutus-
arviointi
Tulosten tulkinta
Merkittävien
asioiden
tunnistaminen
Arviointi
JOHTOPÄÄTÖKSET,
SUOSITUKSET, RAPORTIT
Sovellukset:
- tuotekehitys
- strateginen
suunnittelu
- markkinointi
- jne
PÄÄTARKOITUS:
Tuottojen lisääminen
Tuoteimago paranee
Tuotteen profiloiminen kestävyyden tilaa
tukevaksi tuotteeksi
Varautuminen kritiikin
torjuntaan
Tuotteen / tuoteketjun suunnittelu
Elinkaariarviointi,
LCA
Tuoteketjujen analysointi
Energian ja veden kulutus pienenee,
päästöt pienenevät
Tuote-vertailu
Riskien hallinta
tehostuu
LÄHDE: Soukka 2011
Lainsäädäntöön vaikuttaminen
Kustannukset pienenevät
Brändi kehittyy
Riskit pienenevät
TUOTEKOHTAISEN ELINKAARIARVIOINNIN HYÖDYT YRITYKSELLE
VIRANOMAISTEN TARVE
ELINKAARIARVIOINNEILLE
− Taloudellisten ohjauskeinojen kohdentamisen apuvälineenä
− Esimerkki: onko perusteltua kohdistaa muovikasseille ympäristövero niiden ilmastonmuutos vaikutusten takia?
− Lainsäädännön tukena
Ilmastonmuutos edellyttää perinteisten järjestelmien uusimista
• Energiajärjestelmät
• Logistiset järjestelmät
• Tuotteet
• Tuotantoprosessit
JULKISET PALVELUT YMPÄRISTÖMYÖTÄISTEN
TUOTTEIDEN JA PALVELUIDEN KYSYNNÄN
LISÄÄJÄNÄ
− Viranomaiset kuluttavat noin 16 prosenttia EU:n
bruttokansantuotteesta
− Mikäli julkiset organisaatiot painottavat ekologisuutta hankinnoissaan,
tarjoutuu teollisuudelle todellisia kannustimia ympäristöystävällisen
teknologian kehittämiseen
− Jos kaikki viranomaiset EU:ssa vaatisivat ekologista ”vihreää
sähköä”, CO2-päästöjen määrä vähenisi 60 miljoonaa tonnia
− vastaa 18 % tavoitteesta, johon EU on sitoutunut kasvihuonekaasujen
vähentämistä koskevassa Kioton pöytäkirjassa
Advanced Course in Life Cycle
Assessment
Elinkaariarvioinnin toteuttamiseen liittyviä näkökohtia
Risto Soukka
14.1.2013
Esityksen sisältö
− Ennen elinkaariarvioinnin toteuttamista
− Toiminnallinen yksikkö
− Tiedon keruu
− Allokointi
− Yhteenveto
Ennen varsinaisen elinkaariarvioinnin
tekemistä
Tarkastelunäkökulman ja tulosten hyödyntämisalueiden tunnistaminen
− laatutavoitteet
Arviointikohteen valinta
Resurssien ja käytettävien menetelmien määrittäminen
Mallinnusohjelmiston valinta
LCA:N LÄHESTYMISTAVAT
Haitanjaollinen lähestymistapa (attributional LCA) Seurausvaikutuksellinen lähestymistapa (consequential LCA tai prospektiivinen LCA
)
− Soveltamisalan määrittelyn alkuvaiheessa tulee määrittää millaista lähestymistapaa käytetään mallintamisessa
− Valinnalla on vaikutuksia myöhemmässä vaiheessa tehtäviin valintoihin kuten
• Miten monen toiminnan sisältäviä prosesseja käsitellään
Tuleeko käyttää allokointia vai korvaamista?
Mitä kriteeriä tulee käyttää?
Millä perusteilla valitaan kerättävä inventaariotieto?
− Lähestymistavat eroavat erityisesti sen suhteen, miten niissä käsitellään monituoteprosesseja, rajauksia sekä valintaa marginaalisen ja keskimääräisen tiedon välillä.
− Molemmat menetelmät voidaan sijoittaa joko historiaan, nykyhetkeen tai tulevaisuuteen
LCA:N LÄHESTYMISTAVAT
Haitanjaollinen lähestymistapa (attributional LCA, ALCA)
Tavoitteena on kuvata tietyn tuotejärjestelmän aiheuttamia ympäristökuormia staattisessa tilassa (”as is”)
• Edustaa perinteistä tapaa tehdä elinkaariarviointi
• Menetelmä ei sovi muutosten mallintamiseen.
Tuotekohtaista dataa tulee käyttää, kun tuote on peräisin tietyltä tuottajalta
Keskiarvodataa käytetään, kun tavarat tai palvelut ovat peräisin useamman tuottajan tarjoamana ”tuoteseoksena”
Käytetään yleiskatsauksiin, joiden tarkoituksena ei ole palvella tietyn analysoitavien tuotejärjestelmien päätöksentekoa
Käytännössä lähestymistapa on tarkoituksenmukainen myös mallinnettaessa tuotejärjestelmien pääosia päätöksentekoa tukevissa tilanteissa
Voidaan käyttää myös tulevaisuuden arviointiin tekemällä oletuksia tutkimuksen kohteena olevien virtojen kehityksestä
Suurin osa elinkaariarvioinneista on tehty haitanjaollista lähestymistapaa käyttäen
Perinteisesti biopolttoaineiden ilmastovaikutuksia on arvioitu soveltamalla haitanjaollista lähestymistapaa
• Valmistuksen eri vaiheiden aiheuttamat päästöt kohdennettuna lopputuotteelle on kartoitettu
LCA:N LÄHESTYMISTAVAT
Seurausvaikutuksellinen tarkastelu (consequential LCA (CLCA))
− Pyrkii mallintamaan muihin prosesseihin ja tuotejärjestelmiin kohdistuvia muutoksia, jotka ovat seurausta tietystä päätöksestä tuote-järjestelmässä
− Tarkoittaa elinkaariarviota, jossa kartoitetaan niitä vaikutuksia tuotantojärjestelmän ympäristövaikutuksiin ja resurssitarpeeseen, joita aiheutuu muutoksesta tuotettavan toiminnallisen yksikön tasolla
− Keskeistä on markkinoiden toiminnan ymmärtäminen ja ennen kaikkea siltä osin, miten tavaran tai palvelun kysynnässä ja tarjonnassa tapahtuvat muutokset vaikuttavat markkinoihin
− Mallinnuksessa systeemin rajojen sisäpuolelle sisällytetään kaikki ne seuraukset, joita analysoitava tuotejärjestelmä aiheuttaa muille tuotejärjestelmille
− Tulosten on tarkoitus tukea päätöksentekoprosessia, joka liittyy analysoitavaan tuotejärjestelmään
− Seurausvaikutuksellinen lähestymistapa kuvaa muutosta (”what if”).
TOP-DOWN -lähestymistapa
Tuotejärjestelmän mallinnuksen sijaan tulisi lähteä liikkeelle seuraavilla kysymyksillä, jos tavoitteena on vähentää ympäristövaikutuksia tuoteparannusten tai vertailuväittämien kautta:
a) Mikä on tarkka LCA:n tavoite?
b) Mitä ovat ne ympäristövaikutukset, joita tulisi vähentää?
c) Mitkä vaiheet aiheuttavat näitä ympäristövaikutuksia?
Arviointikohteen valinta
LCA:n toteuttaminen yrityksen kaikille tuotteille voi olla käytettävien resurssien puitteissa mahdotonta, jos yrityksellä on valmistettavana useampia malleja samasta tuotteesta
Tällöin elinkaariarvioinnin kohteeksi valittavan ratkaisee − Inventaariotiedon saatavuus
− Myyntimäärät
− Rakenteen yksinkertaisuus
− Inventaariotietojen hyödyntämismahdollisuudet muissa tarkasteluissa
− Tulosten hyödyntämismahdollisuudet muissa tarkasteluissa
Resurssien ja käytettävien menetelmien
määrittäminen
Tiedon laatuvaatimukset ovat merkittävä kustannuksiin vaikuttava tekijä • tavoitteet määrittävät lähtötietovaatimukset, jotka puolestaan määräävät
resurssitarpeen
Projektilähtöisellä elinkaariarvioinnilla merkittäviä etuja • tulosten parempi laatu
• laajempi tuki tuloksia hyödynnettäessä
• mukana voi olla sidosryhmien edustajia, jolloin heidän kaikkien tarpeiden tunnistaminen mahdollistuu
− parempi yhteisymmärrys erilaisista tarpeista sekä elinkaariarvioinnin läpinäkyvyys
MALLINNUSOHJELMISTON VALINTA
− LCA-ohjelmistoja Boustead
CUMPAN
EcoLab
Gabi
KCL-Eco
LCAiT
SimaPro
TEAM
Umberto
− LCC-ohjelmistoja
D-LCC
Gabi
LCC-LMTD
LCCWare
Relex LCC
TAVOITTEIDEN JA SOVELTAMISALAN MÄÄRITTELY -
TOIMINNALLINEN YKSIKKÖ
Soveltamisalaa määritettäessä on määriteltävä selvästi tuotteen toiminnat
• Toiminnallisen yksikön tulee perustua näihin toimintoihin (valaistus, ruoan jäähdytys)
• Toiminnallinen yksikkö voidaan ilmaista myös tuotteiden määränä
Toiminnallinen yksikkö on tuotejärjestelmän määrällinen suorituskyky
• Sen tärkeimpiä tavoitteita on muodostaa vertailuyksikkö, minkä suhteen syöte- ja tuotostiedot voidaan normalisoida
Vertailuvirta
• Kun toiminnallinen yksikkö on määritelty, on määriteltävä se tuotemäärä, joka tarvitaan toiminnan toteuttamiseksi
• Käytetään järjestelmän syötteiden ja tuotosten laskentaan
Tuote
Seinämaali
Toiminnot
-seinän suojaaminen
-seinän värjäys
-yms.
Kyseisen LCA:n kannalta merkittävät toiminnot
A-tyypin seinän värjäys maalilla
Toiminnallinen yksikkö
A-tyypin seinän värjäys 20 m2 alueelta
(opasiteetti 98 %, kestoikä 5 vuotta)
Tuotteen suorituskyky
Maalin peittokyky on 8,7 m2/litra
Vertailuvirta
2,3 l maalia
Esimerkkejä toiminnallisesta yksiköstä
järjestelmissä, jossa monia toimintoja
Esimerkki nro (1) (2)
Järjestelmä Paperin kierrätys Sähkön ja lämmön
yhteistuotanto
Toiminnat
- keräyspaperin talteenotto
-siistausmassan tuotanto
-yms.
-sähkön tuotanto
- höyryn valmistus
-yms
Kyseiseen LCA-
tarkasteluun valitut
toiminnat
- keräyspaperin talteenotto
- siistausmassan tuotanto
-sähkön tuotanto
- höyryn valmistus
Toiminnallinen
yksikkö
-1000 kg keräyspaperin talteenotto
-1000 kg massantuotanto
sanomalehtipaperin tuotantoa varten
. 1000 MW:n sähköntuotanto
-300 000 kg höyryä tunnissa
(125 °C, 0,3 MPa)
Esimerkki nro (1) (2) (3)
Tuote Hehkulamppu Pullo Käsien kuivatus
Toiminnat
- valaistuksen
tarjoaminen
- lämmön tuottaminen
- juoman suojaaminen
- käsittelyn helpottaminen
- osa tuoteimagoa
-jne.
-käsien kuivaaminen
- bakteerien
poistaminen
-jne
Kyseiseen LCA-
tarkasteluun valitut
toiminnat
- valaistuksen
tarjoaminen -juoman suojaaminen - käsien kuivaaminen
Toiminnallinen yksikkö 300 lx 50 000 h 50 000 l juomaa suojattuna 1000 kuivattua
käsiparia
Tuotteen suorituskyky 100 lx
elinikä 10 000 h 0,5 l kertakäyttöpullo
yksi paperipyyhe
yhden käden
kuivaamiseen
Vertailuvirta
15 hehkulamppua
100 lx
elinikä 10 000 h
100 000 0,5 l
kertakäyttöpulloa 2000 paperipyyhettä
YLEINEN VIRHE TOIMINNALLISEN
YKSIKÖN MÄÄRITTÄMISESSÄ
− Eri materiaaleja verrataan massaperusteella (esim. 1 kg lasia v. 1 kg PET-
muovia)
− Nämä toiminnalliset yksiköt eivät ole virheellisiä silloin, jos niitä
käytetään materiaalien tuotantoketjujen vertailemiseen ja kg tuotetta
olisi ketjujen tuotos
− Tuotteita tulisi verrata niiden käyttötarkoituksen kautta (esim. 1 litran
lasipullo v. 1 litran PET-pullo).
LOPPUPISTETIEDON SISÄLLYTTÄMINEN
TOIMINNALLISEEN YKSIKKÖÖN
− Toiminnallinen yksikkö ja vertailuvirta voivat pitää sisällään tiedon paikasta
− ”1 litran limsatölkki pakattuna myyntipaikalla” tai …kuluttajalla”, mikä
ilmentää, mitä kuljetus-/varastointivaiheita on otettava huomioon.
ELINKAARIARVIOINNIN
PERUSVAATIMUKSET
− Johdonmukaisuus − Kaikkia menetelmiä, oletuksia ja tietoa on käytettävä johdonmukaisella
tavalla kaikissa elinkaaren vaiheissa, prosesseissa ja tuotejärjestelmän virroissa
− Jos tuotejärjestelmiä verrataan huomioitava − Samat vaiheet elinkaaressa ja käytettävä yhtä yksityiskohtaista tietoa
− Kaikki epäjohdonmukaisuudet on esitettävä/perusteltava merkityksettömiksi.
− Toistettavuus − Menetelmät, oletukset ja tieto tulee dokumentoida niin, että ulkopuolinen
toimija pystyisi toistamaan LCI/LCA:n ja päätymään samoihin johtopäätöksiin
− Läpinäkyvyyteen on pyrittävä niin pitkälle, kuin tietojen luottamuksellisuus sen sallii
− Jos tutkimus sisältää paljon luottamuksellista tietoa, voi luvan tietoihin antaa muutamalla itsenäiselle tarkastajalle.
YKSIKKÖPROSESSIEN VALINTA
TARKASTELTAVAAN TUOTEJÄRJESTELMÄÄN
Tuotejärjestelmään sisältyvien syötteiden ja tuotosten tunnistamista voidaan helpottaa jakamalla tuotejärjestelmä yksikköprosesseihin
Järjestelmän rajojen mukaan määritellään mukaan otettavat yksikköprosessit
Yksikköprosessit voidaan valita siten, että niiden syötteet ja tuotokset ovat suoraan tai välillisesti merkityksellisiä mallin käyttötarkoituksen kannalta (yksikköprosessin rajat määritellään selvityksen tavoitteiden edellyttämän mallintamisen yksityiskohtaisuuden mukaisesti)
Järjestelmän kuvaamista voidaan helpottaa prosessinkulkukaavion käytöllä, jossa kuvataan yksikköprosessit ja niiden väliset suhteet
Soveltamisala määrittelee alustavan sarjan yksikköprosesseja ja niihin liittyviä tietoluokkia
TIEDON KERUUN VALMISTELU
Tietyt vaiheet helpottavat mallinnettavien tuotejärjestelmien
yhdenmukaisessa ja johdonmukaisessa käsittelemisessä
− Sellaisten prosessinkulkukaavioiden piirtäminen, jotka kuvaavat mallinnettavat
yksikköprosessit ja niiden keskinäiset suhteet
− Jokaisen yksikköprosessin yksityiskohtainen kuvaus
− Mittayksikköluettelon laatiminen
− Jokaisessa tietoluokassa käytettävien tiedonkeruu- ja laskentamenetelmien
kuvaaminen
− Raportoiville kohteille ohjeet, joissa kerrotaan kuinka erikoistapaukset,
epätavanomaisuudet ja muut tarvittavaan tietoon liittyvät asiat dokumentoidaan
LÄHTÖTIETOLUOKAT
Kerättyjä lähtötietoja käytetään yksikköprosessien syötteiden ja tuotosten määrien ilmoittamiseen
Tärkeimmät lähtötietojen luokittelussa käytettävät otsikot ovat
− Energiasyötteet, raaka-ainesyötteet, apusyötteet, muut fysikaaliset syötteet
− Tuotteet
− Päästöt ilmaan, veteen ja maaperään sekä muut ympäristönäkökohdat
Jokaisessa tietoluokassa käytettävät tiedonkeruu- ja laskentamenetelmät on kuvattava
Käytännössä kaikki lähtötietoluokat voivat sisältää sekä mitattuja, laskettuja että arvioituja tietoja
TIEDONKERUUSUUNNITELMAN
LAATIMINEN
Mistä prosesseista kerätään toimipaikkakohtaisia ekotaseita ja mistä riittää tietokannoista otettu tieto?
Mitä tuotteen ja tuotejärjestelmän osia voidaan jättää selvityksen ulkopuolelle?
Mitä elinkaaren vaiheita voidaan jättää selvityksen ulkopuolelle?
Mitä lähtötietoluokkia voidaan jättää selvityksen ulkopuolelle?
Mitä ympäristövaikutusluokkia voidaan jättää selvityksen ulkopuolelle?
Mitä tietoja on vaikea saada kerättyä?
Syötteiden, tuotosten ja
systeemin rajojen selvittäminen
Määritetään tuotejärjestelmän yksikköprosessit
Jokaisen yksikköprosessin alustava tiedon
kerääminen
Alustavat arviot materiaali- ja energiavirroista
Sovella tietojen sisällyttämisperiaatteita
Syötteet / tuotokset ja systeemin rajat selvillä
INVENTAARIOTIETOJEN EROTTELU
Useimmat teollisuusprosessit tuottavat useampaa
tuotetta samanaikaisesti − Toimipaikkakohtaiset tiedot perustuvat tavallisesti vuosittaiseen
ekotaseeseen
− Allokointitarve
ALLOKOINTI
Määritelmä (ISO 14040): Prosessin syöte- ja tuotosvirtojen jakaminen tutkittavaan tuotejärjestelmään
Harvat teollisuusprosessit tuottavat pelkästään yhtä tuotosta tai perustuvat raaka-ainesyötteiden ja –tuotosten suoraviivaiseen kulkuun
Todellisuudessa useimmat teollisuusprosessit tuottavat useampaa kuin yhtä tuotetta ja ne kierrättävät välivalmisteita tai hylättyä tuotetta raaka-aineinaan
− Materiaali- ja energiavirrat samoin kuin niihin liittyvät ympäristöpäästöt on allokoitava eri tuotteille selvästi ilmaistujen menettelyjen mukaisesti
INVENTAARIOTIETOJEN
KÄSITTELYTARVE
Tuotekohtaista sähkön ja muun energian kulutusta on usein mahdoton mitata ja hankala kohdistaa oikeudenmukaisesti eri tuotteille
− Sähköenergiantarve pääasiassa työstöihin ja kokoonpanoon − Paras kohdentamisperuste voi olla yksikkölukumäärä, tuotteen volyymi, massa tms
− Sähköenergiaa käytetään kuivaus-, kuumennus- tms. prosesseihin − Tuotekohtainen energiankulutus tulee arvioida
Allokoinnin välttäminen
yksikköprosessi voidaan jakaa kahdeksi tai useammaksi alaprosessiksi
tuotejärjestelmää voidaan laajentaa, mikäli vertaillaan tuotteita, joilla on
erilaiset tuotokset
Esimerkki siitä, miten jakamalla yksikköprosessi
kahdeksi tai useammaksi eri yksikköprosessiksi
voidaan välttyä allokoinnilta
Sintraamo
Koksaamo
Masuuni Teräksen
valmistus
Kuuma-
valssaus
Kylmä-
valssaus
Pinnoitus-
linja
Esimerkki siitä, miten jakamalla yksikköprosessi
kahdeksi tai useammaksi eri yksikköprosessiksi
voidaan välttyä allokoinnilta
Sintraamo
Koksaamo Orgaaninen
pinnoituslinja
Kromaus-linja
Masuuni Teräksen
valmistus
Kuuma-
valssaus
Kylmä-
valssaus
Esimerkki siitä, miten tuotejärjestelmää
laajentamalla voidaan välttyä allokoinnilta
(vertailu, tuotejärjestelmillä erilaiset tuotokset)
Kerääminen
Kuljetukset
Lajittelu
Käsittely
Materiaalin
kierrätys
Tuotos
muovikalvoa (0,8 kg)
Jätteen hallinta materiaalia
kierrättämällä
1 kg muovia
Resurssit Päästöt
Kerääminen
Kuljetukset
Lajittelu
Käsittely
Energian
talteenotto
Tuotos
lämpöä (26 MJ)
Jätteen hallinta energiaa
talteen ottamalla
1 kg muovia
Resurssit Päästöt
1) 2)
Kerääminen
Kuljetukset
Lajittelu
Käsittely
Materiaalin kierrätys
Tuotokset
muovikalvoa (0,8 kg), lämpöä (26 MJ)
Jätteen hallinta materiaalia
kierrättämällä
1 kg muovia
Resurssit
Louhinta
Kuljetukset
Höyryn tuotanto
Energiasisällön hyödyntämistä
vastaava prosessi
(resurssit luonnosta)
Päästöt
1)
Esimerkki siitä, miten tuotejärjestelmää
laajentamalla voidaan välttyä allokoinnilta
(vertailu, tuotejärjestelmillä erilaiset tuotokset)
Louhinta
Kuljetukset
Jalostus
Kalvon valmistus
Kalvontuotantoa vastaava
prosessi
(resurssit luonnosta)
Päästöt
2)
Kerääminen
Kuljetukset
Lajittelu
Käsittely
Energian talteenotto
Tuotos
lämpöä (26 MJ), muovikalvoa (0,8 kg)
Jätteen hallinta energiaa
talteen ottamalla
1 kg muovia
Resurssit
Esimerkki siitä, miten tuotejärjestelmää
laajentamalla voidaan välttyä allokoinnilta
(vertailu, tuotejärjestelmillä erilaiset tuotokset)
HYÖDYNJAKOMENETELMÄ
− Laskennallinen sähkön polttoaineiden kulutus erillistuotannossa (lauhdetuotanto)
(1)
− Laskennallinen lämmön polttoaineiden kulutus erillistuotannossa (vesikattilalämpö)
(2)
− Laskennallinen sähkön polttoaineiden kulutus yhteistuotannossa
(3)
− Laskennallinen lämmön polttoaineiden kulutus yhteistuotannossa
(4)
e
ee
EF
'
h
hh
EF
'
FFF
FF
he
ee
''
'
FFF
FF
he
hh
''
'
Allokoinnin toteuttaminen
fysikaalisten ominaisuuksien perusteella
muiden tekijöiden perusteella
ALLOKOINTI TALOUDELLISEN
ARVON PERUSTEELLA
Raakaöljyn
hankinta Kuljetukset Jalostamo
Bitumi
Bensiini
Kerosiini
Diesel
Polttoöljy
5 % massaosuus
95 % massaosuus
Allokointimenettelyjen soveltaminen
kierrätykseen ja uudelleenkäyttöön
suljettu allokointimenettely
avoin allokointimenettely
KIERRÄTYKSEEN JA UUDELLEENKÄYTTÖÖN
LIITTYVÄN ALLOKOINTIMENETTELYN VALINTA
− Tuotejärjestelmästä saatava materiaali kierrätetään samaan
tuotejärjestelmään
− Kierrätysraaka-aineen tarve ja tuotanto vastaavat toisiaan
Ei allokointitarvetta
− Kierrätysraaka-aineen tarve ja tuotanto eivät vastaa toisiaan
Suljettu allokointimenettely
− Tuotejärjestelmästä saatava materiaali kierrätetään toiseen
tuotejärjestelmään
− Materiaali on kierrätettävissä alkuperäiseen tuotejärjestelmään
Suljettu allokointimenettely
− Materiaali ei ole kierrätettävissä alkuperäiseen tuotejärjestelmään
Avoin allokointimenettely
Suljettu allokointimenettely
HFC-134a:n
valmistus
puhdistus-
prosessi lopputuote 0,05 yksikköä
etyleeniä
0,95 yksikköä
neitseellistä etyleeniä
1,00 yksikköä
etyleeniä
Suljettu allokointimenettely avoimessa
tuotejärjestelmässä
Neitseellisen
alumiinin tuotanto
Pakkausmateriaalin
tuotanto
Pakkauksen
tuotanto
Käyttö
Jätteen hävitys
Kierrätysuuni
Kierrätys
alumiini-
pooli
Suljettu allokointimenettely avoimessa
tuotejärjestelmässä
Neitseellisen
alumiinin tuotanto
Pakkausmateriaalin
tuotanto
Pakkauksen
tuotanto
Käyttö
Jätteen hävitys
Kierrätysuuni
Kierrätys
Kierrätys-
uuni
Rakennus-
materiaali
alumiinin
tuotanto
Rakennus-
materiaali
alumiinin
tuotanto
Neitseellisen
alumiinin
tuotanto
+ -
y kg
x kg
100 kg
80 kg
60 kg
20 kg
30 kg
(110 – z) kg
w kg w kg
z kg
Suljettu allokointimenettely suljetussa
tuotejärjestelmässä
Neitseellisen
alumiinin tuotanto
Pakkausmateriaalin
tuotanto
Pakkauksen
tuotanto
Käyttö
Jätteen hävitys
Kierrätysuuni
Kierrätys
20 kg
110 kg
100 kg
80 kg
60 kg
20 kg
30 kg
110 kg
3. Muut
tuotejärjestelmän
yksikköprosessit
1.Teräksen valmistus
malmista
2. Teräksen
valmistus romusta
0,4 kg
0,6 kg
0,2 kg kaatopaikalle
0,8 kg
kierrätykseen
malmi
0,7 kg
0,1 kg
Energiantuotanto
10 MJ
5 MJ
5 MJ
20 MJ 18,57 MJ/kg = (20MJ-1,43MJ)/kg
-1,43MJ
5 MJ
10 MJ
5 MJ
[ MJ / kg ]
1. 2. 3.
4.
Teräksen valmistus
romusta (0,086kg tuotetta)
MJ
kg
kg
kg
kg
MJ71,0
6,0
7,0
1,0
6,0
5
Teräksen valmistus
malmista (0,086kg tuotetta)
MJ
kg
kg
kg
kg
MJ14,2
6,0
7,0
1,0
4,0
10
-1,43MJ
3. Muut
tuotejärjestelmän
yksikköprosessit
1.Teräksen valmistus
malmista
2. Teräksen
valmistus romusta
0,4 kg
0,6 kg
0,6 kg kaatopaikalle
0,4 kg
kierrätykseen
Energiantuotanto
10 MJ
5 MJ
5 MJ
20 MJ 24,29 MJ/kg = (20MJ+4,29MJ)/kg
Teräksen valmistus
malmista MJ
kg
kg
kg
kg
MJ43,6
6,0
7,0
3,0
4,0
10
MJ
kg
kg
kg
kg
MJ14,2
6,0
7,0
3,0
6,0
5 Teräksen valmistus
romusta
4,29MJ
malmi
0,7 kg
0,3 kg
4,29MJ 5 MJ
10 MJ
5 MJ
[ MJ / kg ]
1. 2. 3. 4.
Tuotejärjestelmä 1 Tuotejärjestelmä 2 Tuotejärjestelmä 3
Malmi
Kaatopaikka
50% 50% 50%
50% 50% 50%
50% 50% 50%
100%
100%
Tuotejärjestelmä 4
Valkaistun puuvapaan kartongin
elinkaari
Metsän hoito
Valkaistun puuvapaan
kartongin tuotanto
Pakkauksen
tuotanto
Käyttö
Jätteen loppusijoitus/
poltto/kompostointi
Lajiteltu keräily
Pehmo-
paperi
Kierrätettävä
paperi
Avoin allokointimenettely
Primäärituote
Pulpperi
Pehmopaperin
tuotanto Pulpperi
Kierrätettävän
paperin
tuotanto
Pulpperi
z1 1 - z1
u12 · z1 u12 · z1 · y2 u12 · z1 · y2
u13 · z1 u13 · z1 · y3
(u13 · z1 · y3
+ x3 · y3) –
z3
x3 · y3
x3
z3
x3 - z3
Avoin allokointimenettely
- allokointikerroin primäärituotteelle
Primäärituote
Pulpperi
Pehmopaperin
tuotanto Pulpperi
Kierrätettävän
paperin
tuotanto
Pulpperi
0,7 1 – 0,7
0,25 · 0,7
0,75 · 0,7
0,5
0,5
0,5
0
(0,75 · 0,7 + 0,5) – 0,5
0,25 · 0,7
Avoin allokointimenettely
Primäärituote
Pulpperi Hylsykartongin
tuotanto
Pulpperi häviöt
Kuituja ei
kierrätetä
Kuidut
kierrätetään
Kuidut, joita ei kierrätetä
Muihin järjestelmiin
kierrätettävät kuidut
Avoin allokointimenettely
Primäärituote
Pulpperi Hylsykartongin
tuotanto
Pulpperi häviöt
Kuituja ei
kierrätetä
Kuidut
kierrätetään
Kuidut, joita ei kierrätetä
Muihin järjestelmiin
kierrätettävät kuidut
z1 1 - z1
u13 · z1
u13 · z1 · y3 x3 · y3
z3
z3 - x3
x3
(u13 · z1 · y3 + x3 · y3) – z3
u13 · z1 · y3 + x3 · y3
Avoin allokointimenettely
Primäärituote
Pulpperi Hylsykartongin
tuotanto
Pulpperi häviöt
Kuituja ei
kierrätetä
Kuidut
kierrätetään
Kuidut, joita ei kierrätetä
Muihin järjestelmiin
kierrätettävät kuidut
1 0
1
0,6 · 0,9 = 0,54
0,6
0
0,6
1,44 – 0,6 = 0,84
0,9
0,9 + 0,54 = 1,44
AVOIN ALLOKOINTIMENETTELY –
esimerkki jatkuu
− Kuidun käyttökertojen lukumäärä
u = 1 + z1 ∙ [(u13 ∙ y3) ∙ (1 / (1 - (z3 ∙ y3)))] =
1 + 1 ∙ [(1 ∙ 0,90) ∙ (1 / (1 - (0,60 ∙ 0,90)))] = 2,9565
− Primäärituotteen allokointikerroin
(1 - z1) + (z1 / u) = (1 - 1) + (1 / 2,9565) = 0,3382
− Hylsykartongin allokointikerroin
z1 ∙ (u - 1) / u = 1 ∙ (2,9565-1) / 2,9565 = 0,6618
YHTEENVETO
Elinkaariarviointeja tehtäessä tavoitteiden tunnistaminen on tärkeä
lähtökohta
Toiminnallinen yksikkö määräytyy elinkaariarvioinnin tulosten
käyttötarkoitusten mukaan
Allokointia tulee välttää
Tavoitteet määrittävät lähtötietovaatimukset, jotka puolestaan määräävät
resurssitarpeen