Posudzovanie životného cyklu - LCA

Je dôležité zvoliť vždy taký technologický postup, ktorý je environmentálne šetrnejší – a to do všetkých dôsledkov – napríklad v prípade používania recyklovaného kancelárskeho papiera v domácnosti – či snaha znížiť spotrebu primárnej suroviny – dreva, nebude mať za následok kratšiu životnosť domácej tlačiarne. A či jej predčasným zneškodnením a kúpou novej naopak nebude globálne otepľovanie posilňovať, pretože samotná výroba spôsobí uvoľnenie väčšieho množstva skleníkových plynov, než koľko ho používaním recyklovaného papiera ušetríme.

Podnety, ktoré viedli k tomu, aby sa vedci začali zaoberať ekobilanciou boli najmä populačný rast, obmedzené zásoby fosílnych surovín a stúpajúce znečisťovanie životného prostredia. V čase ropnej krízy v polovici sedemdesiatych rokov 20. storočia sa ekologické aktivity kriticky zamerali najmä na obalovú techniku. I prvou ucelenou skupinou výrobkov, pri ktorých sa začalo súhrnné ekologické hodnotenie uplatňovať v praxi , boli obalové materiály a obaly. Hlavným dôvodom bolo určite ich všeobecné rozšírenie a narastajúce problémy spojené s manipuláciou a zneškodňovaním použitých obalových prostriedkov.  Cieľom bolo optimalizovať ich parametre tak, aby sa dosiahlo čo možno najmenšia záťaž pre životné prostredie, a to najmä v súvislosti s využitím zdrojov, spôsobom výroby, prepravou a distribúciou, spotrebou a zneškodnením po uplynutí životnosti.

Najzávažnejším hľadiskom v posudzovaní ekologických dosahov je spotreba energie, čo súvisí s limitovaným množstvom energetických zdrojov, ale i sprevádzajúcimi negatívnymi javmi, ako sú atmosférické emisie prispievajúce k tvorbe kyslých dažďov, smogu a skleníkového efektu. Najmä skleníkový efekt je s najväčšou pravdepodobnosťou najzávažnejším súčasným ekologickým dosahom vôbec. Recyklovateľnosť je pozitívnym ekologickým aspektom a má pre hodnotenie značný význam. Predstavuje výraznú úsporu materiálov, energie, zníženie celkového znečistenia a zníženie odpadov. Je však potrebné vždy brať do úvahy rozsah dosahov v závislosti od organizácie zvozu, prepravnej vzdialenosti a skladovania, prípadne požiadavky na technológiu a odbytové možnosti pre recyklovaný materiál.

V súčasnosti sa vo svete aplikuje analytická metóda environmentálneho manažmentu s názvom Life Cycle Assessment - LCA, v slovenčine označovaná ako posudzovanie životného cyklu. Posudzovanie životného cyklu je metóda porovnávania environmentálnych vplyvov produktov, výrobkov alebo služieb, s ohľadom na ich životný cyklus. Do úvahy sa berú emisie do všetkých zložiek životného prostredia počas výroby, používanie i zneškodňovanie produktu. Zahrnuté sú aj procesy získavania surovín, výroby materiálov a energie, pomocné procesy či subprocesy.

Metóda LCA má pevne danú štruktúru a vykonáva sa podľa medzinárodných noriem radu ISO 14040. Pre efektívne spracovávanie LCA štúdií sa používajú komerčne dostupné databázy procesov i materiálových a energetických tokov. Je to jeden z najdôležitejších informačných nástrojov environmentálne orientovanej politiky produktov. Metódu LCA je možné definovať ako zhromažďovanie a vyhodnocovanie vstupov, výstupov a možných dopadov na životné prostredie výrobkového systému počas celého životného cyklu.

Metodika LCA sa skladá zo 4 hlavných fáz:

1. Definície cieľov a rozsahu (Slúži na definovanie, aká veľká časť životného cyklu produktu bude zahrnutá do hodnotenia a na čo bude hodnotenie slúžiť. Popisuje kritériá slúžiace na porovnávanie systémov a zvolený časový horizont.)
2. Inventarizačné analýza (Jej súčasťou je popis materiálových a energetických tokov v rámci produktového systému a predovšetkým jeho interakcie s okolím, spotrebované suroviny a emisie do prostredia. Popisuje všetky významné procesy a vedľajšie toky energie a materiálov.)
3. Hodnotenie vplyvu (Sú tu vypočítavané výsledky indikátorov všetkých dopadových kategórií, vzájomne ich zhodnotená významnosť každej dopadové kategórie normalizáciou, prípadne aj vážením. Výsledkom hodnotenia vplyvu býva tabuľkovej súhrn všetkých vplyvov.)
4. Interpretácia životného cyklu (Zahŕňa kritické preskúmanie, zistenie citlivosti dát a prezentáciu výsledkov.)

Metóda LCA bola napríklad použitá i pre posúdenie environmentálnych vplyvov takých technológií ako je výroba cementu, priemyselné spracovanie koží alebo porovnanie alternatívnych metód oxidačných postupov odstraňovania organických látok z odpadových vôd z výroby papiera. Metóda LCA slúži nielen k voľbe environmentálne šetrnejších technológií, ale aj pre voľbu takých prevádzkových látok, ktorých dôsledky budú s ohľadom na celý životný cyklus menšie.

Hlavné prínosy metódy posudzovania životného cyklu:

• Porovnávanie environmentálnych vplyvov produktov s ohľadom na ich funkciu.
• Hodnotenie environmentálnych vplyvov s ohľadom na celý životný cyklus produktu.
• Zavedenie hraníc systému pre jasné vyjadrenie rozsahu produktového systému.
• Vyjadrovanie zásahov do životného prostredia nie výpočtom emisných tokov, ale použitím definovaných kategórií vplyvu – prevedenie hmotnostne vyjadrených emisných tokov na konkrétne hodnoty výsledkov indikátorov kategórií dopadu.
• Schopnosť identifikovať prenášanie environmentálnych problémov ako v priestore, tak aj medzi rôznymi kategóriami vplyvu.

Výstupy z konkrétnej LCA štúdie sú vždy platné za daných a jasne špecifikovaných podmienok. Prínosom metódy LCA je práve jasná definícia podmienok platnosti štúdií, ktorým odôvodní dané poznatky o interakciách technologických procesov a životného prostredia do konkrétneho technologického, environmentálneho, ale aj sociálno-ekonomického kontextu. Aplikácia metódy LCA učí, že konzervatívne členenie problematiky interakcií "technosféry" a životného prostredia na okruhy problémov typu: pevné odpady, odpadové vody alebo plynné emisie; emisie z priemyslu, emisie z dopravy, emisie z technológií nakladania s odpadmi nie je správne, logické ani udržateľné. Takéto triedenie problémov síce kopíruje existujúce kompetencie jednotlivých rezortov, ale nevedie k lepšej komunikácii rôznych odvetví. Snahy po náprave environmentálnych vplyvov určitých produktov či technologických prevádzok síce vedú k zlepšeniu v oblasti primárneho záujmu, často však ako vedľajší efekt vedú tiež k zhoršeniu environmentálnej situácie na inom mieste, k sekundárnym environmentálnym vplyvom.

Varianty LCA

Od kolísky do hrobu (Cradle-to-grave)

 „Od kolísky do hrobu“ je plné hodnotenie životného cyklu od ťažby surovín („kolíska“), cez fázu využívania po fázu likvidácie („hrob“). Napríklad zo stromov sa vyrába papier, ktorý môže byť recyklovaný do nízko-energetickej výroby celulózovej izolácie, ktorá sa potom použije ako energiu šetriace „zariadenie“ v strope domu na 40 rokov, pričom ušetrí 2.000 krát viac energie fosílnych palív ako pri jej výrobe. Po 40 rokoch sa celulózové vlákna nahradia a staré vlákna sú odstránené, prípadne spálené. Všetky vstupy a výstupy sú zvažované vo všetkých fázach životného cyklu.

Od kolísky po bránu (Cradle-to-gate)

„Od kolísky po bránu“ je hodnotenie čiastkového životného cyklu výrobku od ťažby surovín („kolíska“) po továrenské (výstupné) brány (t.j. pred tým, než je transportovaný k spotrebiteľovi). Fázy používania a likvidácie výrobku sú v tomto prípade vynechané. Cradle-to-gate hodnotenia sú niekedy základom pre environmentálne vyhlásenia (stanovenia) o výrobku (EPD) nazvané business-to-business EPD.

Od kolísky po kolísku – výroba v otvorenej slučke (Cradle-to-Cradle alebo Open Loop Production)

 „Od kolísky po kolísku“ je špecifický druh cradle-to-gate hodnotenia, kedy na konci životnosti výrobku (krok likvidácie) je proces recyklácie. Jedná sa o metódu používanú na minimalizáciu vplyvov na životné prostredie výrobkov využitím praktík udržateľnej výroby, prevádzky a likvidácie. Cieľom je začlenenie sociálnej zodpovednosti do vývoja výrobku. Z recyklačného procesu vznikajú nové, identické výrobky (napríklad sklenené fľaše zo zhromaždených sklenených fliaš) alebo rôzne výrobky (napr. sklenená vlna zo zhromaždených sklenených fliaš).

Od brány po bránu (Gate-to-gate)

 „Od brány po bránu“ je čiastočná LCA pri pohľade na len jednu hodnotu procesu v celom výrobnom reťazci. Gate-to-gate moduly môžu byť spojené aj neskôr v ich príslušnom výrobnom reťazci a tak vytvoriť úplné cradle-to-gate hodnotenie.

Od zdroja po kolesá (Well-to-wheel)

Je špecifická LCA používané na prepravu pohonných hmôt a vozidiel. Analýza je často rozdelená na etapy s názvom “well-to-station” alebo “well-to-tank” a “station-to-wheel” alebo “tank-to-wheel”, alebo “plug-to-wheel “. Prvá etapa, ktorá zahŕňa vstupné suroviny alebo výrobu palív, spracovanie, dodávky paliva alebo prenos energie, je nazývaná ako fáza “proti prúdu” („upstream“), zatiaľ čo vo fáze, ktorá sa zaoberá samotnou prevádzkou vozidla sa niekedy nazýva fázou “po prúde” („downstream“). Well-to-wheel analýzy sa bežne používajú na posúdenie celkovej spotreby energie, alebo účinnosť premeny energie. Podobne sa používajú na posúdenie vplyvu emisií námorných lodí, lietadiel a emisií z motorových vozidiel (vrátane ich uhlíkovej stopy ako aj palív používaných v každej z týchto spôsobov dopravy).