2.3. Baze de date i instrumente software pentru evaluarea ciclului de via 2.3.1. Baze de date Utilizarea instrumentului de management de mediu ECV este determinat de cerinele de responsabilitate fa de protecia mediului ale clienilor, prilor interesate, standardelor i reglementrilor guvernamentale. Industria utilizeaz ECV pentru dezvoltarea produselor, marketing, management corporativ i n vederea stabilirii obiectivelor. Etichetele ecologice cum ar fi amprenta de carbon sau declaraiile de mediu ale produselor bazate pe ECV sunt n continu dezvoltare n ceea ce privete utilizarea aplicaiilor voluntare sau chiar ca i cerine obligatorii. Drept urmare practicienii ECV au subliniat necesitatea existenei unor baze de date elaborate pe baza inventarelor cilului de via, pentru a oferi o analiz coerent i corect a activitilor, fundamentate pe baza evalurii impactului ciclului de via.

Bazele de date specifice ECV furnizeaz date referitoare la energie, materiale, terenuri, date privind consumul de ap i emisiile n ap, aer i sol pentru o gam larg de procese i produse (http://www.pe-international.com/index/).

Bazele de date au ca obiective principale meninerea calitii, transparenei datelor de inventar i compatibilitii cu alte baze de date internaionale, s asigure fie uor accesibile i n unele cazuri s acioneze ca suport n dezvoltarea competitivitii ntre industrii (http://lca.jrc.ec.europa.eu/lcainfohub/datasetArea.vm).Factorii necesari pentru crearea unei baze de date viabile sunt (SETAC, 2011) : date de inventar transparente, de calitate nalt

acoperire cuprinztoare a materialelor produselor i proceselor utilizate frecvent

date relevante

compatibilitate internaional

accesabilitate ridicat a datelor

documentaie complet

transmiterea eficient a datelor i validarea metodelor

participarea i suportul guvernelor, industriilor i a mediului academic susinere financiar viabiln Tabelul 2.7 sunt descrise succint bazele de date frecvent utilizate n cadrul studiilor ECV.

Tabelul 2.7 Baze de date pentru ECV

Baze de dateDezvoltatorReferinte/website

ProBasUmweltbundesamt, Germanyhttp://www.probas.umweltbundesamt.de/php/

EcoInventSwiss Centre for Life Cycle

Inventories, Sweden http://www.ecoinvent.ch

US LCI DataNational Renewable Energy Lab, SUAhttp://www.nrel.gov/lci

ELCDJRC, DG environment EU, European Commissionhttp://lct.jrc.ec.europa.eu/assessment/tools

LCA Food2-0 LCA Consultantshttp://www.lcafood.dk/

IDEMATDelft University of technology, The Netherlandshttp://www.idemat.nl/

BUWALSwiss Packaging Institute, Swedenhttp://www.svi-verpackung.ch/de/

2.3.2. Instrumente software: SimaPro 7.3.2

Instrumentele software au fost dezvoltate pentru prelucrarea i calculul evalurii ciclului de via ale produselor i serviciilor. Industria utilizeaz instrumente software ECV pentru a mbunti performanele sale de mediu, pentru optimizarea proceselor i dezvoltarea produselor. n tabelul 2.8 sunt prezentate cele mai frecvent utilizate instrumente software specifice ECV. SimaPro, unul dintre cele mai rspndite n rndul comunitii ECV i a fost selectat pentru a fi aplicat n studiile de caz din cadrul prezentei teze de doctorat.Tabel 2.8 Instrumente software pentru ECV

Instrumente/Platforme softwareDezvoltatorReferinte/website

SimaPro PR Consultants, Netherlands http://www.pre.nl/simapro.html

GaBi 4

PE Europe GmbH and IKP University of Stuttgart, Germanyhttp://www.gabi-software.com/software.html

LCALightABB Corporate Research, Swedenhttp://www.abb.com/

LCA-ESwedish Lifecycle Center, CPM Chalmers, University of Technology in Gothenburg, Swedenhttp://extra.ivf.se/lcae/

TEAM 4.0

Pricewaterhouse Coopers ECOBILAN Group (Ecobalance) http://www.ecobalance.com/uk_lcatool.php

Umbertoifu Hamburg GmbH http://www.ifu.com/en/products/umberto

GaBi 4

Programul GaBi este un instrument specializat n realizarea de bilanuri de mediu pentru produse i servicii. GaBi sprijin practicienii ECV n dezvoltarea strategiilor pentru crearea produselor durabile, incluznd procesele de producie ale acestora, finaliznd cu interpretarea i comunicarea rezultatelor. Acest instrument software are o structur intuitiv i ofer posibilitatea de a crea diferite tipuri de diagrame. Bazele sale de date sunt de nalt calitate cuprinznd o varietate mare de seturi de date din diferite ramuri industriale (metale, produse organice i anorganice, materiale plastice, minerale, electronice, etc.). Este frecvent utilizat n industria automobilelor i electronicelor.GaBi vine n ajutorul tuturor prilor interesate din cadrul unei companii cu propuneri critice i inteligente pentru a beneficia de avantaje competitive.

Adiional, programul GaBi i sprijin utilizatorii n realizarea urmtoarele aplicaii:

Contabilitatea gazelor cu efect de ser

Ingineria ciclului de via

Eco-proiectare

Studii de eficien energetic

Analiza fluxului de materiale

Bilanuri de mediu

Rapoarte de mediu i de dezvoltare durabil

Managementul strategic al riscului (http://www.gabi-software.com)

LCALight este un instrument on-line specializat pentru evaluarea ciclului de via a

produselor n vederea cuantificrii rapide i corespunztoare a impactului asupra mediului. Datorit procedurii sale de utilizare simpliste, instrumentul este potrivit pentru studiul individual i pentru demonstrarea metodologiei referitoare la evaluarea ciclului de via a produsului. LCALight poate cuantifica impactul asupra mediului a 45 de materiale, 47 de mixuri de energie, 6 combustibil fosili i 9 tipuri de transporturi (http://www.abb.com/).

LCA E

Acest instrument permite utilizatorilor s realizeze cicluri de via simplificate ale pentru produse electronice. Instrumentul poate demonstra cum selectarea componentelor i condiiile diferite de operare poate modifica impactul asupra mediului. Variabilele disponibile utilizatorului sunt: numrul de componente (din 14 tipuri diferite), consumul de energie n condiii obinuite de utilizare i n mod stand-by i durata de via a componentelor. Utilizarea instrumentului este simpl i nu necesit nici o pregtire special a utilizatorului pentru a lucra cu acest instrument. Rezultatele sunt prezentate att n form tabelar ct i grafic (http://extra.ivf.se/lcae/). TEAM 4.0 (engl. Tools For Envoronmental Analysis And Management) este uninstrument profesional pentru evaluarea impacturilor asupra mediului i a aspectelor economice ale produselor i tehnologiilor, ce conine o dat de baze cuprinztoare cu larg acoperire la nivel mondial (http://www.ecobalance.com/uk_lcatool.php). Umberto

Este un instrument de modelare, calcul i vizualizare a fluxurilor de materiale i de energie. Dezvoltat n urm cu 15 ani, s-a dovedit a fi un instrument de succes, avnd ca avantaj o interfa intuitiv pentru utilizatori, foarte utilizat de ctre ntreprinderile de consultan i n finalizarea de diverselor proiecte de cercetare (http://www.umberto.de/en).

SimaPro

SimaPro este un instrument comercial de colectare, analiz i monitorizare a datelor privind performana de mediu a produselor i serviciilor. Utilizatorul poate s modeleze i s analizeze cicluri de via complexe ntr-un mod sistematic i transparent n conformitate cu recomandrile SR EN ISO 14040:2006. Dintre toate instrumentele specifice ECV, SimaPro este unul dintre cele mai flexibile i intuitive ca i modalitate de operare. Pentru a putea demara proiectele referitoare la ciclul de via a produsului SimaPro ofer diferite baze de date cu mii de procese i cele mai importante metode de evaluare a impactului (http://w ww.pre.nl/simapro/).

SimaPro (versiunea 7.3.2) este un program multifuncional, specific ECV, care permite analiza i simularea performanei de mediu a produselor i serviciilor. SimaPro realizeaz cicluri de via complexe ntr-un mod sistematic, n conformitate cu recomandrile standardelor ISO 14040. Lansat nc din 1990 SimaPro s-a dovedit a fi un instrument fiabil i flexibil folosit de majoritatea industriilor, n consultan i de ctre numeroase universiti (http://www.pre.nl/).

Este un pachet integrat pentru modelarea ciclurilor de via ECV care are ncorporate mai multe metodologii ECV, fiind foarte util deoarece este conectat cu cele mai importante baze de date ECV internaionale: Ecoinvent v2, US Input Output, Danish Input Output, Dutch Input Output, LCA food, Industry data.

Caracteristicile SimaPro:

utilizeaz procese i substane predefinite;

realizeaz diagrama de flux a proceselor reprezentate prin diagrame Sankey

modeleaz parametri, ofer o bun filtrare a rezultatelor;

analizeaz scenarii complexe de management i reciclare a deeurilor;

realizeaz analize de senzitivitate si de incertitudine a rezultatelor;

Figura 2.3 Interfaa SimaPro2.2. Metode de evaluare a impactului ciclului de via

Metodele de evaluare a impactului ciclului de via au ca i obiectiv corelarea dimensiunii intrrilor i ieirilor (materiiprime i emisii)din inventarulciclului de via (rezultatele ICV), pe baza tipurilor de impact, cu potenialele lor impacturi asupra mediului. Tipurile de impact exprim lanul cauzal al consecinelor ulterioare generate de extracia materiilor prime sau de emisii (Jolliet i colab., 2004) i n general aceast relaie cauzal este cunoscut n terminologia ECV drept mecanism de mediu.Conform standardelor ISO 14040 si 14044 (ISO, 2006), rezultatele ICV sunt mai nti de toate clasificate n categorii de impact. Indicatorii de impact reprezint valoarea total a potenialelor impacturi, care poate fi localizat n orice loc ntre rezultatele ICV i categoriile n punctul final al lanului cauz-efect. Pe baza acestui format s-au dezvoltat dou metode principale:

a) metode clasice de evaluare a impactului (orientate spre probleme): EDIP (Hauschild i Wenzel 1998) i adaptrile sale ulterioare, incluse n metoda TRACI (Bare i colab., 2003) impactul se exprim n teme de mediu, cum ar fi Schimbrile climatice, Acidificarea, Toxicitatea uman, etc

b) metode orientate spre daune: Ecoindicator 99 (Goedkoop i Spriensma 2000), EPS (Steen, 1999), care se caracterizeaz printr-o interpretare mai uoar a rezultatelor, exprim impactul asupra mediului n arii de interes cum ar fi sntatea uman, calitatea ecosistemelor i utilizarea resurselor naturale

Faza EICV, dintre toate etapele studiilor ECV este etapa cu cele mai multe incertitudini. Bare i colab, (2000) au evideniat existena a cel puin doua tipuri de incertitudini referitoare la modelare i la parametri. Incertitudinea referitoare la modelare reflect precizia modelului determinat prin studii de evaluare iar incertitudinea parametrilor este strict legat de datele de intrare. Cea mai mare incertitudine se refer la relevana rezultatelor obinute. Metodele EICV n punctul de mijloc al lanului cauz efect sunt mult mai relevante i mai puin sigure iar cele n punctul final pot fi mai sigure i mai puin relevante.

Metodele EICV sunt dezvoltate la nivel de punct mediu i final al lanului cauz-efect, ct i pentru ambele puncte incluse n metode EICV integrate. Conform ISO 14044:2006 selectarea sau dezvoltarea unei metode EICV ar trebui s ia n considerare urmtoarele cerine: Categoriile de impact i modelele de caracterizare trebuie s fie acceptate la nivel internaional;

Modelul de caracterizare specific fiecrui indicator trebuie s fie valid din punct de vedere tehnic i tiinific i s se bazeze pe un mecanism de mediu sau pe o observaie reprodus empiric;

Este necesar ca factorii de caracterizare s fie lipsii de lacune relevante n domeniul de aplicare al categoriei de impact la care acetia se refer; n cazul n care lacunele totui sunt inevitabile, acestea pot fi aproximate, raportate i considerate n mod explicit n interpretarea rezultatelor; Pe parcursul selectrii categoriilor de impact i metodelor EICV se recomand evitarea estimrilor pe ct posibil

Metodele orientate spre impacturi, clasific fluxurile din sistem n diferite teme de mediu, dar modeleaz deteriorarea mediului pentru fiecare tip de clasa de impact n parte: Sntatea uman, Calitatea ecosistemelor sau Epuizarea resurselor. Metoda EcoIndicator 99 este exemplul cel mai consacrat de metod orientat spre de daune. n tabelul 2.5 este prezentat o scurt descriere a metodelor de evaluare a impactului ciclului de via n punctul final al lanului cauz-efect.Tabel 2.5 Metode EICV n punctul final al lanului cauz - efect MetodaDezvoltatorAdres webReferine

Eco-indicator 99

Pre Consultantswww.pre.nl/eco-indicator99/

Goedkoop i colab., (1999)

(SWISS) Ecoscarcity

Ecoinvent 2.0http://www.umweltschweiz.ch/buwal/eng/fachgebiete/fg_produkte/umsetzung/oekobilanzen/index.htmlMller-Wenk, R. i colab., (1994) Braunschweig A., (1998)

Ecopoints 97The Swiss Ministry of the Environment (BUWAL)http://www.e2mc.com/BUWAL297%20english.pdf

Brand, G., (1997)

Bern, (1998)

Mller-Wenk, R., (1994)

LIMELCA National Project of Japanhttp://www.jemai.or.jp/lcaforum/index.cfm

Itsubo, N., i colab., (2004)

EPS 2000Chalmers University of Technology, Technical Environmental Planning, Centre for Environmental Assessment of Products and Material Systems.http://www.cpm.chalmers.se/cpm/publications/EPS2000.PDFSteen B., (1999)

Eco-Indicator 99- este o metod orientat spre pierderi (impacturi) i constituie baza

pentru calcularea eco-indicatorilor pentru materiale i produse. Eco-Indicator 99 a fost dezvoltat cu scopul de a simplifica interpretarea i ponderare a rezultatelor. Categoriile de impact n punctul mediu incluse n cadrul aceste metode sunt: Schimbarea climatului, Epuizarea stratului de ozon, Acidifiere i Eutrofizare combinate, Eco-toxicitate, Utilizarea terenului, Resurse minerale, Resurse fosile etc. Punctul final al lanului cauz-efect cuprinde Sntatea uman, Calitatea ecosistemelor i utilizarea resurselor. EI99 cuprinde aproximativ 391 de substane variind n funcie de perspective. Aceast metod este dezvoltat urmnd principiile de baza ale metodelor ReCiPe i CML 2002. n cadrul acestei metode diferenierea spaial este foarte limitat iar definirea diferenierii temporale este n totalitate absent. EI99 a fost dezvoltat pentru Europa dar poate fi utilizat cu succes i n alte regiuni ale lumii. Metoda caracterizeaz problemele de mediu n dou moduri:

transform datele de inventar n indicatori de impact ce pot fi agregai, n funcie de nevoile i alegerile utilizatorilor pentru cele trei clase de impact concludente sau agregate ntr-un indice unic

metodologia este utilizat pentru a calcula valori standard ale indicatorilor pentru un numr mare de materiale i procese frecvent utilizai (http://www.pre.nl/ecoindicator99/ default.htm). Ecoscarcity (engl. Ecological Scarcity)Metoda a fost mai nti introdus n anul 1990 i actualizat n 1997. Dezvoltarea metodei i actualizarea sa ia n considerare evoluiile recente din cadrul legislaiei i obiectivelor de mediu din Elveia i Europa. Mai mult, seria de standarde ISO a revizuit evoluia cunotinelor tiinifice recente privind impacturile asupra mediului luate n considerare n cazul acestei metodei. Metoda permite o ponderare i o agregare a diferitelor intervenii de mediu prin intermediul eco-factorilor. Acetia sunt disponibili pentru emisii n aer, ap, ap subteran, sol ct i utilizarea resurselor de energie. Eco-factorii se bazeaz pe fluxuri anule curente i fluxuri anuale considerate critice ntr-o anume zon (regiune sau ar) ( Braunschweig, 1998). Ecopoints 97 metoda nu presupune etapa de clasificare, evalueaz impacturile individual,

de aici reieind ca i dezavantaj faptul c nu toate impacturile vor fi evaluate corespunztor. De asemenea principiul normalizrii este unul diferit de cel al celorlalte metode standard i anume, nu utilizeaz valori de normalizare curente ci valori int. n vederea calculrii unui indice de impact pentru un anumit produs sunt necesare urmtoarele date: impacturile cuantificate ale respectivului produs, ct i concentraia maxim admisibil pentru fiecare tip de impact n parte, ntr-o anumit zon geografic dat (http://www.e2mc.com/BUWAL297%20english.pdf). LIME (engl. Impact assessment Method based on Endpoint modeling), este utilizat pentru

a evalua impacturile asupra sntii umane i a riscului ecologic generat de ctre de 11 categorii de impact, inclusiv nclzirea global, Toxicitatea uman i Consumul de resurse. Factorii de caracterizare pentru categoriile de impact locale, cu excepia celor pentru nclzirea global i Epuizarea stratului de ozon, au fost elaborai de ctre proiectul ECV, cu scopul de a reflecta problemele de mediu fundamentale din Japonia. Metoda LIME include patru arii de protecie: sntatea uman, bunstarea social, biodiversitate i tehnologii de producie.

Aceast metod ia n considerare peste 1000 de substane; rezultatele ponderrii pot fi exprimate ca valori monetare si pot avea aplicaii practice n domenii ca Eco-eficiena mediului i Costurile ciclului de via (Itsubo, N., i colab., 2004).

EPS 2000 - Strategii Prioritare de Mediu Metodologia a fost realizat de Centrul pentru

Evaluare de Mediu al Sistemelor de Produse i Materiale (CPM) de la Universitatea de Tehnologie Chalmers (Suedia). Aceast metod a fost conceput ca suport pentru deciziile privind alegerea ntre dou produse. Categoriile de impact au fost selectate pentru a reprezenta impacturile asupra unor arii de protecie cum ar fi: sntatea uman, calitatea ecosistemelor, resurse abiotice, biodiversitate i valori culturale. Factorii de caracterizare sunt propui pentru emisii definii de locaia lor, mrimea i apariia n timp a acestora.

EPS a fost dezvoltat pentru a descrie ciclul de via al produselor n termeni de materiale i procese pentru care s fie disponibile evaluri i impacturi apreciate (ponderate) sub form agregat a unor indici de poluare (http://www.cpm.chalmers.se).Metodele orientate spre probleme sunt acceptate la nivel internaional i sunt des utilizate, ns unele categorii de impact cum ar fi Toxicitatea uman i acvatic sunt dificil de modelat i sunt n continuare n curs de dezvoltare necesitnd o evaluare atent n aplicarea lor. Una dintre diferenele eseniale dintre abordrile n punctul mediu i cel final este modul n care este considerat relevana indicatorilor de mediu. Abordrile n punctul mediu, n general, prezint relevana de mediu sub form de relaii calitative i statistici cu toate acestea, ar putea fi cuantificate n acelai mod prin intermediul metodelor de evaluare n punctul final al lanului cauz efect de a oferi perspective prilor interesate n aciunile de luare a deciziilor. Metodele EICV n ambele puncte ale lanului cauz-efect mai sus menionate prezint o serie de avantaje i dezantaje, fiind dificil uneori pentru utilizatorii studiilor ECV s selecteze o anumit metod corespunztoare obiectivelor studiului.

ECOINDICATOR 99

Metoda selectat pentru realizarea etapei de evaluare a impactului a fost EcoIndicator 99 H/A. Categoriile de impact incluse n EI99 clasic sunt: Compui cancerigerni (CC), Compui organici nocivi pentru aparatul respirator (CO), Compui anorganici nocivi pentru aparatul respirator (CA), Schimbarea climei (SC), Radiaii ionizante (RI), Epuizarea stratului de ozon (ESO), Ecotoxicitate (EC), Acidifiere/ Eutrofizare (AC/EU), Minerale (MI), Utilizarea terenului (UT), Combustibil fosili (CF). Conform standardelor ISO 14.040, n metodologia EcoIndicator 99, sunt difereniate trei de arii de protecie (clase de impact) numite i puncte de final ale lanului cauz-efect: Sntatea uman, Calitatea ecosistemelor i Resurse. Clasa de impact Sntatea uman se refer la faptul c toate fiinele umane prezente i viitoare ar trebui s nu sufere de boli, dizabiliti sau decese premature. Clasa de impact Calitatea ecosistemelor se refer la speciile de animale i plante care nu trebuie s sufere modificri care pot perturba populaiile i distribuia lor geografic. Clasa de impact Resurse se refer la disponibilitatea bunurilor eseniale pentru societatea uman i pentru generaiile viitoare (Goedkoop, 2001).

Aria de protecie Sntatea uman este msurat n DALY (engl. Disability Adjusted Life Years), pentru modelarea calitii ecosistemelor se ia n considerare ca indicator diversitatea speciilor - PDF*m2y (engl. Potentially Disappeared Fraction of Plants species Procentajul pentru scderea biodiversitii ntr-o anumit zon i perioad) i modelarea Epuizrii resurselor se bazeaz pe energia suplimentar necesar extragerilor viitoare a 1 kg de combustibil/minerale (Goedkoop, 2001).Pentru a putea avea aplicaii practice acestea sunt mprite pe anumite subcategorii: nclzirea global, Epuizarea stratului de ozon, Eutrofizare, Acidifiere, Epuizarea combustibililor fosili i mineralelor, Radiaii ionizante, Ecotoxicitate (ISO, 2006). n Tabelul 3.13. este prezentat o descriere detaliat a categoriilor de impact din cadrul metodologiei Eco-indicator 99.

Tabel 3.13. Principalele categorii de impact din cadrul metodologiei EICV Eco-indicator 99 (Stranddorf i colab., 2003)

CategoriaUnitate de msurExplicatieReferinte

Schimbarea climeiDALYAbordeaz efectul creterii temperaturii n atmosfer. Substane care contribuie la categoria de impact: CO2, CH4, N2O, CO, CFC, etc. Hauschild i colab., 1998, Hoffmann i colab., 2003, Hauschild i colab., 1997,

Epuizarea stratului de ozonDALYCreterea concentraiilor de clor i brom n atmosfer ca urmare a eliberrii de CFC, duce la epuizarea stratului de ozon. Substane care contribuie la categoria de impact: CFC, tetraclormetan (CCl4), etc.Pyle, 1991, Hoffmann, 2003, Busch, 2003,

EcotoxicitatePAF*m2yrAcoper o serie de efecte cum ar fi toxicitatea acut i cronic pentru diferite specii n sol i n ap. Substane care contribuie la categoria de impact: Metale, Pesticide, POP-uri (poluani organici persisteni)Busch, 2003, Trslv, 2003.

Acidifiere/ EutrofizarePDF*m2yrAcidificarea este cauzat de emisiile de protoni n ecosistemele terestre sau acvatice. Substane care contribuie la categoria categoriile de impact: Sox, Nox, NH3 Koch, 1998, Hoffmann,. 2003, Hauschild i colab., 1998,

Utilizarea terenuluiPDF*m2yrUtilizarea terenului afecteaz cele 3 arii de protecie n mod direct i n mod indirect sntatea uman. Impactul presupune pierderea biodiversitatii i scderea calitii solului.Lindejeir, 2002, Udo de Haes, 2006, Mila i Canals, 2007

DALY (Disability Adjusted Life Years) Numarul de ani pierdui i numrul de ani trii cu dizabiliti

PAF*m2yr - Procentajul pentru afectarea numrului de specii ntr-o anumit zon i perioad

PDF*m2yr (Potentially Disappeared Fraction of Plants species) Procentajul pentru scderea biodiversitii ntr-o anumit zon i perioad)Cum adic? O sa te manance google translate.