Algorytm postępowania do wyznaczenia CF

Algorytm postępowania do wyznaczenia CF
Opracowanie:
Joanna Kulczycka
W Komunikacie Komisji do Rady i Parlamentu Europejskiego Wyjść poza PKB Pomiar postępu w
zmieniającym się świecie KOM(2009) 433 z dnia 20.8.2009 r. wskazano, iż Komisja zamierza opracować
całościowy indeks środowiskowy, który można stosować do oceny w skali makroekonomicznej. Jednoczesnie
identyfikuje dwa istniejące narzędzia: ślad ekologiczny i ślad węglowy. Ślad węglowy CF (carbon footprint)
definiowany jest jako całkowita ilość emisji CO2 i innych gazów cieplarnianych w odniesieniu do produktu,
emisji wynikającej z cyklu życia tego produktu włączając jego składowanie i unieszkodliwianie (Europejska
Platforma LCA). CF dotyczy wyłącznie emisji gazów cieplarnianych i bazując na ilości gazów cieplarnianych
wyemitowanych w związku z działalnością człowieka, (zarówno bezpośrednią, jak i pośrednią) oblicza się ilość
ekwiwalentów ditlenku węgla wyrażoną w jednostce masowej (najczęściej Mg CO 2e).
Według 5 Raportu IPPC emisje pochodzą głównie sektorów energetycznego i transportu
W celu obliczenia wartości wskaźnika CF zgodnie z nową metodyką zaproponowano następujący
algorytm postępowania:
1. Przeprowadzić analizę prawną oraz społeczno-gospodarczą warunków funkcjonowania analizowanej
branży oraz zidentyfikować główne przyczyny jej wpływu na zmiany klimatu w cyklu życia.
2. Dokonać identyfikacji i oceny znaczących aspektów środowiskowych – procedura taka może być
prowadzona zgodnie z wymogami ISO 14001 lub EMAS, tzn. doborze odpowiednich kryteriów i
przypisanych im wag (np. punktów 1-3, przy czym 3 punkty przypisuje się w przypadku, gdy dany aspekt
wymaga decyzji administracyjnej, 2 - wymagane są zgłoszenia, rejestracje, wnoszenie opłat lub zawarte
zostały umowy cywilno-prawne, a 1 - nie ma żadnych wymagań prawnych, a aspekt uznany jest za
znaczący; jeżeli suma punktów ze wszystkich kategorii dla danego aspektu jest większa lub równa 6 lub
wymagania prawne i inne oceniono na 2 lub 3) 1. Identyfikacji można również dokonać wykorzystując
metodykę LCA, której wyniki wskazują potencjalne miejsca najwyższej presji na środowisko oraz wpływ
poszczególnych elementów „wejść” (zużycie energii, materiałów) i „wyjść” (emisje, odpady).
3. Ustalić cel środowiskowy oraz zakres badań analizowanej branży lub danego obiektu i zidentyfikować
działania pozwalające na stopniowe zmniejszanie negatywnego oddziaływania na środowisko. Opracować
różne opcje rozwiązania mającego za zadanie ograniczenie wpływu na środowisko, a przede wszystkim
wpływu na zmiany klimatu, np. wprowadzenie OZE, ocieplenia budynków, nowych procesów
technologicznych, ograniczenia transportu, ekobiuro, itp. Identyfikować różne opcje zarządzania,
technologiczne realizacji celu środowiskowego wraz ze wstępną oceną.
4. Dla rozwiązań o podobnej funkcji ustalić jednostkę funkcjonalną oraz granice systemu dla wybranej
opcji.
Jednostka funkcjonalna to najmniejsza jednostka przyjęta do badań i stanowiąca ilościowy efekt
systemu produkcji LCA. Głównym zadaniem jednostki funkcjonalnej jest dostarczenie płaszczyzny odniesienia
dla normalizowania danych wejściowych i wyjściowych systemu. Z tego też względu powinna być ona jasno
zdefiniowana i mierzalna. Prowadzenie badań dla wybranej jednostki funkcjonalnej jest istotą analizy LCA,
która odróżnia tę technikę od innych techniki zarządzania środowiskowego. Jednostkami funkcjonalnymi mogą
być:
 pojedyncze wyroby czy urządzenia/maszyny (np. samochód tej samej klasy),
 pojedyncze produkty jednak gdy szczegółowo określi się ich funkcję, np. w przypadku proszków do
prania ilość gramów na 1 pranie - dla silnych detergentów odnosi się do ilości dozowanej na 4,5 kg
ładunku (suche tekstylia), a dla słabych detergentów odnosi się do ilości dozowanej na 2,5 kg ładunku
(suche tekstylia) w pralce (decyzja Komisji przyznawania wspólnotowego oznakowania ekologicznego
detergentom pralniczym 1999 r., Dz. U. L 187 z 20.7.1999 r.).
Jednak przede wszystkim jako jednostkę funkcjonalną powinno określać się funkcję (efekt jaki zostanie
osiągnięty), jaką spełniają różne urządzenia, np.:
 przetransportowanie osób na odległość 10 km (porównanie różnych środków transportu),
 możliwość prowadzenia 1000 godzin rozmów przez telefon,
 pomalowanie 1 m2 ściany (porównanie wpływu na środowisko przy zastosowaniu różnego rodzaju farb),
 wypranie 5 kg bielizny (przy wymaganej ilości środka piorącego),
 pokrycie m2 wielowarstwowej drewnianej podłogi przeciętnie zużywanej w ciągu 50 lat (funkcją jest
pokrycie powierzchni biura),
 wysuszenie dłoni po umyciu (jako funkcja ręczników papierowych i suszarki elektrycznej),
 oświetlenie określonym strumieniem światła pomieszczenia o danej powierzchni użytkowej przez okres
1000 godzin,
 utrzymanie w określonej temperaturze przestrzeni o określonej pojemności przez okres 15 lat przy
zdefiniowanej temperaturze otoczenia (dla chłodziarek),
1
http://www.emas.mos.gov.pl
 przepompowanie 1x107 m3 wody o temperaturze 100°C, pH 6-8 i gęstości około 1 kg/m3 w ciągu 50 tys.
godzin pracy2,
 używanie 6 pieluszek dziennie przez 30 miesięcy (porównanie pieluszek jednorazowych i wielokrotnego
użytku przy czym cykl życia obejmował 30 miesięcy a dla pieluszki tetrowej ujmował dodatkowo pranie i
suszenie),
 odbiór programów telewizji kolorowej na ekranie telewizora 28 cali przez 6 godzin podczas 18 lat
użytkowania.
Podsumowując specyficznymi cechami jednostki funkcjonalnej jest jej ilość, czas i intensywność
użytkowania, stopień zużycia oraz warunki, w jakich musi funkcjonować. Ujęcie funkcjonalne wyrobów staje
się na tyle istotne z punktu widzenia zrównoważonego rozwoju, iż w literaturze 3 opisano możliwość przejścia
do gospodarki, w której sprzedaje się funkcje spełniane przez wyroby zamiast samych wyrobów
Przedmiotem badania jest wpływ zdefiniowanej jednostki funkcjonalnej na środowisko, którą w
szczególności może być:
 produkt i usługa (wyrób), np. ekspres do kawy,
 wybrany proces czy stosowana technologia, np. składowanie odpadów,
 określona czynność, np. używanie samochodu,
 wybrany system np. gospodarki odpadami komunalnymi,
 działalność danej organizacji, np. zakład produkcyjny,
 branża przemysłu,
 gospodarka danego kraju, itp.4.
Z kolii granice systemu determinują, jaki zbiór procesów jednostkowych zostanie ujęty w analizie. Z
punktu widzenia stopnia złożoności najprostszy jest układ od wejścia do wyjścia samego systemu
produkcyjnego (from gate to gate). Najbardziej skomplikowana jest ocena całego cyklu życia produktu, od
wydobycia surowców naturalnych do końcowej likwidacji produktu (from cradle to grave). Czasami stosowane
są także ujęcia „od narodzin” (from cradle) „do wyjścia” (to gate) lub „od wejścia” (from gate) „do śmierci” (to
grave). Określając granice systemu powinno się także uwzględnić:
 obszar geograficzny dla którego prowadzone są badania, zidentyfikować jego infrastrukturę (np.
dostępność energii, transport, itp.),
 horyzont czasu, w którym prowadzi się badania,
 granice pomiędzy poszczególnymi systemami dla których wykonuje się ocenę; ponieważ większość
podejmowanych działań oddziałuje wzajemnie na siebie, stąd ich analizy w miarę możliwości powinny
być rozdzielone (alokacja),
 odbiorcę i cel prowadzanych badań, tj. czy mają być podane do publicznej wiadomości, czy też są
przeprowadzane na wewnętrzny użytek firmy.
2
Lewandowska A., LCA. Środowiskowa ...,op.cit., s. 1-160.
Stahel W., The utilization-focused service economy: resource efficiency and product life extension. The Greening of Industrial
Ecosystem, National Academy of Engineering. Washington, 1994. http://books.nap.edu/openbook.php, s.180
4
W celu unikania wyliczania całej listy możliwych jednostek funkcjonalnych przy omawianiu zasad LCA dla stosowano jedno
pojęcie wyrób.
3
W granicach systemu powinny być zawarte procesy jednostkowe obejmujące 99% przepływów
materiałów i energii oraz przynajmniej w 90% oddziałujące na środowisko dla każdej analizowanej kategorii
wpływu. Jednak nie wszystkie dane są znane w początkowym etapie, a tym bardziej trudno jest ustalić jaki jest
procent tych udziałów (takie dane mogą być dostępne po zebraniu dla całego systemu 5) dlatego w praktyce
weryfikację granic systemu można dokonywać w kolejnych etapach (iteracja). Istotne znaczenie w pierwszym
etapie badań mają zatem jakość danych, ich przedział czasowy, obszar geograficzny, dokładność, kompletność
i reprezentatywność, a w przypadku prowadzenia analiz porównawczych (np. inwestycji) również
równoważność założeń metodycznych i przyjęcie takiej samej jednostki funkcjonalnej.
5. W celu zidentyfikowania wszystkich czynników wpływu należy opracować ankietę na podstawie której
pozyskiwane będą dane o wpływie na efekt cieplarniany lub na środowisko istniejącego i docelowego
rozwiązania
6. Opracowanie i weryfikacja danych do bilansu materiałowego i energetycznego, tzn. dane z ankiet
zostały przeliczone na zaproponowaną wielkość jednostki funkcjonalnej. Praca polega na identyfikacji i
obliczeniu dla określonych jednostek funkcjonalnych w systemie elementów wchodzących (np.
wielkość zużywanej energii, materiałów) ze środowiska oraz elementów wychodzących z tego systemu
do środowiska (np. emisje CO2 do powietrza). Obejmuje on analizę procesu technologicznego
(istniejącego lub projektowanego), bilanse strumieni przepływów surowców, energii i materiałów
pomocniczych, oraz bilans wytwarzanych produktów i zrzucanych odpadów i emisji. Bilans zawiera
ilościowe zestawienie materiałów i energii zużywanych i generowanych we wszystkich. W efekcie
otrzymuje się katalog wszystkich wykorzystywanych materiałów i energii oraz wszystkich
generowanych emisji i odpadów, który bazuje na zasadach bilansu materiałowego i energetycznego.
7. Oszacowanie wielkości zużycia materiałów i energii oraz emisji i odpadów oraz powierzchni
zajmowanego terenu dla docelowego rozwiązania (zakres 1).
8. Oszacowanie wielkości zużycia materiałów i energii oraz emisji i odpadów oraz powierzchni
zajmowanego terenu dla docelowego rozwiązania występujących w łańcuch dostaw, na które
przedsiębiorca ma ograniczony wpływ, np. transport (tzw. zakres 2). W praktyce gromadzone dane
mogą zawierać zarówno dane zmierzone i obliczone jak również oszacowane.
9. Weryfikacja danych – zazwyczaj weryfikacji powinna dokonać osoba, która nie prowadziła analizy i nie
zbierała danych.
10. Opracowanie wskaźników CF - na podstawie wielkości emisji gazów cieplarnianych i zgodnie z
metodyką CF można zsumować wszystkie wielkości emisji gazów cieplarnianych, a następnie
przeliczyć je na wartości równoważne zgodnie z metodyką ICCP.
Międzyrządowy Panel ds. Zmian Klimatu (IPCC) przedstawił pierwszą koncepcję obliczania wielkości
wskaźnika potencjału globalnego ocieplenia (GWP- Global Warming Potential) w 1990 r. IPCC zdefiniował
GWP jako wskaźnik, który odzwierciedla efekt możliwej względnej zmiany klimatu w odniesieniu do
kilograma gazu cieplarnianego w określonym przedziale czasowym, takim jak np. 100 lat (GWP100). Tym
5
Raynolds M., Franser R.A., Checkel M.D., The relative mass-energy-economic (RMEE) method for system boundaries selection –
Part 1: A means to systematically and quantitatively select LCA Boundaries, Int J LCA 5 (1), 2001, s.37-46
sposobem określił, jaki jest potencjał gazów do wywoływania ocieplenia w stosunku do tej samej masy ditlenku
węgla, któremu przypisano wartość GWP=1. Wielkość GWP dla poszczególnych gazów zależy od stopnia
absorpcji, trwałości gazu w atmosferze w określonym czasie odniesienia (obecnie: TH=100 lat), a obliczana jest
zgodnie z równaniem:
gdzie:
ai – chwilowe wymuszone promieniowania ze względu na wzrost jednostkowego stężenia
śladowych ilości i-gazu,
Ci – stężenie śladowe i-gazu pozostałe w czasie t po jego emisji,
H – czas odniesienia, tj. liczba lat, w ciągu, których dokonywane są obliczenia.
W efekcie na podstawie zmian stężenia danej ilości gazu bada się poziom absorpcji promieniowania
podczerwonego, a mając je obliczone dla różnych substancji wylicza się ich wzajemne względne relacje
wyrażone np. w ilości równoważnego CO2, co powoduje iż można je sumować. Przykładowe wartości
współczynnika globalnego ocieplenia w relacji do emisji ditlenku węgla przedstawiono w tab. 1.
Tab.1. Wartości współczynnika globalnego ocieplenia dla okresu 100 lat (kg równoważnego CO2/ kg emisji)
Emisja
GWP 100 (4th Report IPCC)
CO2
1
CH4
25
N2O
298
CF4
7 390
CFC-11
4 750
Źródło: IPCC 5th Assessment Report: Climate Change 2013 (AR5),
GWP 100 (5th Report IPCC)
1
28
265
6630
4660
http://www.ipcc.ch/publications_and_data/publications_and_data_reports.htm
Można również w celu usprawnienia analiz skorzystać z informacji o poszczególnych procesach z
istniejących baz danych (wpływa to jednak na jakość i szczegółowość prowadzonych analiz), w których
są informacje o przepływach dla procesów jednostkowych czy wieloprocesowych zidentyfikowanych w
danym kraju czy wybranej branży zapisywane są w jednym z dwóch powszechnie używanych formatów
tj. SPOLD (Society for Promotion of Life Cycle Assessment Development) lub SPINE (Sustainable
Product Information Network for the Environment). W celu ujednolicenia formatów i doboru
najbardziej wiarygodnych danych oba formaty zostały połączone dla opracowania normy ISO/TR
140486. Zakres prac dotyczący zarówno założeń metodologicznych jak i rozszerzania danych o kolejne
procesy nasilił się w ostatnich latach, gdy z inicjatywy Komisji Europejskiej pod auspicjami JRC- Ispra
UE utworzono Europejską Platformę LCA, gdzie tworzona jest międzynarodowy referencyjny system
LCI (International Reference Life Cycle Data System), w którym znajdują się m.in. dane dostarczone
przez wiele stowarzyszeń branżowych (np. Europejska Konfederacja Przemysłu Żelaza i Stali
(EUROFER) wykazujące dane średnie dla poszczególnych procesów i wyrobów). Obecnie najbardziej
6
ISO/TR 14048:2002 Zarządzanie środowiskowe - Ocena cyklu życia - Format dokumentowania danych
popularna baza danych o procesach to stworzona w Szwajcarii Ecoinvent, zawierająca dane o energii,
transporcie, materiałach budowlanych, chemikaliach, detergentach, papierze, produktach rolniczych
oraz o gospodarce odpadami.
. Do najważniejszych korzyści wynikających z oszacowania CF należą:
 Poznanie realnej wielkości emisji gazów cieplarnianych podczas procesu produkcji każdego produktu,
oraz uświadomienie, który element ma największy wpływ na zanieczyszczenie środowiska,
 Zoptymalizowanie procesu produkcyjnego poprzez min. zwiększenie efektywności energetycznej,
korzystanie z dostawców lokalnych, zlikwidowanie tzw. pustych przebiegów w transporcie,
 Dokładne określenie swojej pozycji na rynku względem innych podobnych zakładów, biorących pod
uwagę ślady węglowe swoich produktów,
 Możliwość bycia firmą ‘transparentną’, zaufaną i konkurencyjną (raportowanie do CDP) w porównaniu
do innych – które śladu węglowego nie policzyły,
 Możliwość opracowania charakteryzującej się niskim CF, „zielonej” koncepcji projektowej,
ograniczenie zużycia surowców i zintensyfikowanie współpracy z dostawcami o niskim bilansie węgla,
 Przedsiębiorca znając swoje wielkości CF, powinien wspierać lokalne działania podejmowane w celu
redukcji emisji przez badania alternatywnych konfiguracji produktów, surowców i procesów oraz
identyfikowanie lokalnych źródeł emisji,
 Spełnianie oczekiwań najbardziej wymagających klientów w celu zdobycia pozycji lidera rynku i
zwiększenia świadomości konsumentów w zakresie ochrony środowiska,
 Możliwość używania niezależnego oznakowania weryfikacyjnego w marketingu i komunikacji,
 Obliczenie śladu węglowego w firmie, oprócz wyżej wymienionych korzyści, jest również częścią CSR
– możliwość wpisania danych z obliczeń do strategii odpowiedzialnego biznesu,
 Oprócz dodatkowych, ale także dobrowolnych pozytywnych aspektów z policzonego śladu węglowego,
firma może bez przeszkód przedstawiać oferty swoich produktów zagranicznym kontrahentom, którzy
wymagali informacji o wartości CF.
LCA (Life Cycle Assessment) - (Ekologiczna/Środowiskowa) Ocena Cyklu Życia - jest jedną z technik
zarządzania środowiskowego dotyczącą oceny zagrożeń środowiskowych powodowanych przez wyroby,
procesy i działania (np. funkcjonowanie zakładu). Wymaga ona opracowania ekobilansu dotyczącego ilości
zużytych materiałów, energii oraz odpadów (i emisji) wprowadzanych do środowiska, które są wprowadzane
do opracowanych modeli środowiskowych w celu określania potencjalnego wpływ obiektów na środowisko.
Tak szczegółowa ocena wskazuje i hierarchizuje miejsca w cyklu życia obiektu przyczyniające się do
największego zagrożenia dla środowiska i umożliwia ocenę uzyskanego efektu ekologicznego po
wprowadzeniu działań naprawczych (modernizacyjnych). Dokonana w ten sposób ocena dotyczy zazwyczaj
całego okresu życia przedsięwzięcia lub wyrobu, począwszy od wydobycia, poprzez przetwórstwo surowców
mineralnych, proces produkcji, transport, dystrybucję, zastosowanie, wtórne wykorzystanie, aż po recykling i
końcowe zagospodarowanie. Głównym założeniem i niewątpliwą zaletą techniki LCA jest dążenie do
uwzględniania wszystkich czynników, które potencjalnie mogą mieć wpływ na środowisko, a związane są z
danym obiektem na każdym etapie cyklu życia. Prowadzenie badań i analiz techniką LCA pozwala na
efektywne gospodarowanie zasobami pod względem ekologicznym, ponieważ bazuje na rzeczywistych danych
wejściowych i wyjściowych analizowanego procesu, chociaż sama ich identyfikacja jest bardzo pracochłonna,
ale obligatoryjna.