Vad är lyvscykelanalys, LCA?
Sammanfattning Livscykelanalys, LCA, är ett verktyg för att beräkna miljöpåverkan från en produkt från vaggan till graven, vilket innebär att produktion av insatsmedel, transporter och avfallshantering inkluderas i studien. I många fall görs dock en analys för endast en del av produktionskedjan, t.ex. från vagga till gårdsgrind eller från vagga till butik. Val av systemgränser i tid och rum samt vilka delar av livscykeln som ingår har stor betydelse för resultaten. Vilka metoder som används har också stor betydelse för resultaten. Vilka kategorier av miljöpåverkan, såsom klimatpåverkan, försurning, övergödning, energianvändning med flera, som inkluderas i studien, varierar. För LCA av livsmedel är några utmaningar särskilt framträdande: Beräkningar av utsläpp från biologiska processer är som regel tämligen osäkra på grund av bristande kunskap och stor variation. Det finns stora skillnader mellan olika gårdar, som gör det svårt att bedöma representativitet. Ofta resulterar en produktionsprocess i flera produkter, vilket innebär att miljöbördan måste fördelas mellan huvudprodukt och biprodukt. 2
Introduktion till livscykelanalyser, LCA Livscykelanalys (LCA) är en metod för att mäta miljöpåverkan från vaggan till graven för olika produkter. Detta gör livscykelanalys till ett bra verktyg när olika produkter ska jämföras ur ett helhetsperspektiv. LCA kan dessutom användas för att ge en bild av var i produktionskedjan som den största miljöbelastningen från en produkt ligger. LCA-metodiken används för att beskriva miljöpåverkan från alla möjliga typer av produkter bilar, böcker, kylskåp m.m. Att studera en livsmedelsprodukt från vaggan till graven innebär i praktiken att miljöpåverkan från och med produktionen av de insatsvaror (inklusive insatsvaror till insatsvarorna o.s.v.) som används på gården till och med hanteringen av det avfall som konsumtionen lämnar efter sig studeras. System gränserna kan dock dras på olika sätt beroende på vilken fråga studien ska besvara. Oftast stannar analysen vid gårdsgrind, fabriksgrind eller butik. I en LCA relateras all miljöpåverkan till en så kallad funktionell enhet. Den funktionella enheten utgör studiens räknebas. Den ska av - spegla produktionens nytta och vara praktiskt mätbar. Exempel på funktionella enheter kan vara 1 kg fodermedel vid foderfabrik, 1 kg energikorrigerad mjölk vid gårdsgrind, 1 ha hävdad naturbetesmark under ett år eller 1 portion risgrynsgröt på matbordet. grovfoder spannmål proteingrödor biprodukter etc. el diesel pesticider processning/torkning transport foderfett mineraler handelsgödsel gård foder transport slakteri transport förpackning biproduktshantering avfallshantering transport affär hemtransport 1 kg kött tillagat hos konsument el/annan energi Exempel på systemskiss (denna text ska in i PPP) För att illustrera vad som ingår i en LCA kan man göra en s.k. systemskiss. Som exempel kan vi visa systemet för köttproduktion med den funktionella enheten 1 kg kött tillagat hos konsument (klicka och få upp den första rutan i Powerpoint presentationen). Från tillagningen blir det lite köttrester, som hanteras som avfall. Tillagningen kräver el. (Klicka och få upp dessa moment i bild 3 i prentationen) Men huvuddelen av miljöpåverkan ligger tidigare i kedjan (klicka ytterligare en gång i bild 3 och få upp hela kedjan gård-konsument). I produktionkedjan från gård till bord så krävs en rad insatser i form av material och energi (klicka och få upp bakomliggande processer). Och även dessa insatser kräver andra insatser (klicka och få upp inputspilar) och så vidare. Oftast avgränsas systemskissen, och alla bakomliggande led tas inte med eftersom det lätt blir oöverskådligt. 3
Beroende på studiens syfte, krav på noggrannhet och tillgång på data kan systemgränsen för en LCA av en viss produkt dras på olika sätt. Om det exempelvis gäller en jämförelse av två olika upp värmningssystem för växthus som används till tomatproduktion, kan studien sluta vid gårdsgrind eftersom tomaterna därefter behandlas på samma sätt (såvida de olika uppvärmningssystemen inte leder till en kvalitetsskillnad som får betydelse för till exempel svinn i senare led). Utöver avgränsningarna i vilka delar av produktionssystemet som tas med i studien, måste också vägval göras när det gäller geografisk täckning och tidsspann. Vilket eller vilka geografiska områden som studeras och vilket tidsspann studien ska täcka väljs utifrån studiens syfte och i praktiken även utifrån vilka data som är tillgängliga. 4
Vilken miljöpåverkan beskrivs, och hur? En livscykelanalys kan göras för en eller flera typer av miljöpåverkan, exempelvis klimatpåverkan, försurning, övergödning eller toxicitet samt för resursanvändning, såsom användning av energi, mark eller fosfor. Miljöpåverkan genom hela produktionskedjan adderas. Livscykelanalys är särskilt väl lämpat för att hantera globala miljöaspekter, där konsekvensen av ett utsläpp eller annan typ av påverkan är densamma oavsett var i världen utsläppet sker. Klimatpåverkan är ett sådant område och därför har LCA fått stort genomslag som verktyg för att beräkna utsläpp av växthusgaser. Däremot är LCA inte lika användbart när det gäller försurning eller övergödning, där utsläpp av exempelvis nitrat sprider sig enbart lokalt eller regionalt och dessutom får olika effekt beroende på årstid och omgivning. Så kallade carbon footprints, klimatfotavtryck, tas fram med LCA-metodik och omfattar enbart klimatpåverkan. Klimatfotavtryck redovisas vanligtvis som kg koldioxidekvivalenter (se nedan) per kg produkt. Eftersom det finns betydande osäkerheter kring hur stor klimatpåverkan, mätt i temperaturökning, ett visst utsläpp av växthusgaser leder till så redovisas i allmänhet endast mängden utsläpp och inte själva temperaturhöjningen. Utsläppen redovisas som koldioxidekvivalenter, CO 2 -ekv. Det innebär att utsläpp av andra växthusgaser än koldioxid måste räknas om till koldioxidekvivalenter. Olika ämnen har olika stark påverkan och med olika varaktighet. Man har internationellt kommit överens om att som standard räkna med tidsperspektivet 100 år. Med det tidsperspektivet räknas de för lantbruket viktiga växthusgaserna metan, CH 4, och lustgas, N 2 O, om enligt följande: 1 kg metan 25 kg CO 2 -ekv 1 kg lustgas 298 kg CO 2 -ekv Det innebär att metan och lustgas beräknas ha 25 respektive 298 gånger så stark klimatpåverkan per kg gas som koldioxid. 5
Metodik Metodiken för livscykelanalyser är standardiserad enligt ISO 140 40. Det betyder att det finns en internationell överenskommelse om hur livscykelanalyser ska utföras, med avsikt att göra livscykelanalyser mer likvärdiga. Enligt standard är en livscykelanalys uppdelad på fyra delsteg. 1. Definition av mål och omfattning. Vad är ramen för studien? Vad ska göras, vad ingår och vad utesluts? Vilka är förutsättningarna? Det som bestäms här är avgörande för de kommande stegen. 2. Inventering. Insamling och bearbetning av data. Ofta görs en fallstudie av ett fåtal produktionsanläggningar, där specifika data samlas in. Bakgrundsdata för exempelvis transporter och elproduktion hämtas däremot vanligtvis från databaser. 3. Miljöpåverkansbedömning. Hur påverkar de olika delstegen i livscykeln miljön? Det finns många olika metoder för att bedöma miljöpåverkan. Vanligen redovisas miljöpåverkan som utsläpp omräknade till en gemensam enhet för en viss miljöpåverkan (såsom utsläpp av växthusgaser uttryckt som kg koldioxid ekvivalenter för klimatpåverkan) 4. Tolkning. Tolkningen av studien ska ge slutsatser, rekommendationer och förbättringsförslag. LCA är en så kallad iterativ process, vilket innebär att man kan behöva göra omtag i processen på grund av det som kommer fram i studien. Det är alltså nödvändigt att gå tillbaka och ändra förutsättningar och metodik efter hand som ny kunskap kring det system man studerar uppkommer. På så vis kommer man allt närmare en korrekt modellering. Trots det standardiserade förfarandet är ramarna vida och två studier av en och samma produkt kan ge vitt skilda resultat beroende på vilken metodik och avgränsningar som har valts samt vilka antaganden som har gjorts. Det är därför viktigt att vara uppmärksam när jämförelser av resultat från två olika studier ska göras. Till detta kommer osäkerheter i både produktionsdata och beräkningsmodeller. I LCA av matproduktion är några metodmässiga utmaningar särskilt framträdande: 6
Metodfrågor, och effekter av dessa, som man bör känna till: Representativitet variation mellan gårdar och år. Fördelning av miljöbördan hantering av huvudprodukt och biprodukter Osäkerheter i beräkningsmodeller (särskilt för biologiska system) Resultaten från en LCA är inte en absolut sanning, men en mycket god vägledning. Representativitet variation mellan gårdar och år. Det är ofta svårt att veta hur representativa uppgifter om jordbruksproduktion är. Variationen mellan gårdar är stor beroende på bland annat produktionssystem, växtföljd och geografiskt läge. För en given gård skiljer sig olika år också åt på grund av skillnader i väder och prisfluktuationer på insatsvaror och produkter. Fördelning av miljöbördan hantering av huvudprodukt och biprodukter. Det finns ofta flera sätt att beräkna vilken del av miljöbördan från en produktionsprocess som ska tillskrivas den produkt som man studerar. Exempelvis kan olika typer av allokering användas (se nedan). Osäkerheter i beräkningsmodeller (särskilt för biologiska system). Osäkerheterna är stora kring vilka emissionsfaktorer som bäst speglar växthusgasutsläppen från de biologiska systemen. Det är alltså i flera fall inte klarlagt hur stora utsläppen är från givna produktionsförhållanden. Det gäller bland annat lustgas från mark, växtnäringsläckage och metan från djurens fodersmältning. 7
Allokering Allokering = Fördelning av miljöbörda mellan produkter som producerats i samma process. Rapskaka/-mjöl Odling av oljeväxter Pressning Olja Allokeringen baseras på: Ekonomiskt värde Fysiskt förhållande (t.ex. vikt eller energiinnehåll) Allokering är i LCA-sammanhang ett begrepp för fördelningen av miljöbördan mellan olika produkter som produceras i samma process. Det kan vara fördelningen mellan en huvudprodukt och en eller flera biprodukter eller mellan flera huvudprodukter. Allokeringen kan grundas antingen på det ekonomiska värdet av de olika produkterna eller på det fysiska förhållandet mellan dem såsom fördelning utifrån vikt eller energiinnehåll. Ett exempel på en allokeringssituation är när rapsolja framställs vilket ger rapsmjöl eller rapskaka som biprodukt. Miljöbördan från rapsodlingen ska då fördelas på dessa produkter. Allokering fördelar miljöbördan mellan huvudprodukt och biprodukt utifrån exempelvis ekonomiskt värde eller fysiskt förhållande. När en produktionsprocess resulterar i mer än en produkt uppkommer frågan om hur stor del av produktionsprocessens totala miljöbörda som ska tillskrivas den studerade produkten. Om det inte går att spåra vilka insatser och utsläpp som används specifikt för respektive produkt är det nödvändigt att hitta en metod för att fördela den totala miljöbördan på de olika slutprodukterna. Allokering är en sådan metod. Allokering är alltså ett sätt att utifrån ekonomiskt värde eller fysiskt förhållande fördela miljöbördan mellan produkter som uppkommer från en gemensam produktionsprocess. Exempel på ekonomisk allokering: Från 1 ton rapsfrö får man ut 400 kg olja och 550 kg rapskaka. Oljan står för 70 % av intäkten från 1 ton rapsfrö, och rapskakan för 30 %. Genom ekonomisk allokering ska alltså miljöbördan från rapsodling och transport då delas i dessa proportioner, och slås ut på de mängder som produceras av respektive produkt. 8