LIVCYKELANALYS, LCA Från vaggan till graven Varje människas enskilda beslut, inköp och handlingar sprider sig som ringar på vattnet genom hela industrisamhället, genom samhällssektorer, förbi nationella gränser och globalt, och ger också konsekvenser långt in i framtiden. Bakgrund ett litet utvecklingsperspektiv Går vi tillbaka till den tid då människa levde som jägare var hennes miljöpåverkan liten och ytterst lokal. En förändring skedde då människan blev bofast och började med jordbruksodling. http://fof.se/tidning/2002/1/jagarsamhallets-brytningstid Industrialiseringen skapade helt nya möjligheter att försörja och ge materiellt välstånd åt en växande population. Då industrin växte fram kunde tom. den bolmande smutsiga röken från skorstenar beskrivas i positiva ordalag, som ett tecken på välstånd och välmående. www.makingthemodernworld.org.uk 1
Människans stora påverkan på omgivningen startade då hon lärde sig att utvinna och förädla metaller ur malmer. Hundratals kvadratkilometer skog höggs ner redan under Romarriket med tanke på bl.a. träkolsproduktion. Miljöförändringar som åstadkommits av människan har styrts av kortsiktiga fördelar, där de långsiktiga negativa konsekvenserna vanligen inte beaktats. Människans konsumtionsbehov tycks stiga kontinuerligt. Allt större resursen läggs på att fylla de övre nivåerna i Maslows behovspyramid, speciellt i västvärlden. Behov av självförverkligande Uppskattnings- och statusbehov Kontaktbehov Säkerhetsbehov Fysiologiska behov Maslows behovspyramid (1994). 1900 1930 1960 1990 Bostad (7 m 2 /person) Mat (självförsörjning) Cykel Bostad (15 m 2 /person) Mat 2 Längdskidor Kamera TV Telefon Cykel Bil Kyl/Frys Elspis Tvättmaskin Brödrost Bostad (28 m 2 /person) Mat Slalomskidor Längdskidor Dator Kamera TV Video Mobiltelefon Telefon Mountainbike Bil Flygresor Hushållsassistent Mikrovågsugn Diskmaskin Kyl/Frys Elspis Tvättmaskin Sommarstuga Brödrost Bostad (47 m 2 /person) Mat (import exotiska frukter mm) Kretsloppsdelegationen (1997). Exempel på hur den materiella välfärden har utvecklats i ett svenskt medelhushåll under 1900-talet.
I takt med att människan omsätter allt mer materia och energi blir de negativa konsekvenserna allt mer tydliga. Miljöeffekter kan indelas i 1. Lokala miljöeffekter 2. Regionala miljöeffekter 3. Globala miljöeffekter Ser man tillbaka i tiden är det de lokala effekterna som varit vanligast och ofta mycket påtagliga. Det har också varit förhållandevis enkelt att identifiera källan och därmed försöka åtgärda problemet. Faktorer som påverkar naturen på lokal nivå är exempelvis jordbruket, trafik, industri, hushållens utsläpp mm. Regionala effekter innebär att miljön påverkas på ett lite större område (100 km 1000 km). Källorna kan då vara mer diffusa. Några exempel på regionala miljöeffekter är radioaktivt nedfall, försurning av skog och eutrofiering av vattendrag. De globala miljöeffekterna innebär att effekten kan synas på hela jordklotet oberoende av var källan finns. De globala miljöeffekterna är vanligen mycket komplexa, svåra att kartlägga och svåra att lösa genom att ansvarsfrågan blir svår att fördela. Exempel på faktorer som bidrar till globala miljöeffekter är användningen av fossilt bränsle, utsläpp av ozonnedbrytande ämnen, utsläpp av stabila och bioackumulerande ämnen. Under de senaste årtiondena har de globala miljöeffekterna blivit allt mer synliga och betydelsefulla. Källa: Rydh m.fl. Livscykelanalys en metod för miljöbedömning av produkter och tjänster. 3
Livscykelperspektivet I försök att minska på miljöbelastningar strävar man idag efter att se på helheter och på hur olika delar påverkar varandra i stället för att betrakta enskilda delar. Ett livscykelperspektiv har vuxit fram. Livscykelanalys definieras som en process för att summera resurs- och miljökonsekvenser av samtliga aktiviteter från vaggan till graven som behövs för att en produkt eller tjänst ska uppfylla sin funktion. http://www.skogforsk.se/upload/4810/r3web-99_page_1_image_0001a.jpg http://www.solidworks.com/sustainability/docs/lca_graphic_for_web.jpg 4
(Bild: Östlund Ulf i Magnusson 1997: Handbok för miljöanpassad mekanikkonstruktion en introduktion) Det övergripande syftet med en livscykelanalys är: ge en heltäckande bild av en produkts/tjänsts miljöpåverkan att minska och optimera användningen av råvaror och resurser ersätta skadliga ämnen som ingår i produktionen med mindre skadliga få fram en produkt som belastar miljön mindre minska avfallet som blir kvar på deponi stöda produktion som ökar återanvändning Av de första kända livscykelanalyser som gjorts i slutet av 1960-talet kan Coca-Cola nämnas. Företaget gjorde studier för att jämföra resursanvändning och miljöbelastning för olika dryckesförpackningar. Resultaten från analyserna kunde användas för att minska kostnader och uppfylla lagkrav men också för att minska avfallsmängder. Behovet av att minska deponier och kunna återanvända och återvinna material har styrt utvecklingen av livscykelanalyser. Material som undersökts är typiska förpackningsmaterial såsom papper, plast och glas. Under 1990-talet började livscykelanalyser användas av politiker som beslutsunderlag. I kriterier för miljömärkning med EU-blomman ingår LCA för att identifiera de faser som bedöms ge signifikant miljöpåverkan. Exempel på produkter som undersökts är kylskåp, frysboxar, kopieringspapper och glödlampor. Under 1990-talet utvecklades standarder (ISO) för att skapa enhetliga system för LCA. En livscykelanalys är alltid en förenkling. Förenklingen kan t.ex. innebära att någon typ an information utelämnas, då den kanske inte påverkar slutresultatet i någon betydande grad. Att göra en fullständig LCA är en mycket tids- och resurskrävande process. En livscykelanalys 5
är aldrig någon absolut sanning, även om siffrorna kan ge ett intryck av exakthet. Att hitta relevanta data är vanligen det största problemet. Livscykelanalysens olika faser 1. Definition av målsättning och omfattning 2. Inventeringsanalys 3. Miljöpåverkansbedömning 4. Tolkning av resultat Syfte Produktutveckling och förbättring Strategisk planering Skapande av allmän policy Miljömärkning Marknadsföring övrigt Tolkning Definition av mål och omfattning Inventeringsanalys Miljöpåverkansbedöm ning Definition av mål och omfattning innebär att man beskriver varför analysen görs, vad resultaten ska användas till och vem som är mottagare. Om målet är att få mer kunskap om produktsystemet räcker det med att samla in information om de signifikanta miljöbelastande processerna. Om syftet är att jämföra olika system med varandra krävs en gemensam nämnare, som i LCA kallas för en funktionell enhet. En funktionell enhet kan exempelvis vara förpackning till 1 liter vätska, 100 l bensin, en bil som används 18 år eller 1 MJ producerad elektricitet. Den funktionella enheten specificeras för tre olika egenskapsnivåer: kvantitet, livslängd och hållbarhet samt kvalitet. Den kvantitativa delen utgörs av beräkningar på hur stort in- och utflöde av materia och av energi som krävs. Kvalitativa egenskaper är t.ex. driftssäkerhet, användarvänlighet och pris. För att kunna genomföra analysen praktiskt måste man avgränsa systemet och bestämma vilka delar av livscykeln som ska ingå. Genom att rita ett processträd eller flödesschema har man lättare att få en överblick över livscykeln. I inventeringsanalysen ingår datainsamling och beräkningar. Detta är den mest krävande och arbetsdryga fasen i analysen. Data som samlas in är uttag av råmaterial, användning av kemikalier energianvändning utsläpp till luft, vatten och mark, avfallsmängd 6
Exempel på aktiviteter som kan ingå i en produkts livscykel. Källa: Rydh, C J, Lindahl, M & Tingström, J (2010). Livscykelanalys en metod för miljöbedömning av produkter och tjänster. Energi Material Energi Materia l Energi Material Energi Material Materialframställning Produktion Användning av produkt Resthantering utsläpp till luft, vatten, mark utsläpp till luft, vatten, mark utsläpp till luft, vatten, mark utsläpp till luft, vatten, mark Man kan beskriva 4 olika typer av LCA utgående från produktens användning. Produkten eller tjänsten kan innebära att den utnyttjade resursen 7
1. inte ändras medan den används (ex. böcker, tidningar, kläder) 2. förbrukas under användningen (ex. tvål, schampo, gödsel, sopsäckar) 3. förlorar sin kvalitet under användningen (ex. sandpapper, motorolja, glödlampor, batterier) 4. kräver underhåll, energi för sin funktion eller reservdelar (ex. bostad, bil, mobiltelefon) De olika faktorer som påverkar miljön klassificeras enligt typ av miljöeffekt (ex. Svavel- och kväveoxider kategoriseras som försurande). Därefter görs en karakterisering, vilket innebär att man beräknar ett totalvärde inom varje miljöpåverkaskategori. För försurning beräknas exempelvis kväveoxidernas inverkan om till svaveldioxidekvivalenter, dvs. Hur NO x påverkar försurning i förhållande till SO 2. Värdena inom varje kategori summeras. För att sammanställa den totala miljöpåverkan från de olika kategorierna används sedan något LCAverktyg som består av en databas, omräkningsfaktorer för energi- och materialströmmar till miljöeffekter. Miljöeffekter som beräknas i de flesta livscykelanalyser Exempel på produkter/processer som orsakar miljöeffekten Exempel på ämnen som orsakar miljöeffekten Växthuseffekt (GWP) Förbränning av fossila bränslen Koldioxid, metan m.fl. s.k. växthusgaser Ozonnedbrytning (ODP) Sprayflaskor, kylskåp och lösningsmedel Freoner och liknande ämnen som bryter ned ozonlagret Försurning (AP) Industrier och transporter Föreningar av huvudsakligen kväve och svavel som orsakar surt regn Övergödning, även kallat eutrofiering (NP) Lantbruk, industrier, avloppsreningsverk och Kväve- och fosforföreningar som bidrar till algblomning, vilket resulterar i syrebrist Bildning av marknära ozon (POCP) Resursutarmning Avfall markanvändning, deponi och förorenad jord Miljöeffekter som beräknas mera sällan Toxicitet (giftighet) för människor Ekotoxicitet, giftighet rengöringsmedel Biltrafik och produkter med organiska lösningsmedel, t.ex. målarfärg Ädla metaller i elektronik och bilkatalysatorer, samt förbränning av olja Hushållsavfall, slagg och aska, miljöfarligt avfall, radioaktivt avfall Exempel på produkter/processer som orsakar miljöeffekten Lösningsmedel och andra kemiska produkter Lösningsmedel och andra kemiska för miljön produkter Persistent toxicitet Flamskyddsmedel i elektronik, (svårnedbrytbara tillsatsmedel i plast och ofullständig giftiga ämnen) förbränning av klorhaltiga ämnen Källa: http://extra.ivf.se/lcae/lca.htm En blandning av organiska föreningar och kväveföreningar som genom reaktioner bildar smog Utarmning av råvaruresurser, speciellt sådana som det finns begränsad tillgång på Svårnedbrytbara plaster, tungmetaller i avfallet och miljögifter i produkter som läcker ut vid nedbrytning Exempel på ämnen som orsakar miljöeffekten Akuttoxiska ämnen, d.v.s. giftiga ämnen som kan påverka människors hälsa på kort sikt Ämnen som är giftiga för djuren på kort sikt Giftiga, svårnedbrytbara ämnen som påverkar människor och djur på lång sikt och som sprids över stora områden Värdena av produkternas miljöbelastning måste sedan tolkas och det kan vara svårt att dra slutsatser, trots matematiska beräkningar. Vilka miljöeffekter är viktigast vid en jämförelse 8
mellan två produkter? Värderingar styrs inte bara av fakta utan även politiska beslut inverkar på slutliga val. KÄLLOR: Rydh, C J, Lindahl, M & Tingström, J (2010). Livscykelanalys en metod för miljöbedömning av produkter och tjänster Åkerback, N & Frände, N: Kurs om livscykelanalys (PP) Hur kan produkters miljöpåverkan mätas? http://extra.ivf.se/lcae/lca.htm Life cycle assessment; an introduction http://www.bath.ac.uk/isee/posters/life_cycle_assessment_an_introduction_mm_ppp_isee_website.pdf 9