Capitolo 4 SimaPro 7.0 per valutazione LCA
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Descrizione del software
Descrizione del software
SimaPro è un software sviluppato dall’azienda olandese PRé (Product Ecology)
Consultants [28] a partire dal 1990 (prima versione) per effettuare analisi del ciclo di
vita (LCA). Tale strumento permette infatti di collezionare, analizzare e monitorare le prestazioni ambientali di prodotti e servizi tramite la modellazione e l’analisi di complessi cicli di vita in modo sistematico e trasparente.
SimaPro [29, 30, 31] è uno strumento affidabile e flessibile oggi molto utilizzato da industrie, enti di consulenza ed università. Esso rende operative metodologie standard di analisi del ciclo di vita già implementate sul programma, dando anche la possibilità di modificarle a seconda delle esigenze dell’operatore, o di crearne di nuove.
Il software è organizzato in accordo con le fasi previste dalle norme ISO 14040.
4.1.1 Obiettivi ed Ambito
Il primo comparto della schermata di avvio del programma da utilizzare per la stesura di un ciclo di vita è quello col nome di Obiettivo e Ambito. E’ richiesta all’operatore una descrizione del progetto dell’LCA che definisca autore, committente, obiettivo dello studio ed unità funzionale.
Devono inoltre essere selezionate le librerie da cui si sceglie di prelevare i dati sui processi già definiti. Le potenzialità di questo tipo di software derivano infatti dall’ essere facilmente interfacciabili con una serie di database contenenti dati su processi industriali e sul trasporto e smaltimento rifiuti.
Figura 4.1: Scelta dei databases su SimaPro 7.0
I databases già implementati nel SimaPro 7.0 sono i seguenti:
ECOINVENT PROCESSES;
DK INPUT OUTPUT DATABASE 99; BUWAL 250; ETH-ESU 96 PROCESSES; FRANKLIN USA 98; IDEMAT 2001; INDUSTRY DATA; LCA FOOD DK;
USA INPUT OUTPUT DATABASE 99.
Infine devono essere definiti i criteri di qualità dei dati con riferimento al periodo, all’area geografica, al livello tecnologico, alla rappresentatività ed ai confini del
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4.1.2 Inventario
I Definizione processi
In Figura 4.2 è riportata la tipica schermata di un processo. I punti essenziali che l’operatore deve riempire sono: il nome del processo, i prodotti evitati, input noti da natura, input noti da tecnosfera, emissioni in aria, emissioni in acqua, emissioni al suolo, output noti a tecnosfera, rifiuti ed emissione al trattamento.
Sotto la voce Nome, è indicato il nome con cui viene identificato il processo e la quantità “prodotta”, nel caso di processi di produzione, “smaltita”, nel caso di processi di smaltimento. Questa quantità rappresenta la cosiddetta unità funzionale, cui vengono riferiti tutti i flussi di materia sotto specificati.
Nei Prodotti evitati vengono richiamati i processi di produzione di quei prodotti ottenuti mediante il processo in questione come co-prodotti, i quali necessiterebbero di essere realizzati mediante un altro processo. Essi costituiscono un vantaggio in quanto si evitano le emissioni dovute alla produzione diretta degli stessi.
Negli Input noti da natura sono considerate tutte le materie prime necessarie per il processo e disponibili tal quali in natura, mentre negli Input noti da tecnosfera sono considerati tutti i materiali o le forme di energia derivanti da ulteriori processi di tipo industriale o comunque ricollegabili all’attività antropica.
Le emissioni sono suddivise in base al corpo ricettore in emissioni in aria, in acqua e
nel terreno.
In Output noti a tecnosfera rifiuti di emissione al trattamento vengono inseriti quei rifiuti destinati a specifici trattamenti e non alla semplice immissione nell’ambiente. In Figura 4.3 è visibile la schermata dei Processi presenti nel software. Come si può vedere, i processi sono suddivisi in varie categorie; le principali sono: Materiali, Energia, Trasporto e Trattamento rifiuto.
Nella categoria Materiali sono presenti i processi di produzione dei principali materiali ulteriormente suddivisi in: prodotti chimici, materiali metallici, materiali da costruzione, semilavorati,combustibili e altro.
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Nella categoria Energia sono descritti i vari processi di produzione di energia elettrica e termica distinti per ambito territoriale.
La categoria Trasporto riguarda le varie modalità di spostamento di persone e di movimentazione merci.
I vari processi di smaltimento sono compresi nella categoria Trattamento rifiuti.
II Fasi del prodotto
La vita del prodotto è descritta mediante le categorie (Figura 4.4):
• Assemblaggio, richiama i materiali con le relative quantità che devono essere
accoppiati per produrre un’unità del prodotto e i processi che definiscono i consumi per l’assemblaggio stesso;
• Ciclo di vita, richiama l’assemblaggio del prodotto, il suo scenario di
smaltimento ed eventuali processi legati all’utilizzo;
• Scenario di smaltimento, richiama eventuali scenari di rifiuto, disassemblaggi e
riusi;
• Disassemblaggio, vengono elencate le frazioni in cui viene suddiviso il prodotto
a fine vita con i relativi scenari di smaltimento e i trattamenti dei rifiuti residui.
• Riuso, considera la possibilità di riutilizzo di una parte del prodotto e gli
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Figura 4.4: Fasi del prodotto in SimaPro 7.0
4.1.3 Valutazione dell’impatto
I Metodi
L’operatore prima di effettuare la valutazione dell’impatto deve selezionare il metodo tra i sedici disponibili nell’apposita libreria. E’ necessario selezionare anche il set di normalizzazione e pesa qualora il metodo ne preveda più di uno.
II Funzioni di calcolo
SimaPro è in grado di analizzare i processi fornendo i risultati in diverse forme grafiche. Le funzioni di calcolo disponibili sono:
Network e Albero; Analisi;
Confronto;
Analisi di incertezza.
Network
Il Network è un diagramma a blocchi che definisce il contributo di ogni sottoprocesso al punteggio del processo analizzato. Mediante tale rappresentazione grafica è possibile visualizzare sia il punteggio singolo che i risultati disaggregati riguardanti le varie categorie di impatto o di danno fino ad arrivare all’inventario in cui si può considerare l’emissione e il consumo di ogni singola sostanza.
Analisi
L’Analisi fornisce i risultati in forma di grafici a barre o di tabelle e si può suddividere in :
⇒ Inventario;
⇒ Valutazione dell’impatto; ⇒ Contributo Processo.
L’Inventario (LCI, Life Cycle Inventory) evidenzia tutti i flussi quantificati in ingresso e in uscita riferibili a consumi di risorse , energia ed emissioni in aria acqua e suolo. La Valutazione dell’impatto(LCIA, Life Cyle Impact Assesment) è suddivisa in
• Caratterizzazione;
• Valutazione danni;
• Normalizzazione;
• Pesatura;
• Punteggio singolo.
In Caratterizzazione i risultati sono suddivisi nelle categorie di impatto,mentre nelle altre fasi possono essere visualizzati suddivisi sia in categorie di impatto che danno. Il Contributo Processo mostra l’influenza di ogni singolo sottoprocesso sui diversi indici
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Nelle fasi di Inventario e Contributo Processo i risultati possono essere visualizzati anche tramite grafici a torta.
Confronto
Il Confronto permette di raffrontare le prestazioni ambientali di più Processi o Fasi del prodotto evidenziandone svantaggi e vantaggi. Uno strumento ulteriore oltre ai grafici a barre e alle tabelle, è il diagramma triangolare, disponibile solo per i metodi che utilizzano tre categorie di danno (come Eco-Indicator 99). Questo diagramma permette di identificare quale processo abbia carico ambientale inferiore al variare dei pesi assegnati a ogni categoria di danno.
Analisi di incertezza
Tutti i dati nei modelli di ciclo di vita sono affetti da incertezza. Per quelli dei Processi inseriti nel database Ecoinvent l’incertezza è definita con distribuzione log-normale caratterizzata da un valore di deviazione Standard .
L’Analisi Monte Carlo è un metodo numerico per calcolare, a partire dall’incertezza dei dati, una distribuzione statistica dei risultati della valutazione dell’impatto.
Questo metodo compie un certo numero di valutazioni dell’impatto prendendo di volta in volta valori di ciascuna variabile scelti casualmente all’interno dell’intervallo di confidenza. L’intervallo di confidenza varia , per una distribuzione di tipo lineare o triangolare, tra un valore massimo e minimo definiti; per distribuzioni normali e log-normali, corrisponde al range di valori all’interno dei quali cadono il 95% dei dati calcolabili a partire dalla deviazione standard.
I risultati possono essere visualizzati come
• Grafici a barre della valutazione di impatto con intervalli di confidenza del 95%;
• Rappresentazioni grafiche della distribuzione;
• Rappresentazioni tabulari che forniscono i valori della mediana, della media, dell’errore standard della media e del coefficiente di variabilità.
Nel caso di confronto di processi il software è in grado di calcolare per ogni valutazione quale dei processi dia punteggio inferiore.
4.1.4 Interpretazione
All’operatore viene richiesto di elencare le principali osservazioni che si possono trarre dall’analisi dei risultati con riferimento ad esempio al controllo dell’uniformità dei dati e all’idoneità del metodo di valutazione dell’impatto. In questa fase deve essere prodotto un documento sintetico che, oltre a riportare i principali risultati, mette in evidenza quali sono i limiti e le possibilità di utilizzo dell’analisi del ciclo di vita effettuata.
