Studie uhlíkové stopy při recyklaci odpadu

S pojmem „uhlíková stopa“ se setkáváme čím dál tím častěji. Uhlíková stopa tvoří součást tzv. ekologické stopy a vyjadřuje naši produkci a spotřebu v souvislosti s emisemi skleníkových plynů, které se vyskytují v atmosféře Země a přispívají ke skleníkovému jevu.

Co je to uhlíková stopa?

Atmosféra Země obsahuje tzv. skleníkové plyny, a jejich nejběžnějším zástupcem je oxid uhličitý (CO2). Právě proto se v souvislosti s pojmem „uhlíková stopa“ používá jako ustálená konstanta „oxid uhličitý“, který zastupuje všechny skleníkové plyny - jinými slovy jsou různé skleníkové plyny převáděny na CO2.

Každý člověk je původcem různého množství skleníkových plynů, a to jakoukoli realizovanou aktivitou, a zanechává tak na Zemi svoji „uhlíkovou stopu“.

Ovlivnit ji můžeme například stravou, cestováním nebo i přístupem k nakládání s odpady, které vyprodukujeme.

Výpočet uhlíkové stopy se provádí tzv. potenciálem globálního ohřevu (GWP). Výpočet uhlíkové stopy je náročný a komplexní proces, ve kterém je mnoho proměnných a ne vždy známe veškeré potřebné informace.

Čtěte také: Environmentální Filosofie: Podrobný Přehled

Jak jsme na tom se složením uhlíkové stopy v ČR?

Jak již bylo řečeno, uhlíková stopa každého z nás se skládá z různých položek, i v rámci nich se ale může značně lišit (jinou uhlíkovou stopu zanecháme, pokud pojedeme do práce sami autem, nižší bude, pokud pojedeme MHD).

V průměru vyprodukujeme největší uhlíkovou stopu v souvislosti s jídlem, následuje bydlení, doprava, pak produkce odpadů, oblečení a textilní výrobky.

Uhlíková stopa potravin obyvatel ČR

Nejvyšší uhlíkovou stopu produkujeme v souvislosti s jídlem, ročně se u nás pohybuje průměrně okolo 2 tun CO2 ekv.

Největší vliv na velikost uhlíkové stopy potravin představuje konzumace masných a mléčných produktů, které tvoří 75 % emisí skleníkových plynů. Důležitou proměnnou je způsob chovu a krmení zvířat.

Pro lepší představu: strava, která je bohatá na maso a mléčné výrobky, tvoří průměrně v přepočtu na obyvatele na rok přibližně 2 624 kg CO2 ekv., ta, která z masa obsahuje pouze ryby, cca 1 427 kg CO2 ekv. a vegetariánská pak přibližně 1 391 kg CO2 ekv.

Čtěte také: Greenhouse Gas Reduction Strategies in the Czech Republic - IDEA Study

Uhlíková stopa bydlení obyvatel ČR

Bydlení tvoří průměrně roční uhlíkovou stopu 1,5 tuny CO2 ekv. na obyvatele.

Celorepublikově v krajích je spotřeba elektrické energie na obyvatele vyšší, průměrně připadá na obyvatele 3 120,5 kg CO2 ekv.; je to dáno spotřebou elektřiny v průmyslu.

Uhlíková stopa dopravy obyvatel ČR

Doprava tvoří ročně cca 1 tunu CO2 na každého z nás. Emise skleníkových plynů v ČR tvoří doprava z 15 %, k největšímu nárůstu v poslední době došlo u individuální automobilové a nákladní silniční dopravy - od roku 1990 to je nárůst o 75 %.

Největší zátěž v rámci dopravy představuje individuální automobilová doprava, která činí v přepočtu na obyvatele přibližně 680 kg CO2ekv. za rok (více než 61 %, průměrná ujetá vzdálenost je 3 600 km).

Uhlíková stopa odpadů obyvatel ČR

Zde se uhlíková stopa pohybuje průměrně okolo 750 kg CO2 na každého z nás za rok. Přibližně 85 % je spojeno s produkcí obalů a zboží, které putují do odpadu, přitom pouhých 15 % vyprodukuje nakládání s odpady a jejich recyklace.

Čtěte také: Česká studie o klimatu

Nejvíce se na uhlíkové stopě v tomto směru podílí nakládání s textilem a plasty.

Ukládání odpadu na skládky je nejméně efektivní způsob nakládání s odpady a představuje značnou zátěž pro přírodu a životní prostředí.

Z hlediska produkce uhlíkové stopy je problematický zejména metan, který vzniká při rozkladu odpadu a nekontrolovaně se přitom uvolňuje do atmosféry. Metan je jedním z významných zástupců plynů, které označujeme souhrnně pojmem „skleníkové plyny“.

I využití odpadu ve spalovnách odpadu je efektivnější, protože se jeho uhlíková stopa sníží alespoň tím, že je odpad přeměněn na energii, kterou můžeme použít například k ohřevu vody či k vytápění domácností.

Z hlediska produkce odpadů, tedy i velikosti uhlíkové stopy, kterou za sebou zanecháváme, je nejlepší řídit se tzv. hierarchií nakládání s odpady.

Vždy bychom se měli snažit předcházet vzniku odpadu (nakupovat, co stihneme sníst, upřednostňovat výrobky, které nejsou baleny ve zbytečných jednorázových obalech, ideálně nakupovat produkty v opakovatelně použitelných/plnitelných obalech apod.

Vyprodukované odpady bychom měli vždy třídit, pokud je to možné podle zásad správného třídění odpadů, protože tím umožníme jejich recyklaci, příp.

Například použitím střepů z vytříděného skla při výrobě nových produktů můžeme ušetřit až 95 % energie a 65 % sklářských písků!

Díky recyklaci železného šrotu můžeme ušetřit až 75 % energie, 90 % primárních surovin a 40 % vody.

A věděli jste, že třeba 1 tuna vytříděného papíru vede k úspoře přibližně 2 tun dřeva a 31 000 litrů vody a jen v loňském roce jsme v ČR díky třídění papíru nemuseli vykácet v přepočtu na 2 200 000 stromů?

Jen v loňském roce nebylo v ČR díky třídění obalových odpadů vypuštěno do ovzduší téměř 990 000 tun CO2 ekv. a podařilo se nám díky tomu uchránit v přepočtu 30 km2 přírody.

Je potřeba si uvědomit, že velikost své uhlíkové stopy má každý z nás ve svých rukou. Stačí, když budeme nakupovat to, co stihneme sníst, a budeme předcházet zbytečnému vyhazování prošlého jídla, uvědomíme si, že v zimě nemusíme nutně každý den jíst jahody, které k nám putují ze skleníků z Afriky, a hovězí steak od regionálního zemědělce nás zasytí a bude chutnat stejně dobře jako z hovězího z Argentiny.

Metodika LCA a zdroje dat

Pro výpočet uhlíkové stopy určitého výrobku používáme softwarový balík SimaPro s databází Ecoinvent. Obsahuje údaje inventarizace životního cyklu týkající se energie, materiálů, dopravy atd. V tomto softwaru se vybírají různé faktory jako materiály, výrobní procesy, dopravní cesty a prostředky či proces likvidace a spojují se v komponentu jako celek. Pomocí takto získaných dat se nyní vypočte výsledek včetně procesů na pozadí.

Protože je kvalita dat o emisních faktorech a dat aktivity velice rozdílná, musí se při shromažďování dat vždy hodnotit i jejich kvalita. Pro kvalitu dat máme tyto priority:

1. Primární (podle lokality) data: Specifická data pro vlastní řetězec tvorby hodnot
2. Technická data: Průměrná průmyslová data
3. Proxy data: Aproximace na základě podobných aktivit/materiálů

Primární data

Aby bylo možné co nejpřesněji reprezentovat určitý systém produktů, je třeba přednostně používat data specifická pro danou lokalitu. Patří sem měření z našich vlastních závodů a měření nahlášená našimi dodavateli. Ve vlastních závodech se jedná o evidenci údajů o odpadech, spotřebě energie a údajů z výroby.

Je přitom mimořádně důležité znát jednotlivé výrobní kroky, aby bylo možné znázornit uhlíkovou stopu co nejobsáhleji. Změny výsledku jsou možné kdykoli, když se průměrná hodnota nahradí přesnou hodnotou poskytnutou určitým dodavatelem.

Protože se tato měření většinou vztahují na spotřebu energie, připojují se, kdykoli je to možné, přirážky za skleníkové plyny (např. za budovy, pomocné látky) na základě podobných databází Ecoinvent.

Protože však výpočtová pravidla nejsou jednotná, musí se s daty specifickými pro danou lokalitu (především s emisními faktory) zacházet opatrně. Pokud je u emisních faktorů zpochybněna kvalita dat (např. z důvodu nevěrohodných vysokých nebo nízkých hodnot), preferují se vlastní nové výpočty na základě údajů o aktivitách.

Pokud existuje více dodavatelů, u kterých se vyskytují data různé kvality, vyberou se data specifická pro lokalitu s nejvyšší kvalitou, a využijí se i pro ostatní dodavatele. Neznevýhodňují se tak dodavatelé s daty vyšší kvality (což může vést k vyšším emisním faktorům).

Technická data

Pokud nejsou data specifická pro danou lokalitu k dispozici, nebo pokud tato data nejsou věrohodná, použijí se sekundární data z databází Ecoinvent. Hodnoty v databází představují průměrné hodnoty pro běžné materiály a nelze je aplikovat na určitý výrobek určitého výrobce. Jedná se tedy pouze o všeobecné hodnoty.

Přesto je tato databáze „živá“, a díky pravidelným aktualizacím se do ní přidávají doplňková data, nebo se upravují stávající data. Znamená to, že mohou kdykoli nastat změny výsledku.

Pokud není k dispozici příslušný záznam, použijí se emisní faktory z vědeckých studií nebo z environmentálního prohlášení o produktu (EPD). Pokud se emisní faktory vztahují pouze na prekurzor, zohlední se dle možností také následné výrobní procesy (např. spotřeba energie potřebná pro výrobu PAN uhlíkového vlákna).

Proxy data

Pokud výše uvedené kroky nepřinesly žádné emisní faktory, pak se příslušná činnost vynechá (pokud je pro konečný výsledek irelevantní), nebo se použijí proxy data (přibližné hodnoty na základě podobných činností/materiálů).

Zdroje dat a emisní oblasti

Následující tabulka podrobněji ukazuje zdroje dat a hierarchii:

*přednostně vlastní modulace na základě údajů o aktivitách

**výpočet např. obalových materiálů, které obsahují víc než jeden výrobek

***v závislosti na pozici ztrát v řetězci tvorby hodnot

Termochemický rozklad směsných odpadních plastů

Projekt reaguje na aktuální situaci v oblasti odpadového hospodářství. Měl by se výrazně zvýšit podíl recyklovaného odpadu, aktuální legislativa odpadového hospodářství zvýšila ceny za uložení na skládky a tím ekonomicky motivuje k investicím do moderních recyklačních technologií.

Jednou z posuzovaných technologií na přípravu druhotných surovin v rámci projektu je termochemický rozklad směsných odpadních plastů. V tomto článku jsou prezentovány výsledky předběžného posouzení této technologie s využitím metody posuzování životního cyklu (LCA) z pohledu uhlíkové stopy. Výsledky prezentovány v tomto článku jsou založeny na projektových datech.

Termochemický rozklad probíhá bez přístupu vzduchu při teplotách 350 - 450°C. Výstupy z této technologie jsou procesní plyn, pevný zbytek a kapalný recyklát. Procesní plyn je využíván jako zdroj pro pohon mikroturbíny, který následně kryje část energetické potřeby vlastního provozu technologie. Kapalný recyklát a pevný zbytek jsou druhotné suroviny využitelné jako náhrada primárních surovin, např. v petrochemickém nebo chemickém průmyslu.

Cílem předběžné studie bylo posoudit environmentální dopady navržené technologie termochemického rozkladu směsných odpadních plastů pomocí metody LCA. Zvolenou funkční jednotkou studie, tedy kvantifikovaným vyjádřením velikosti funkce posuzovaného systému, je zpracování 1 tuny směsných odpadních plastů. V rámci studie je využit princip tzv. substituce, tzn., že je v rámci posouzení využitelným výstupům (kapalný recyklát a pevný zbytek) přičten pozitivní příspěvek, tedy „úspora“ environmentálních dopadů, které by vznikly při výrobě primárních surovin (nafta/kapalný recyklát, lignit/pevný zbytek) a které jsou těmito výstupy v rámci studie nahrazovány.

Model životního cyklu zpracování směsných odpadních plastů termochemickým rozkladem byl vypracován s použitím specializovaného LCA software GaBi a s použitím aktuálních verzí databází a inventarizačních datových sad Gabi Professional, Ecoinvent 3.8. a na základě projektových dat získaných od společnosti ENRESS, s.r.o. Pro vyčíslení potenciálních environmentálních dopadů byla použita metodika EF 3.0 doporučovanou Evropskou komisí.

Téměř celkový environmentální dopad technologie je spojen s provozem depolymerizačního reaktoru a to z důvodu jeho energetické náročnosti na provoz. Z provedeného předběžného posouzení metodou LCA vyplývá, že až 20% spotřeby elektrické energie zařízení pro termochemický rozklad směsných odpadních plastů může být pokryto vlastní produkcí procesního plynu a jeho spalováním v mikroturbíně.

Z porovnání vyplývá, že technologie termochemického rozkladu směsných odpadních plastů má nižší uhlíkovou stopu než zařízení k energetickému využití. Výsledky všech studií uvádí, že technologie termochemického rozkladu/pyrolýzy směsných odpadních plastů má nižší uhlíkovou stopu v porovnání se zpracováním těchto odpadů v zařízení k energetickému využití.

Výsledky LCA mohou být užitečnými podněty pro proces rozhodování.

tags: #studie #uhlíková #stopa #při #recyklaci #odpadu

Oblíbené příspěvky:

• Vzory pro registraci odpadů v Krnově
• Výsevní Substrát: Složení
• Kvalita ovzduší v Moravskoslezském kraji
• Návrh Zákona o Odpadech – Kdo je autorem?
• Test odpadkových košů Lamart