MATERIÁLOVOTECHNOLOGICKÁ FAKULTA STU TRNAVA KATEDRA PRIEMYSELNÉNO INŽINIERSTVA A MANAŽMENTU ZÁVEREČNÝ PROJEKT HODNOTENIE ŽIVOTNÉHO CYKLU HLINÍKA Šk. rok: 2003/2004 Ročník: 5/07 Vypracovala: Jana Senková Vedúci záv. projektu: Doc. Ing. Peter Sakál, CSc.
OBSAH: 1 ÚVOD...3 2 HODNOTENIE ŽIVOTNÉHO CYKLU VÝROBKOV - LCA (LIFE CYCLE ASSESSMENT)...6 2.1 VZNIK METÓDY LCA...6 2.2 ČO JE HODNOTENIE ŽIVOTNÉHO CYKLU VÝROBKU?...7 2.3 ŽIVOTNÝ CYKLUS VÝROBKU...8 2.4 FÁZY LCA...12 2.4.1 DEFINOVANIE CIEĽA A ROZSAHU HODNOTENIA ŽIVOTNÉHO CYKLU...13 2.4.2 INVENTARIZAČNÁ ANALÝZA...15 2.4.3 POSUDZOVANIE VPLYVOV...17 2.4.4 ZLEPŠENIE ŽIVOTNÉHO CYKLU VÝROBKU A VYHODNOTENIE...18 2.5 PREČO ROBIŤ HODNOTENIE ŽIVOTNÉHO CYKLU VÝROBKU?...18 2.5.1 FINANČNÝ ZISK...18 2.5.2 DIZAJN...19 2.5.3 MARKETING...19 2.5.4 OBLASŤ DODÁVOK A PREDAJA...19 2.6 SÚVISLOSŤ HODNOTENIA ŽIVOTNÉHO CYKLU VÝROBKU S OSTATNÝMI NÁSTROJMI ENVIRONMENTÁLNEHO MANAŽÉRSTVA...20 2.7 HLINÍK JAKO OBJEKT VÝSKUMU LCA...21 2.7.1 VLASTNOSTI HLINÍKA...21 2.7.2 SPOSOBY VÝROBY HLINÍKA...22 3 ANALÝZA HODNOTENIA ŽIVOTNÉHO CYKLU HLINÍKA V AKCIOVEJ SPOLOČNOSTI SLOVALCO...22 3.1 ANLÝZA STAROSTLIVOSTI O ŽIVOTNÉ PROSTREDIE V SLOVALCU....22 3.2 ŽIVOTNÝ CYKLUS VÝROBKU VYRÁBANÉHO V SLOVALCU...23 3.3 DEFINÝCIA A ROZSAH HODNOTENIA ŽIVOTNÉHO CYKLU...24 3.3.1 URČENIE CIEĽA...24 3.3.2 FUNKČNÁ JEDNOTKA...24 3.3.3 URČENIE HRANÍC SYSTÉMU...24 1
3.4 INVENTARIZAČNÁ ANALÝZA...25 4 ZÁVER...26 5 SPRESNENÉ ZADANIE DIPLOMOVEJ PRÁCE...28 LITERATÚRA...29 PRÍLOHY...32 2
1 ÚVOD Vzťahy medzi človekom a životným prostredím prechádzajú kritickými obdobiami. Problematika využívania prírodných zdrojov a antropického ovplyvnenie životného prostredia je spojená už so samotným vznikom života na Zemi. Z hľadiska vývoja ľudskej spoločnosti človek ovplyvňoval svoje okolie podľa svojich dlhodobých záujmov, prispôsoboval si prírodu a narúšal tak rovnováhu v nej. V prírodnom prostredí je človek jedným z komponentov a konzumentov, ale súčasne so spoločenským a hospodárskym rozvojom v ňom hrá i negatívnu úlohu. S neobmedzeným hospodárskym rastom rastie i záťaž životaného prostredia a čerpanie prírodných zdrojov, ktorých začína byť nedostatok. Prirodzený svet rastlín a živočíchov sa mení súčasne so spoločenským, hospodárskym a priemyselnám rozvojom. Zásahy človeka do prírody sa prejavili vážnymi zmenami v biologickej rovnováhe. Človek prestal byť súčasťou prírodnej rovnováhy od chvíle, kedy vďaka svojmu intelektu dosiahol určitý stupeň civilizácie. Oslobodzuje sa závislosti od prírodných síl a vytvára nové hodnoty pre svoj život. Proces civilizácie však súčasne rozrušuje prostredie a citeľne ohrozuje podmienky života na Zemi. V mnohých prípadoch človek prekročil prírodné zákony a zmenil vzhľad zemského povrchu natoľko, že porušil harmóniu prírodného prostredia. Mnohé z týchto zmien sa stali závažné hlavne v posledných desaťročiach, kedy sa človek zmocnil už celej planéty. Znečisťovanie ovzdušia, vody, pôdy, zmenšovanie rozlohy úrodnej pôdy, nebezpečenstvo žiarenia, vyčerpanie neobnoviteľných prírodných zdrojov, prírodných palív a nerastov, hromadenie tuhých odpadov, hynutie rastlinstva a živočíšstva sa stali problémom globálnym, vyskytujúcim sa takmer vo všetkých krajinách našej planéty [8]. V šesťdesiatich rokoch tohto storočia bol zaznamenaný pomerne veľký nárast úrovne poznávania nepriaznivých dôsledkov celého spektra ľudských činností na životné prostredie. Prebehla prvá vlna celosvetového hnutia za ochranu životného prostredia, ako reakcia na environmentálne správanie sa priemyslu ale aj samotnej spoločnosti a jej jedincov. Priemyselne vyspelé štáty sveta začali na túto situáciu reagovať hľadaním vhodných koncepcií čelenia týmto negatívnym dopadom a zvrátenia nepriaznivého vývoja životného prostredia. 3
Kľúčový význam v tomto smere zohrala prvá konferencia OSN o životnom prostredí, ktorá sa konala v roku 1972 v Stockholme. Na konferencii boli definované základné globálne problémy životného prostredia a bola prijatá Deklarácia o životnom prostredí. Deklarácia predstavovala súbor základných princípov ochrany životného prostredia. Súčasne s ňou bol prijatý aj Akčný plán, ako súhrn medzinárodných odporúčaní a opatrení. Na prelome 80. a 90. rokov prebehla druhá vlna celosvetového hnutia za ochranu životného prostredia, ktorá poukázala na nedostatočnosť sústreďovania sa len na ochranu jednotlivých súčastí živtného prostredia (pôda, voda a pod.) a na ochranu len niektorých prírodných zdrojov (lesy), ale zároveň poukázala aj na globálne dimenzie degradácie životného prostredia. V správe Komisie OSN pre životné prostredie z roku 1987 je už zapracovaný pojem trvalo udržateľný rozvoj : Ochrana prostredia a trvalo udržateľného rozvoja musí patriť k spoločenskému poslaniu všetkých vládnych inštitúcií a väčšiny inštitúcií súkromného charakteru. Na druhej Konferencii OSN o životnom prostredí a rozvoji, konanej v roku 1992 v Rio de Janeiro boli prijaté určité základné a rámcové zásady pre štáty a spoločnosti. Tieto zásady boli obsiahnuté v dokumente Agenda 21, ako programe pre 21. storočie. Dá sa povedať, že v súčasnosti prebieha tretia vlna, ktorá je zameraná na environmentálne správanie sa firiem, najmä na jeho zásadné zlepšenie. Ak ešte na začiatku tretiej vlny boli environmentálne prístupy považované za šľahačku, ktorá sa dáva na tortu ako posledná, v súčasnosti sú skôr považované za jedno z východísk hospodárskej stratégie [7]. Podnikateľ, ktorý prichádza na trh sa stretáva s požiadavkou certifikácie environmentálnej kvality výrobkov, výroby a služieb. Musí dokázať, že v riadiacom systéme jeho spoločnosti má environmentálna ochrana miesto a požadovanú úroveň, že sa ňou zaoberá i z hľadiska výroby a hľadá aj nevynútené, dobrovoľné možnosti znižovania environmentálnej záťaže. K takémuto dôkazu môže patriť zavedenie systému environmentálneho manažérstva, ktorého časťou je aj hodnotenie životného cyklu. Práve tejto časti som sa rozhodla venovať vo svojom záverečnom projekte. Pokúsim sa stručne vysvetliť čo je 4
hodnotenie životného cyklu výrobkov, ako táto metóda vznikla, aké sú jej fázy, prečo podniky robia hodnotenie životného cyklu výrobkov a ako súvisí hodnotenie životného cyklu s ostanými nástrojmi environmentálneho manažérstva. V analytickej časti aplikujem dosiahnuté vedomosti z tejto oblasti pri hodnotení vplyvov na životné prostredie pri výrobe hliníka v akciovej spoločnosti Slovalco. 5
2 HODNOTENIE ŽIVOTNÉHO CYKLU VÝROBKOV - LCA (LIFE CYCLE ASSESSMENT) 2.1 VZNIK METÓDY LCA Metódu, ktorá sa nazýva Zdroje a profilová analýza z hľadiska životného prostredia (Resource and Environmental Profile Analysis) môžeme považovať za základ metódy hodnotenie životného cyklu. Táto metóda bola vyvinutá v USA na prelome rokov 1960 až 1970 a hodnotila výrobok z hľadiska spotreby energie a surovín. Vznik a rozvoj tejto metódy priamo súvisel s prebiehajúcou ropnou krízou, ktorá zvýšila záujem o energetické a surovinové zdroje. Vplyv výrobku na životné prostredie, ľudské zdravie a na prírodné ekosystémy sa ale ešte neposudzoval. Výsledné hodnotenie bolo založené len na analýze nákladov a úžitkov (Cost Benefit Analysis). K renesancii pôvodnej americkej metódy došlo okolo roku 1980, keď sa začala v Európe venovať zvýšená pozornosť obalovej technike a to konkrétne veľkej spotrebe obalov a plytvaním surovinami. Vo Švajčiarsku, Nemecku a Švédsku sa americká metóda začala používať na porovnanie rôznych materiálov, používaných na výrobu na nápoje. Boli vypracované mnohé štúdie, porovnávajúce používané obalové materiály (hliník, umelé hmoty, sklo, papierové kartóny) z hľadiska ich celkových nárokov na surovinové a energetické zdroje. Pod pojmom celkové nároky sa rozumie, výpočet spotreby surovín a energií celého výrobného procesu daného typu obalu a zároveň vhodnosť typu balenia z hľadiska ľudského zdravia. Koncom 80-tych a začiatkom 90-tych rokov 20. storočia sa pri posudzovaniu výrobkov venovala stále väčšia pozornosť a to nie len z hľadiska vplyvu na ľudské zdravie, ale aj jeho negatívnym vplyvom na životné prostredie vôbec. V rámci tohto rozširujúceho hodnotenie bola do výpočtu spotreby energie surovín zahrnutá i posledná, zostávajúca životná etapa výrobku, jeho likvidácia po použití a začal sa používať nový pojem hodnotenie životného cyklu. Došlo tiež určitej štandardizácii hlavných princípov používanej metódy a k výberu najdôležitejších environmentálnych problémov, ktorých ovplyvnenie posudzovaným výrobkom je potrebné brať do úvahy. Metóda sa rozšírila do ostatných krajín (Dánsko, Holandsko, Belgicko) a ďalej sa intenzívne rozvíjala a rozvíja [1]. 6
2.2 ČO JE HODNOTENIE ŽIVOTNÉHO CYKLU VÝROBKU? Stav životného prostredia je ovplyvňovaný charakterom a množstvom látok a energií, ktoré sú vnášané do životného prostredia, prípadne z neho odoberané. Z tohto zistenia vyplýva, že negatívny dopad na životné prostredie akéhokoľvek otvoreného systému, bude závisieť na kvantite a kvalite látok a energií, ktorý tento systém výrobkov do prostredia vnáša (z hľadiska systému ide o výstupy), prípadne z neho odoberá (z hľadiska systému ide o vstupy). Otvorený systém tzn. systém, ktorý je zo životným prostredím spojený látkovými a energetickými tokmi, čo je každý výrobok alebo služba (všeobecne systém výrobkov) [2]. Pojem systém výrobkov definuje norma STN EN ISO 14040 ako: Súbor materiálov a energeticky prepojených čiastkových procesov, ktorý plní jednu alebo viac definovaných funkcií. V prípade, že stanovíme charakter a množstvo látok a energií, potom za predpokladu, že poznáme reťazec príčin a následkov, ktoré v životnom prostredí ich vstup prípadne výstup naštartuje, môžeme určiť aké zmeny v životnom prostredí spôsobí existencia skúmaných systémov výrobkov. Rozsah systému výrobkov závisí na voľbe. Systém výrobkov môže byť výroba nejakého materiálu, používanie výrobku v spotrebnej sfére, jeho likvidácia po použití, alebo všetky vymenované fázy dohromady. Súhrn všetkých neželaných zmien, ktoré v životnom prostredí posudzovaný systém výrobkov svojimi vstupmi a výstupmi vyvolal, je potom označovaný ako negatívny dopad posudzovaného systému výrobku na životné prostredie [2]. Metódu LCA môžeme potom definovať (podľa STN EN ISO 14040) ako: Zostavenie a hodnotenie vstupov a výstupov a možných environmentálnych vplyvov systému výrobku počas jeho životného cyklu. 7
2.3 ŽIVOTNÝ CYKLUS VÝROBKU Životná púť výrobku nezačína jeho objavením sa na trhu, ani nekončí jeho odhodením do nádoby na smeti. Životný cyklus výrobku je omnoho zložitejší a tvorí ho mnoho fáz. Ak budeme vychádzať zo všeobecne známej schémy väzby trh - výrobok - výroba (obr. č. 2), potom môžeme všeobecné známe etapy životného cyklu výrobku stanoviť nasledovne [7]: - stratégia, strategické rozhodnutie, - projekt výrobku, - konštrukcia a modelovanie, - výber materiálu, - návrh výrobného procesu, - návrh výrobného systému, - testovanie prototypu, - detailný projekt výrobného procesu a systému, - implementácia, - výroba a distribúcia, inovácia a reengineering, likvidácia. Je zrejmé, že táto sústava môže mať výrobok od výrobku iný tvar a zloženie. Jednotlivé fázy životného cyklu výrobkov nie sú realizované postupne, tj. jedna za druhou rôznymi skupinami odborníkov, ale s prekrytím t. j. do určitej miery súbežne a tímom odborníkov. Jednotlivé fázy prirodzeným spôsobom vytvárajú 4 základné bloky [7]: I. blok - kreovania výrobku a výrobného procesu, II. blok výroba a užívanie výrobkov, III. blok inovácie, IV. blok likvidácia výrobku. 8
Potreby Marketing Námety Výskum a vývoj Promotion Špecifikácia Trh Návrh výrobku Ponuka Zákaznícke Objednávky Predaj Výrobné objednávky Návrh procesu Výroba Obr. č. 2 : Trh výrobok výroba [7]. Z pohľadu analýzy environmentálnych dopadov každý blok predstavuje určitý ucelený komplex problémov: I. blok vychádza z hlavných stratégií firmy (finančnej, marketingovej, výrobnej a pod.). Sústreďuje sa na výber: - materiálov a konponentov, ktoré minimalizujú toxicitu výrobného procesu i hotového výrobku. Odporúča sa zvážiť alternatívnu chémiu, ktorá povedie k menšiemu riziku. Všade kde je to možné, je potrebné voliť 9
menej toxické chemikálie alebo chemikálie, ktorými sa ľahšie zaobchádza. V prípade, že výrobkok si vyžaduje použitie toxickej chemikálie, je nutné zabezpečiť chemickú kontrolu počas životného cyklu výrobku. Zváženie použitia recyklovateľných, obnoviteľných alebo rozložiteľných materiálov. -technologických princípov a procesov, ich prehodnotením z environmentálneho, zdravotného a bezpečnostného hľadiska, -energií a ich efektívnym využívaním, -konštrukčných a projekčných prístupov, výrobných postupov, služieb a opráv a správnosti výberov. II. blok predstavuje komplex problémov vyplývajúcich z dodržiavania, resp. nedodržiavania pracovnej a technologickej disciplíny pri výrobe výrobkov a komplex problémov vyplývajúcich z používania výrobku. III. blok predstavuje určitú spätnú väzbu na predchádzajúce bloky a vytvára možnosť, resp. nutnosť korekcií v týchto blokoch vo väzbe na trh, ekonomiku a spoločnosť. IV. blok sa sústreďuje na komplex problémov likvidácie výrobkov po dobe ich užívania, možného využitia týmto spôsobom získaných materiálov a energií a uskladnenia nevyužitých, alebo zatiaľ nevyužiteľných odpadov. 10
Stratégia Projekt výrobku Konštrukcia a modelovanie I. Výber materiálu Návrh výrobného procesu Návrh výrobného systému Testovanie prototypu Detailný projekt výrobného procesu a systému II Implementácia Výroba a distribúcia III. IV. Inovácia a reengineering Likvidácia Životný cyklus čas Obr. č. 3: Fázy životného cyklu [7]. 11
2.4 FÁZY LCA Posudzovanie životného cyklu musí obsahovať definovanie cieľa a predmetu, inventarizačnú analýzu, posudzovanie vplyvov a interpretáciu výsledkov, ako je uvedené na obr. č. 5. Štruktúra posudzovania životného cyklu Definovanie cieľa a predmetu Inventarizačná analýza Interpretácia Posudzovanie vplyvov Obr č. 5: Fázy LCA [4] 12
2.4.1 DEFINOVANIE CIEĽA A ROZSAHU HODNOTENIA ŽIVOTNÉHO CYKLU Určenie cieľa Je dôležité, aby ciele boli jasne definované už na začiatku a všetky budúce rozhodnutia boli založené na týchto cieľoch. Ciele a rozsah LCA možno určiť aj pomocou nasledujúcich otázok [1]: - Týka sa štúdia úplne nového výrobku alebo úpravy už existujúceho výrobku? - Ako bude štúdia rozširovaná? Bude dostupná pre zainteresované strany, atď.? - Sú k dispozícii alternatívne návrhy výrobkov a procesy, ktoré je možné porovnávať alebo sa štúdia bude týkať len jedného dobre definovaného druhu produkcie? - Jedná sa o porovnanie daného výrobku s konkurenčnými výrobkami? - Existujú nejaké štandardy kvality a kritériá použiteľnosti, ktoré obmedzujú alternatívne riešenia výrobku? - Aká je konečná funkcia výrobku a môže byť táto funkcia splnená úplne odlišným spôsobom, ktorý treba uvážiť? - Ktoré hlavné environmentálne problémy chce organizácia riešiť? - Zaoberá sa organizácia miestnymi, globálnymi a regionálnymi vplyvmi výrobku alebo sú dôležité len miestne vplyvy? Odpovede na tieto otázky pomôžu určiť hĺbku a šírku hodnotenia životného cyklu výrobku. Je zvlášť dôležité rozhodnúť sa už na začiatku, či hodnotenie bude komparatívne t.j., či sa budú porovnávať dva alebo viac výrobkov s rovnakým účelom alebo sa jedná o jediný výrobok. Výhodou komparatívneho hodnotenia je to, že poskytuje kritériá pre porovnanie s vlastným výrobkom organizácie. Považujem za dôležité zdôrazniť, že mnohé doteraz najznámejšie hodnotenia životného cyklu boli práve komparatívne. Hodnotenie životného cyklu jediného produktu sa používa 13
v prípade ak sa jedná o identifikáciu štádií životného cyklu výrobku, v ktorých dochádza k najvýraznejším vplyvom na životné prostredie [1]. Definícia výrobku Je potrebné presne definovať, čo je výrobkom organizácie a základné množstvo výrobkov. Základné množstvo potom slúži ako jednotka funkčnosti alebo funkčná jednotka. Keďže vo väčšine systémov dochádza ku stratám je tiež dôležité identifikovať fázu životného cyklu, v ktorej je funkčná jednotka relevantná. Všetky environmentálne vplyvy sú potom vztiahnuté na túto jednotku [1]. Určenie hraníc systému Životný cyklus výrobku by mal teoreticky zahŕňať všetky fázy pred, počas aj po výrobe. Ak sa na hodnotenie pozeráme týmto spôsobom, potom rozsah hodnotenia životného cyklu, ktoré by bralo do úvahy absolútne všetky environmentálne vplyvy výrobku, teda aj so sprievodnými dôsledkami, by bol veľmi zložitý. Z toho logicky vyplýva dôležitosť určenia hraníc, resp. hĺbky hodnotenia životného cyklu výrobku. Stanovené hranice systému pre hodnotenia LCA závisí od cieľov hodnotenia, dostupných zdrojov, rozsahu významných vplyvov a dostupnosti údajov. Každé hodnotenie LCA by malo zahŕňať všetky stupne, u ktorých sa dá predpokladať významný environmentálny vplyv. Ak nie, je možné očakávať kritiku a veľa výhod, ktoré hodnotenie prináša, sa stratí. S cieľom minimalizácie potrebného času a nákladov je potrebné vynechať stupne, v ktorých vznikajúce vplyvy nie sú významné, inými slovami: urobiť úspornejšie hodnotenie. Existuje viacero spôsobov ako zjednodušiť LCA tak, aby sa stalo rýchlym a lacným nástrojom. Takéto opatrenia sú veľmi významné najmä pre malé a stredné organizácie, ktoré nemajú dostatočný počet pracovníkov alebo zdrojov na vykonanie úplného hodnotenia. 14
Medzi spôsoby zjednodušenia LCA patrí [1]: - Zníženie uvažovaného životného cyklu na niekoľko hlavných etáp. Pri tom je dôležité nevynechať žiadnu fázu s významným environmentálnym vplyvom. - Použitie modelu ako databázy, bez zdĺhavého zberu dát. - Sústredenie sa len na niekoľko kľúčových environmentálnych vplyvov, na miesto vyhodnocovania všetkých. 2.4.2 INVENTARIZAČNÁ ANALÝZA Definovanie cieľa a predmetu poskytuje prvotný plán pre realizáciu LCA. Inventarizačná analýza životného cyklu (LCI) zahŕňa zber údajov a postupy výpočtov. Príprava zberu údajov Definovanie predmetu LCA určuje začiatočný súbor čiastkových procesov a súvisiacich kategórií údajov. Pretože zber údajov môže pokrývať viacero lokalít a publikovaných zdrojov informácií, zabezpečeniu jednotného pochopenia modelovaných systémov výrobkov pomáha niekoľko krokov. Môžu to byť tieto kroky [6]: - nakreslenie špecifických procesných diagramov načrtávajúcich všetky modelové čiastkové procesy, vrátane ich vzájomných vzťahov. - podrobný opis každého čiastkového procesu a vypracovanie zoznamu kategórií údajov súvisiacich s každým čiastkovým procesom. - vytvorenie zoznamu, v ktorom sa špecifikujú jednotky merania. - opis techník zberu údajov a techník výpočtov pre každú kategóriu údajov, aby pracovníci na miestach, odkiaľ sa údaje podávajú, porozumeli, aké informácie sú na LCA potrebné, - podanie inštrukcií na miesta, odkiaľ sa údaje podávajú, aby jasne dokumentovali všetky špeciálne prípady, nepravidelnosti alebo iné skutočnosti spojené s poskytovanými údajmi. 15
Zber údajov Zber údajov si vyžaduje dôkladnú znalosť každého čiastkového procesu. Opis každého čiastkového procesu sa musí zaznamenať, aby sa niektoré údaje nezapočítali dvakrát alebo aby sa nevynechali. Toto zahŕňa kvalitatívny a kvantitatívny opis vstupov a výstupov potrebných na stanovenie, kde sa proces začína a kde sa končí, a na opis funkcií čiastkového procesu [6]. Údaje súvisiace s čiastkovým procesom Pre každý čiastkový proces sa musí určiť vhodný referenčný tok (napríklad 1 kg materiálu alebo jeden MJ energie). Kvantitatívne údaje o vstupoch a výstupoch čiastkového procesu sa musia vypočítať vo vzťahu k tomuto referenčného toku [6]. Priraďovanie tokov a emisií k výrobkom Inventarizačná analýza životného cyklu je založená na schopnosti spájať čiastkové procesy v rámci systému jednoduchými materiálovými alebo energetickými tokmi a na materiálovej bilancii medzi vstupom a výstupom [6]. Ohraničenie LCI Výsledky LCI sa musia interpretovať s cieľom a predmetom LCA. Interpretácia musia zahŕňať posúdenie kvality údajov a analýzy citlivosti významných vstupov a výstupov a metodické výbery na pochopenie neistoty výsledkov. Pri interpretácii inventarizačnej analýzy sa musí vo vzťahu k cieľu LCA posúdiť aj [6]: - Či sú vhodne definované funkcie systému a funkčná jednotka? - Či sú vhodne definované hranice systému? - Ohraničenia identifikované pri posudzovaní kvality údajov a pri analýze citlivosti. 16
Výsledky sa majú interpretovať opatrne, lebo sa vzťahujú na údaje o vstupoch a výstupoch a nie na environmentálne vplyvy. Hlavne samotná LCI nesmie byť základom na porovnania. 2.4.3 POSUDZOVANIE VPLYVOV Úlohou tretej fázy posudzovania životného cyklu je konkrétne určiť celkový negatívny dopad, ktorý daný systém spôsobuje v životnom prostredí. V podstate sa jedná o kvalitatívne a kvantitatívne zhodnotenie všetkých negatívnych vplyvov. Inventarizačnou analýzou boli zhromaždené okruhy údajov o environmentálnych záťažiach, spojených so životnými cyklami vybraných výrobkov. Údaje o rôznych záťažiach budú pravdepodobne vyjadrené v rôznych jednotkách. Celá inventúra sa obyčajne formuluje do tabuliek alebo grafov. Podľa normy ISO 14 040 sa tretia fáza skladá z 3 krokov [3]: 1. Klasifikácia týka sa kvalitatívneho zhodnotenia 2. Charakterizácia týka sa kvantitatívneho zhodnotenia 3.Celkové zhodnotenie určenie vzájomného relatívneho významu všetkých získaných dielčích záťaží (obyčajne najobtiažnejšia fáza) V prípade, že sa robí komparatívne hodnotenie životného cyklu, je potrebné porovnať vplyvy dvoch výrobkov v každej kategórii vplyvov, pre ktorú sú sumarizované údaje. Len zriedkavo sa vyskytuje taký prípade, že jeden výrobok je horší ako druhý vo všetkých kategóriách. Napríklad, ak jeden výrobok vypúšťa do ovzdušia nižšie množstvo emisií CO 2, môže zase vypúšťať vyššie množstvá emisií SO 2. Preto ak chceme určiť, ktorý výrobok má nižší celkový nepriaznivý vplyv na životné prostredie, je pre environmentálne vplyvy nutné určiť priority. Priority vplyvov Existuje široké spektrum spôsobov ako porovnať environmentálne profily konkurenčných výrobkov. Na najzákladnejšej úrovni je možné porovnávať iba jednu 17
dôležitú kategóriu vplyvov. Takéto porovnanie je však veľmi nedostatočné, v podstate nezodpovedá prvotnému účelu hodnotenia životného cyklu. Vhodnejším riešením je zoradenie kategórií vplyvov podľa dôležitosti. Vzniká otázka, kto má toto zoradenie robiť. Môžu to byť iba zamestnanci organizácie alebo je možné do rozhodovania zapojiť aj zákazníkov, miestne obyvateľstvo, kontrolné orgány. Keď je už takýto kolektív vybraný, je ich možné požiadať o zoradenie vplyvov formou rozoslania dotazníkov, telefonicky, pozvaním na pracovnú poradu. Posledná možnosť zvýši pravdepodobnosť dosiahnutia konsenzu, ale v porovnaní s použitím dotazníkov je drahšia. Po zoradení vplyvov by už malo byť možné určiť, ktorý výrobok alebo proces je na základe vybraných kľúčových vplyvov environmentálne najpriateľnejší [1]. 2.4.4 ZLEPŠENIE ŽIVOTNÉHO CYKLU VÝROBKU A VYHODNOTENIE Poslednou fázou by malo byť zlepšenie životného cyklu a vyhodnotenie. Realizácia získaných poznatkov z jednej etapy hodnotenia znamená začiatok druhej etapy. Hodnotenie životného cyklu výrobku patrí medzi metódy iteratívne, t.j. metódy, ktoré sa po etapách realizujú znova (stále dookola) [1]. 2.5 PREČO ROBIŤ HODNOTENIE ŽIVOTNÉHO CYKLU VÝROBKU? Dôvody prečo robiť posudzovanie životného cyklu výrobku je možné zhrnúť do nasledujúcich bodov [1]: 2.5.1 FINANČNÝ ZISK Keďže hodnotenie životného cyklu skúma životný cyklus výrobku a identifikuje tie miesta, kde dochádza k najväčším negatívnym vplyvom životné prostredie, je zrejmé, že environmentálne vplyvy je často možné znižovať už len efektívnejším využitím materiálových a energetických vstupov aj odpadov, čím sa znižujú finančné náklady a zvyšuje sa miera zisku. 18
2.5.2 DIZAJN Pri rozhodovaní o dizajne (návrhu) výrobku alebo procesu môže hodnotenie životného cyklu pomôcť porovnať environmentálne výhody alebo nevýhody. V konečnom dôsledku teda hodnotenie životného cyklu umožňuje identifikovať aspekty výrobku, ktoré majú najvýznamnejšie environmentálne vplyvy a dovoľuje tak návrhárom a výrobcom sústrediť sa na dané oblasti s cieľom dosiahnuť environmentálne zdokonalenie výrobku. Často je možné práve najvýznamnejšie environmentálne zlepšenia dosiahnuť zmenou dizajnu výrobku. Ak je ťažisko environmetnálnych vplyvov vo fáze používania výrobku, potom treba úsilie o zníženie jeho environmentálnych vplyvov sústrediť na zmenu dizajnu, ktorá zníži environmentálny vplyv výrobku pri používaní. 2.5.3 MARKETING Hodnotenie životného cyklu výrobku sa často využívali veľké organizácie ako nástroj marketingu. Výrobcovia uvádzajú environmentálnu prijateľnosť (environmental friendliness) svojho výrobku ako prostriedok na zlepšenie predajnosti. Z toho vyplýva, že hodnotenie životného cyklu môže slúžiť ako základ pre reklamné vyhlásenie, že výrobok organizácie má menší environmentálny dopad než podobné výrobky iných organizácií. V súčasnosti takéto využitie hodnotenia životného cyklu už bolo zdiskreditované. Pri používaní hodnotenia životného cyklu na účely marketingu je dôležité ubezpečiť sa, že všetky urobené predpoklady sú transparentné a obhájiteľné. 2.5.4 OBLASŤ DODÁVOK A PREDAJA Mnoho veľkých organizácií zaujíma už nie len vlastný environmentálny profil, ale tiež profily ich dodávateľov a predajcov v rámci dodávateľsko-odberateľského reťazca. Inými slovami, zaoberajú sa environmentálnym profilom všetkých firiem v rámci celého životného cyklu svojich výrobkov. Povzbudením svojich partnerov 19
v rámci životného cyklu k zlepšeniu ich environmentálneho profilu (alebo aj kategorickou požiadavkou) dokážu veľké organizácie znížiť vplyv svojich výrobkov na životné prostredie počas celého životného cyklu (napr. automobilový priemysel). To znamená, že dodávatelia musia preukázať fungujúci systém environmentálneho manažérstva a poskytovať odberateľom informácie, ktoré umožnia urobiť hodnotenie životného cyklu svojich výrobkov. Schopnosť preukázať dobrý environmentálny manažérsky systém alebo poskytnúť informácie, potrebné pre hodnotenie životného cyklu nepochybne dostáva dodávateľov do dobrého postavenia vzhľadom na pokračovanie obchodu s odberateľmi, zatiaľ čo opak môže znamenať, že odberateľ si nájde iného dodávateľa. 2.6 SÚVISLOSŤ HODNOTENIA ŽIVOTNÉHO CYKLU VÝROBKU S OSTATNÝMI NÁSTROJMI ENVIRONMENTÁLNEHO MANAŽÉRSTVA Základná myšlienka metódy hodnotenia životného cyklu výrobku, t.j. posúdiť výrobok, činnosť alebo nejaký systém od jeho vzniku až po zánik z hľadiska dopadu na životné prostredie, alebo z hľadiska iného dopadu (dopad na zdravie človeka, na bezpečnosť, na vznik rizika) je veľmi užitočná. Použitie tejto metódy sa veľmi rýchlo rozširuje. Medzi najčastejšie používané aplikačné oblasti patrí [1]: - Rozhodovanie, týkajúce sa vývoja výrobkov a procesov v organizácii. - Najrôznejšie strategické rozhodnutia v organizácii a štátnej správe. - Rozhodovanie pri nákupe tovaru. - Nástroj pre štruktúrovanie a zostavovanie informácií. - Environmentálna výchova. - Rozhodnutia, týkajúce sa zákonných predpisov. - Podpora legislatívnych rozhodnutí. - Environmentálne označovanie. - 20
Všeobecne je možné povedať, že metóda sa používa predovšetkým trojakým spôsobom: 1. ako nástroj podporujúci, či zdôvodňujúci rozhodnutie (dominujúca oblasť) 2. ako nástroj pre získavanie informácií (najmä pri plánovaní) 3. ako nástroj pedagogický Z tohto vyplýva, že pochopenie tejto metódy je obzvlášť dôležité pri zavádzaní: Systémov environmentálneho manažérstva Cieľom environmentálnej politiky môže byť zníženie negatívnych vplyvov na ŽP spojené s výrobkami organizácie. Posúdenie životného cyklu výrobku na to poskytuje prostriedky, pretože umožňuje stanovenie vplyvov, spojených s výrobkom v rámci celého jeho životného cyklu. Environmentálneho označovania Všetky národné systémy environmentálneho označovania, fungujúce v krajinách EÚ využívajú hodnotenie životného cyklu výrobku ako základ pre stanovenie kritérií, ktoré musí výrobok spĺňať, aby mohli získať environmentálnu značku. 2.7 HLINÍK AKO OBJEKT VÝSKUMU LCA 2.7.1 VLASTNOSTI HLINÍKA Najvýraznejšou vlastnosťou hliníka je jeho nízka merná hodnota. Vzhľadom na túto hmotu 2,7gram/cm 3 - zaraďujeme hliník medzi tzv. ľahké kovy. Nízka merná hmota však nemá nepriaznivý vplyv na mechanické vlastnosti hliníka, jako sú pevnosť, kujnosť, ťažnosť a tvarovatelnosť. Hliník sa plne vyrovná, ba dokonca aj predstihuje mnohé iné kovy (meď, železo atď.). Hliník sa všeobecne uplatňuje aj ako výborný vodič tepla a elektrického prúdu- dosahuje až 65% vodivosti medi. Hliník je na vzduch veľmi stály. Po čase síce stráca lesk, pokrýva sa vrstvičkou kysličníka hlinitého, ktorý vytvára 21
veľmi kompaktný film a tak sa vlastne chráni kov pred ďalšov koróziou. Preto je hliník stály proti vode, ako aj proti vodnej pare za vyššej teploty [9]. Hliník má veľmi široké praktické využitie. Vyrábajú sa z neho rôzne priemyselné zariadenia, varné nádoby, cisteny, kuchynské náradie a iné. Často nahradzuje meď pri stavbe elektrických vedení. Je zložkou zliatin, ktoré sa používajú v automobilovom a leteckom priemysle. V podobe tenkých fólií ja hliník obľúbeným obalovým prostriedkom v potravinárstve [10]. 2.7.2 SPÔSOBY VÝROBY HLINÍKA 3 ANALÝZA HODNOTENIA ŽIVOTNÉHO CYKLU HLINÍKA V AKCIOVEJ SPOLOČNOSTI SLOVALCO 3.1 ANALÝZA STAROSTLIVOSTI O ŽIVOTNÉ PROSTREDIE V SLOVALCU Akciová spoločnosť SLOVALCO bola založená ako súčasť projektu reštrukturalizácie komplexu na výrobu hliníka v Žiari nad Hronom. Rozhodnutie vybudovať novú, modernú výrobu hliníka bolo motivované hlavne dôvodmi týkajúcimi sa životného prosredia. Ukončenie výroby zastaranou technológiou a spustenie novej malo zásadný priaznivý dopad na zdravie zamestnancov a životné prostredie v žiarskom regióne. Spoločnosť uplatňuje zásady environmentálneho správania sa, zohľadňujúc povahu, rozsah a environmentálne vplyvy činností súvisiacich s výrobou hliníka: -riadiť výrobné procesy a využívať prednosti modernej technológie tak, aby mohli minmalizovať emisie, -hľadať možnosti recyklácie a znižovať objemy odpadov, -optimalizovať spotrebu elektrickej energie.. 22
V decembri 1998 spoločnosť získala certifikát EMS podla ISO 14 001. Zo zákona vykonané oprávnené merania emisií a kontrólne technologické merania potvrdili súlad s legislatívnimi požiadavkami SR pre všetky emisné zdroje. V roku 2002 sa spoločnosti podarilo dôslednou separáciou odpadov zabezpečiť viac ako 59% recykláciu resp.druhotné využitie spoločnosťou produkovaných odpadov. Tiež došlo k optimalizácií výrobných procesov vzhľadom k vysokej náročnosti na spotrebu energií. Manažment spoločnosti aktualizuje environmentálne programy primerane stavu poznania a novým skutočnostiam. Vzdelávaním a zvyšovaním kvalifikácie zamestnancov vytvárajú environmentálne povedomie a motivujú ich tak k zlepšovaniu environmentálneho profilu spoločnosti. Ďalej sa manažment zaväzuje neustále zlepšovať environmentálne správanie spoločnosti, zabezpečovať prevenciu znečistenia, dodržiavať environmentálnu legislatívu, právne a iné požiadavky a dosahovať nižšie hodnoty emisií, než sú štátom stanovené limity. Cieľom spoločnosti Slovalco je zaradiť sa k popredným organizáciám v oblasti ochrany životného prostredia na Slovensku [11]. 3.2 ŽIVOTNÝ CYKLUS HLINÍKA VYRÁBANÉHO SPOLOČNOSŤOU SLOVALCO Ťažba bauxitu Výroba Al 2 O 3 Výroba hliníka Slovalco a.s Lisovne Montážne Spotrebiteľ Recyklácia profilov závody Ťažba bauxitu: Bauxit je najvhodnejšuo surovinou na výrobu kyslličníka hlinitého Al 2 O 3. Bauxit nie je minerál, ale hornina kolísavého zloženia. Najkvalitnejší bauxit je taký, ktorý má vysoký obsah Al 2 O 3 a nízky obsah Sio 2. Medzi štáty ktoré ťažia bauxit patrí: Jamajka, Suriman, Britská Guajana, USA, Francúzsko, Maďarsko, Grécko. Informácie o mieste ťažiska bauxitu, s ktorého je vyrábaný Al 2 O 3 používaný v Slovalcu a. s. mi neboli sprístupnené[9]. 23
Výroba Al 2 O 3 : Kysličník hlinitý používaný pri výrobe hliníka v spoločnosti Slovalco sa dováža z Grécka, Jamajky a Talianska. Výroba hliníka: V spoločnosti Slovalco sa hliník vyrába elektrolytickým spôsobom výroby, ktorý je popísaný v časti 2.7.2. Lisovanie profilov: Montážne závody: Spotrebiteľ: Recyklácia: Hliník je recyklovatelný kov. Napríklad v Európe sa dnas zozbiera na opätovné využitie okolo 60% kovov. Toto množstvo vzrastie podľa odhadov do roku 2010 až na 70%, čo naznačuje vzrastajúcu dôležitosť odpadového hlníka ako plnohodnotného zdroja [11]. 3.3 DEFINÍCIA A ROZSAH HODNOTENIA ŽIVOTNÉHO CYKLU HLINÍKA 3.3.1 URČENIE CIEĽA Zistenie hlavných negatívnych vplyvov na životné prostredie pri výrobe hliníka vyrábaného v spoločnosti Slovalco. Zistenie ich pôvodu, navrhnúť opatrenia na ich zmiernenie, prípadne odstránenie. 3.3.2 FUNKČNÁ JEDNOTKA Funkčnú jednotku predstavuje 1 tona hliníka. 3.3.3 URČENIE HRANÍC SYSTÉMU Ak by som brala do úvahy všetky fázy životného cyklu hliníka, hodnotenie a dostupnosť informácií by boli veľmi zložité. Preto som hranice hodnotenia stotožnila s hranicami spoločnosti. Budem teda posudzovať len tie environmentálne vplyvy, ktoré vznikajú pri výrobe hliníka v Slovalcu a.s. 24
3.4 INVENTARIZAČNÁ ANALÝZA 3.4.3 PROCESNÉ DIAGRAMY ČIASTKOVÝCH PROCESOV VÝROBY HLINÍKA V SLOVALCU Jednotlivé procesné diagramy a vstupy a výstupy z prevádzok elektrolýza, odlieváreň, výroba anód sú uvedené v prílohe. 25
4 ZÁVER Hodnotenie životného cyklu poskytuje rámec pre identifikáciu, analýzu a následnú redukciu negatívnych environmentálnych dopadov vo väzbe na fázy životného cyklu výrobku. Je dôležitým nástrojom pri tvorbe nových výrobkov, ale aj inovácií alebo rekonštrukcii výrobkov, či výrobných systémov. Prostredníctvom LCA je možné získať potrebné informácie aj pre rozhodovanie v oblasti stratégií, ale aj bežného riadenia firmy. LCA je teda dôležitou súčasťou environmentálneho manažérstva. Environmentálne manažérstvo ponúka priemyslu príležitosť demonštrovať záväzky voči životnému prostrediu. Životné prostredie musí byť ocenoné ako integrálna súčasť ekonomického procesu a nesmie sa s ním zaobchádzať ako s voľne dostupným tovarom. Environmentálne zdroje treba chrániť, a to znamená minimálnu spotrebu neobnoviteľných zdrojov a minimálne emisie znečisťujúcich látok. Ekosystémy treba chrániť tak, aby sme sa vyhli strate rastlinných a živočíšnych druhov. Treba sa zaoberať otázkou spravodlivosti. Jednou z najväčších hrozieb, ktorým dnes svet čelí, je to, že rozvojové krajiny chcú rýchlo rásť, aby dosiahli takú istú úroveň ako indrustrializované krajiny. Ak by začali uplatňovať model rastu z povojnovej Európy a Severnej Ameriky, potom samotný tento rast by spôsobil veľkú environmentálnu degradáciu. Preto treba väčší stupeň rovnosti a treba sa zaoberať aj otázkou chudoby. Spravodlivosť sa však nedotýka len vzťahu medzi Severom a Juhom, ale aj vzťahov medzi ľuďmi v jednotlivých krajinách. Významný zdroj nerovnosti existuje medzi tými, ktorí sú zamestnaní a tými, ktorí sú nezamestnaní. V ekonomike založenej na spoločnosti uvedomujúcej si nevyhnutnosť ochrany životného prostredia by podnikateľská sféra i jednotlivci mali pri svojom konaní brať do úvahy dlhšie časové horizonty ako v súčasnosti. Je to otázka budúcnosti. Kým firmy bežne operujú v konkurenčnom tlaku tak, aby dosiahli krátkodobé zisky, dlhodobú ochranu životného prostredia často odsúvajú na vedľajšiu koľaj. Aby sa zabezpečilo, že sa budú brať do úvahy dlhodobejšie, medzigeneračné aspekty, treba uvažovať v dlhších plánovacích horizontoch a podnikateľskú politiku treba stavať skôr na proaktívnom, ako na reaktívnom prístupe [7]. 26
Pochopenie, poznanie a posudzovanie environmentálnych vplyvov rôznych činností si vyžaduje zavedenie a dobré fungovanie systému environmentálneho riadenia. 27
5 SPRESNENÉ ZADANIE DIPLOMOVEJ PRÁCE Téma: Hodnotenie životného cyklu hliníkových výrobkov vyrábaných v akciovej spoločnosti Slovalko. 28
LITERATÚRA [1] Virčíková, E., Palfy, P.: Environmentálne manažérstvo teória a metodika, Košice: Štrofek, 2001. 267 strán., ISBN 80-88896-15-0. [2] Remtová, K.: Posudzování životného cyklu metoda LCA, MŽP ČR 2003, dostupné na: //www.env.cebin.cz/publikace/metoda LCA, pfd, 4.4.2003. [3] STN EN ISO 14040, Bratislava: Slovenský ústav technickej normalizácie, 1999. 24 strán. [4] Polívka, Ľ., Pástor, P., Balog, K.: Environmentálny manažment, Bratislava: STU, 2001. 139 strán., ISBN 80-227-1559-X. [5] STN EN ISO 14041, Bratislava: Slovenský ústav technickej normalizácie, 1999. 40 strán. [6] Štandardizácia noriem environmentálneho manažérstva, Enviromagazín, 6/2001, príloha strana č. 7. [7] Zelený, J.: Environmentálna politika a manažment, Zvolen: TU, 1999. 246 strán., ISBN 80-228-0835-0. [8] Kontrišová, O. a kol.:globálne problémi životného prostredia, Bratislava: TU, 1997, 100 strán., ISBN 80-228-0709-5. [9] Tomko,K., Sabo,O.:Výroba hliníka, Bratislava: Pravda, 1965, 222 strán., ISBN 63-056-65 [10] Daněk,V., Chrenková,M., Silný,A., Žiar nad Hronom: Slovalco a.s., 1997, 176 strán [11] Výročná správa, Žiar nad Hronom: Slovalco a.s., 2003, 35 strán [12] Remtová,K.:Cesty k čistší produkci a spotřebě, Praha: VŠE, 1994, 217 strán, ISBN 80-7079-664-2 [13] Dvořák, J., Dvořák, J., Nesejt p.: Systémové vymezení použití metody LCA, Brno: [14] Marcus A.: Strategický plán a environmentálny manažment, Bratislava: Nadácia ETP Slovensko, 1996, 143 strán, ISBN 80-967401-3-X 29