Let us consider a commonly used object: a plastic water bottle. Before ending up on the shelves of our trusted supermarket, the object in question will have to go through several stages. First among them is the extraction of the materials needed to produce the bottle. Then there is the actual manufacturing stage, where the product takes shape, which is followed by the transportation and distribution stages. However, the life of the bottle does not end there: the bottle will in fact be used by the final consumer, and then it will be thrown in the trash and disposed of, recycled, or transformed into a new product according to the principles of the circular economy. Each step in this process has its own impact on the environment.
Life Cycle Assessment (generally known by its acronym LCA), is a detailed analysis used to estimate what effects a product or service causes on the environment, throughout its life cycle, from material extraction to disposal. LCA helps us understand that there is much more to it than what appears on the surface and helps us look at the big picture. Considering the life cycle of a product in its entirety can be critically important – both for consumers who want to make increasingly informed choices and for companies who want to make their products less and less impactful- in identifying areas for improvement and in making sustainability decisions.
A product life cycle analysis generally consists of four steps. The first is to define the objectives (for example, that of reducing the environmental impact of a product) and the scope of the assessment, and then identify the methods to be used in the analysis. The next step is to create the so-called LCI, or Life Cycle Inventory: a list that includes all inputs and outputs associated with the product throughout its life cycle. To give a concrete example, inputs can be the materials used in production, and outputs the emissions generated during use and disposal. The third step is to assess the potential environmental impact of each element of the LCI: during this step, effects on the planet of different types are considered, from CO2 emissions to the release of toxic substances. To put them in perspective, these potential impacts are compared to benchmarks and weighted, and finally combined into a single score that represents the environmental impact of the entire product under consideration. The results obtained are finally interpreted so as to identify opportunities for improvement.
To better understand how this works, let us return to our water bottle. After defining the goal and scope of our analysis, we create the LCI. One input is definitely oil, extracted for the manufacture of the bottle. We need to take into account all the stages of production- such as modeling, transportation to the place of consumption, use-including, for example, the energy required to transport the water bottles and, perhaps, to cool them-and disposal. For each of our inputs and outputs, we then assess and estimate the potential effects on the environment. For example, during the production phase, high greenhouse gas emissions and high water consumption are generated.
Several studies have evaluated the LCA of a plastic bottle and the conclusion is unambiguous: during its life cycle, it has a high environmental impact, higher than stainless steel or aluminum bottles (despite the fact that the latter are responsible for higher greenhouse gas emissions). The environmental impact of a product can be reduced through a circular approach, extending the period of resource use as much as possible and minimizing waste.
With the logic of Life Cycle Assessment in mind, the circular economy can be a solution for a more sustainable future. Indeed, the latter would reduce the extraction of natural resources (thus reducing waste and the resulting emissions), the need for new materials, and reduce the environmental impact of the manufacturing process through the design of products that last and are more easily repairable and recyclable. In assessing the potential environmental impact of a circular product, however, it will be necessary to include in the inventory all inputs and outputs that result from the circular model, such as the energy needed to repair a product or the materials needed for restoration and recycling.
Interpretation of the LCA will be helpful in assessing whether the environmental cost of the energy and materials needed, for example, for repair, are offset and outweighed by the benefits that result from extending the life of the product.
Italian version
Prendiamo in considerazione un oggetto di uso comune: una bottiglietta d’acqua in plastica. Prima di finire tra gli scaffali del nostro supermercato di fiducia, l’oggetto in questione dovrà affrontare diverse fasi. Prima tra tutte, l’estrazione dei materiali necessari a produrre la bottiglia. Poi vi è la fase di fabbricazione vera e propria, dove il prodotto prende forma, alla quale seguono le fasi di trasporto e di distribuzione. La vita della bottiglietta però non termina qui: quest’ultima sarà infatti utilizzata dal consumatore finale, per poi essere gettata nella spazzatura e smaltita, riciclata o trasformata in un nuovo prodotto secondo i principi dell’economia circolare. Ogni step di questo processo ha il proprio impatto sull’ambiente.
Il Life Cycle Assessment (generalmente conosciuto con la sua sigla LCA), è una dettagliata analisi utilizzata per stimare quali siano gli effetti sull’ambiente di un prodotto o un servizio, durante tutto il suo ciclo di vita, dall’estrazione dei materiali fino allo smaltimento. L’LCA ci aiuta a comprendere come ci sia molto di più rispetto a ciò che appare in superficie e ci aiuta a guardare il quadro generale. Prendere in considerazione il life cycle di un prodotto nella sua interezza, può essere di fondamentale importanza – sia per i consumatori che vogliono fare scelte sempre più consapevoli che per le aziende che vogliono rendere i loro prodotti sempre meno impattanti – nell’identificazione di aree di miglioramento e nel prendere decisioni sulla sostenibilità.
Un’analisi del ciclo vitale di un prodotto si compone generalmente di quattro fasi. La prima consiste nel definire gli obiettivi (per esempio quello di ridurre l’impatto ambientale di un prodotto) e il perimetro della valutazione, per poi identificare i metodi da utilizzare nell’analisi. Lo step successivo è quello di creare il cosiddetto LCI, ovvero il Life Cycle Inventory: un elenco che comprende tutti gli input e gli output associati al prodotto durante il suo intero ciclo di vita. Per fare un esempio concreto, input possono essere i materiali utilizzati nella produzione e output le emissioni generate durante l’utilizzo e lo smaltimento. Il terzo passaggio è quello di valutare il potenziale impatto ambientale di ogni elemento dell’LCI: durante questa fase vengono presi in considerazione effetti sul pianeta di diverso tipo, dalle emissioni di CO2 al rilascio di sostanze tossiche. Per metterli in prospettiva, tali potenziali impatti vengono comparati a dei valori di riferimento e ponderati, per essere infine combinati in un unico score che rappresenta l’impatto ambientale dell’intero prodotto preso in considerazione. I risultati ottenuti vengono infine interpretati così da identificare opportunità di miglioramento.
Per capire meglio come funziona, torniamo alla nostra bottiglietta d’acqua. Dopo aver definito il goal e lo scope della nostra analisi, creiamo l’LCI. Un input è sicuramente il petrolio, estratto per la fabbricazione della bottiglia. Bisogna tenere in considerazione tutte le fasi di produzione – come la modellazione -, di trasporto fino al luogo di consumo, di utilizzo – includendo anche per esempio l’energia necessaria a trasportare le bottiglie d’acqua e, magari, a raffreddarle – e di smaltimento. Per ognuno dei nostri input e output, valutiamo e stimiamo poi i potenziali effetti sull’ambiente. Ad esempio, durante la fase di produzione, vengono generate elevate emissioni di gas serra e vi è un alto consumo idrico.
Diversi studi hanno valutato l’LCA di una bottiglietta di plastica e la conclusione è univoca: durante il suo ciclo di vita, questa ha un alto impatto ambientale, superiore a quelle in acciaio inossidabile o in alluminio (nonostante queste ultime siano responsabili di più elevate emissioni di gas serra). L’impatto ambientale di un prodotto può essere ridotto attraverso un approccio circolare, prolungando il periodo di utilizzo delle risorse il più possibile e minimizzando i rifiuti.
Tenendo in considerazione la logica del Life Cycle Assessment, l’economia circolare può essere una soluzione per un futuro più sostenibile. Quest’ultima ridurrebbe infatti l’estrazione di risorse naturali (riducendo quindi i rifiuti e le emissioni che ne derivano), la necessità di nuovi materiali e ridurrebbe l’impatto ambientale del processo di produzione attraverso la progettazione di prodotti che durino nel tempo e che siano più facilmente riparabili e riciclabili. Nel valutare il potenziale impatto ambientale di un prodotto circolare sarà però necessario includere nell’inventario tutti gli input e gli output che derivano dal modello circolare, come l’energia necessaria alla riparazione di un prodotto, o i materiali necessari al restauro e al riciclo.
L’interpretazione dell’LCA sarà utile per valutare se il costo ambientale dell’energia e dei materiali necessari per esempio alla riparazione, sono compensati e superati dai benefici che derivano dall’estensione della vita del prodotto.
Writed by Arianna Ranieri