ALEKSANDRO STULGINSKIO UNIVERSITETAS

1

ŽEMĖS ŪKIO INŽINERIJOS FAKULTETAS

Agroenergetikos katedra

Kęstutis Navickas, Kęstutis Venslauskas

BIOMASĖS BŪVIO CIKLO ANALIZĖ

Mokomoji knyga

Akademija 2012

2

UDK 604.4:620.92(075.8)

K. Navickas, K. Venslauskas

Biomasės būvio ciklo analizė

Mokomoji knyga

Life cycle assessment of biomass

Mokomoji knyga skirta „Biomasės inžinerijos“ magistrantūros studijų pro-

gramos studentams, studijuojantiems dalyką „Biomasės būvio ciklo verti-

nimas“, taip pat ja gali naudotis ir kitų studijų programų studentai, studi-

juojantys dalyką „Atsinaujinančios energijos tvarumas“.

Recenzentai: lekt. dr. Algirdas Genutis, doc. dr. Rolandas Bleizgys,

doc. dr. Rolandas Domeika

Pritarta: Žemės ūkio inžinerijos fakulteto Agroenergetikos katedros susi-

rinkime 2012 m. rugsėjo mėn. 24 d., protokolo Nr. 2.

Pritarta: Žemės ūkio inžinerijos fakulteto Metodinėje komisijoje 2012 m.

spalio mėn. 11 d., protokolo Nr. 102.

Pritarta: Universiteto metodinės komisijos posėdyje 2012 m. spalio 16d.,

protokolo Nr. 55.

Redaktorė Laima Jonikienė

Maketavo Aldona Bagdonienė

Viršelio dizainerė Danguolė Raudonienė

© K. Navickas, 2012

© K. Venslauskas, 2012

© Aleksandro Stulginskio universitetas, 2012

ISBN 978-609-449-041-5

3

TURINYS

SANTRUMPŲ IR SĄVOKŲ ŽODYNAS 5 ĮVADAS 7 1. BŪVIO CIKLO VERTINIMO SAMPRATA 9

1.1. Būvio ciklo principas 9 1.2. Būvio ciklo vertinimo raida 12 1.3. BCV standartizavimas. Aplinkos vadybos standartai.

ISO 14000 standartų šeima 14 2. BŪVIO CIKLO VERTINIMO METODIKA 16

2.1. Tyrimo tikslo ir apimties apibrėžimas 16 2.2. Funkcinis vienetas 18 2.3. Sistemos ribos 20 2.4. Inventorinė analizė 23 2.5. Poveikio paskirstymas 26 2.6. Duomenų kokybė 28

3. BŪVIO CIKLO VERTINIMO RODIKLIAI 30 3.1. Klasifikacija 30 3.2. Poveikio aplinkai kategorijos. Apibūdinimo rodikliai 31 3.3. Rezultatų įvertinimas 40

4. BŪVIO CIKLO VERTINIMO INTERPRETACIJA 41 4.1. Normalizavimas 41 4.2. Grupavimas ir reitingavimas 41 4.3. Žalos įvertinimas 41 4.4. Svorinis vertinimas 43 4.5. Interpretacija 44

5. BIOMASĖS ŽALIAVŲ IR ENERGIJOS IŠTEKLIAI 45 5.1. Biomasė ir pasaulinė anglies apytaka 45 5.2. Bioenergijos šaltiniai 46

6. BIOENERGIJOS BŪVIO CIKLAS 51 6.1. Biomasės ir iškastinio kuro palyginimas 51 6.2. Palyginamųjų sistemų ir technologijų pasirinkimas 54 6.3. Biomasės konversijos energinio efektyvumo vertinimas 55

4

7. BIOKURO BŪVIO CIKLO VERTINIMAS 57 7.1. Biokuro gamybos funkcijos 57 7.2. Energijos gamybos iš grūdinių kultūrų BCV 59 7.3. Energijos gamybos iš šiaudų BCV 60 7.4. Trumpos rotacijos energetinių plantacijų BCV 61 7.5. Skystųjų biodegalų BCV 64

8. BIODUJŲ BŪVIO CIKLO ANALIZĖ 67 9. TRANSPORTO BŪVIO CIKLO VERTINIMAS 72 10. BŪVIO CIKLO VERTINIMO PROGRAMINĖ ĮRANGA 76 LITERATŪROS SĄRAŠAS 79

5

SANTRUMPŲ IR SĄVOKŲ ŽODYNAS

Apibūdinimas – gaminio būvio ciklo vertinimo etapas, kai klasifikacijos metu

nustatyti įvediniai ir išvediniai jungiami per poveikio kategorijas naudojant

apibūdinimo rodiklius;

Būvio ciklo interpretavimas – būvio ciklo įvertinimo tarpsnis, kai išvadoms

ir rekomendacijoms gauti inventorinės analizės ar poveikio vertinimo duo-

menys yra apibendrinami, derinant juos su apibrėžtu tikslu ir apimtimi;

Būvio ciklo inventorinė analizė – būvio ciklo įvertinimo tarpsnis, skirtas

rinkti ir kiekybiškai įvertinti duotos produktų sistemos įvedinius ir išvedi-

nius visą jos būvio ciklą;

Būvio ciklo vertinimas – visuminis požiūris į produktą, kai vertinamas jo

poveikis aplinkai per visą jo būvio ciklą, pradedant žaliavų išgavimu,

transportavimu, perdirbimu ir baigiant atliekų sutvarkymu;

Eutrofikacija – maistingųjų medžiagų kiekio padidėjimas aplinkoje, kuris

sąlygoja papildomą deguonies suvartojimą yrant biomasei;

Funkcinis vienetas – bet koks produkto (paslaugos) funkcijos matavimo vie-

netas ir jo kiekis. Funkcinis vienetas yra atskaitos taškas, su kuriuo mate-

matiškai susiejami gaminio sistemos įvediniai ir išvediniai;

Gaminio sistema – medžiagų ir energijos požiūriu sujungtų vienetinių procesų

visuma, vykdanti vieną ar daugiau apibrėžtų funkcijų;

Inventorinė analizė – būvio ciklo vertinimo etapas, skirtas kiekybiniams

duomenims apie visą produkto būvio ciklą surinkti;

Išvedinys – medžiagos ar energija, kurios palieka vieninį procesą. Būvio cikle

susidarančius išvedinius apima pats produktas, tarpiniai ir šalutiniai pro-

duktai, emisijos į atmosferą, nuotekos, atliekos ir kiti teršalai;

Įvedinys – medžiaga ar energija, kuri patenka į vieninį procesą;

Kritinė peržiūra – procedūra, naudojama patikrinti, ar BCV tyrimas atitiko

standartų metodikos, duomenų rinkimo ir pateikimo reikalavimus;

Normalizavimas – procedūra, reikalinga parodyti, kokiu mastu poveikio kate-

gorija turi reikšmingą indėlį į bendras aplinkosaugos problemas;

Sistemos ribos – ribos, kurios nustato, kokios būvio ciklo stadijos ir vieniniai

procesai įtraukiami į modeliuojamą sistemą;

Tyrimo apimtis – apibūdina svarbiausius metodinius pasirinkimus, prielaidas

ir apribojimus;

6

Tyrimo tikslas – skirtas vienareikšmiškai nurodyti numatomą taikymą, tyrimo

darymo priežastis ir auditoriją, kuriai jis yra skirtas;

AEŠ – atsinaujinantys energijos šaltiniai;

ARP – aplinkos rūgštėjimo potencialas;

BCV – būvio ciklo vertinimas;

DALY – neįgalumo pakoreguoti gyvenimo metai;

Ecoinvent – Šveicarijos gyvavimo ciklo aprašų centro duomenų bazė;

ELCD – Europos būvio ciklo duomenų bazė;

EPi – eutrofikacijos potencialas medžiagai i;

EPS 2000 – produkto aplinkos prioritetinės strategijos kūrimo metodika;

ETBE – etiltretbutilo eteris;

EUT – eutrofikacija;

FOFP – fotocheminio ozono formavimosi potencialas;

GII – gamtinių išteklių išeikvojimo rodiklis;

GIIPi –gamtinių išteklių išeikvojimo potencialas;

GŠPi – globalinio šiltėjimo potencialas medžiagai i;

IDEMAT – Delfio technologijos universiteto duomenų bazė;

LCA Food DK – Danijos maisto pramonės duomenų bazė;

NIST – JAV Nacionalinis standartų ir technologijos institutas;

NMLOJ – nemetaniniai lakieji organiniai junginiai;

OPEC – naftą eksportuojančios šalys;

ORP – ozono sluoksnio retėjimo potencialas;

PA – globalinio šiltėjimo poveikio kategorijos rodiklio rezultatas;

PKRi – poveikio kategorijos i rodiklis funkciniam vienetui;

POS – pažemio ozono sluoksnis;

PSO – Pasaulio sveikatos organizacija;

RME – rapso metilo esteris;

SETAC – Aplinkos toksikologų ir chemikų sąjunga;

ŠESD – šiltnamio efektą sukeliančios dujos;

TKKG – Tarpvyriausybinė klimato kaitos grupė;

USLCI – JAV inventorinių duomenų bazė.

7

ĮVADAS

Būvio ciklo analizė yra naudojama įvairių gamybos produktų ir te-

chnologinių sistemų poveikio aplinkai kiekybinių ir kokybinių rodiklių

vertinimui. Ši analizė apima įvairių duomenų rinkimą, jų vertinimą ir po-

veikio aplinkai nustatymą viso produkto gyvavimo ciklo metu. Šiuo meto-

du yra įvertinamas visas produkto gyvavimo ciklas (nuo „gimimo iki mir-

ties“) – žaliavos gavyba ar gamyba, jos perdirbimas ir transportavimas,

pagrindinių ir šalutinių produktų gamyba, atliekų šalinimas arba jų panau-

dojamas, produkto ir jo liekanų naudojimas.

Šis vertinimo metodas leidžia sujungti visas produkto gyvavimo ciklo

grandis į vieną grandinę ir nustatyti pasekmes šiam ciklui pasibaigus. Be

to, jis leidžia palyginti įvairias žaliavos panaudojimo ir produkto gamybos

ar panaudojimo alternatyvas. Pavyzdžiui, svarstant, kokią energijos rūšį

gaminti iš biomasės, galimos įvairios alternatyvos – kietasis biokuras,

skystieji degalai ar biodujos. Vienokį rezultatą gautume šias alternatyvas

vertindami ekonominiais metodais ir visai kitokį – vertinant būvio ciklo

rodikliais.

Biomasė yra vienas labiausiai paplitusių ir plačiausiai naudojamų at-

sinaujinančių energijos šaltinių. Biomasė yra fotosintezės produktas. Kas-

met fotosintezės metu augalų stiebuose, šakose ir lapuose sukaupiamas

energijos kiekis, keletą kartų didesnis už pasaulio energijos poreikius.

Biomasė išsiskiria iš kitų energijos šaltinių tuo, kad tai akumuliuota saulės

energija. Dėl šių priežasčių imta manyti, kad biomasės naudojimas energe-

tikoje yra švaresnis už įprastųjų energijos išteklių. Tačiau biomasės gamy-

bai naudojamos gana sudėtingos ir daug energijos naudojančios technolo-

gijos. Biomasei tapus komerciniu produktu, atsirado poreikis didinti jos

gamybos apimtis ir gauti kuo didesnius derlius. Jos gamybai ir perdirbimui

naudojamos ne tik naujos augalų veislės, bet ir jų apsaugos priemonės,

daug įvairių mašinų ir įrenginių, statomos saugyklos, gamybiniai ir kitos

paskirties statiniai. Visa ši technologinė gamybos grandinė turi dideles

tiesiogines ir netiesiogines energines sąnaudas ir kartu didelį poveikį ap-

linkai.

Biomase paremtos lygiai taip pat kaip ir įprastinės neatsinaujinančių

išteklių naudojimo technologijos daro vienokią ar kitokią įtaką aplinkai.

Poveikis aplinkai gali būti labai įvairus, toks kaip atsinaujinančių ir neatsi-

naujinančių išteklių eikvojimas; klimato kaita; ozono nykimas; smogo

8

formavimasis; eutrofikacija; biologinės įvairovės mažėjimas. Norint objek-

tyviai įvertinti šių technologijų daromą poveikį aplinkai pastaruoju metu

naudojamas viso produktų būvio ciklo vertinimas. Todėl vykdant bet kokią

veiklą labai svarbu suprasti, kaip produktai gali veikti aplinką per įvairius

savo būvio ciklo etapus ir nustatyti tinkamus aplinkos apsaugos aspektus,

būdingus produktui (Davidavičius, 1999). Nagrinėjami aplinkos apsaugos

aspektai turi įtakos kuriant biomasės konversijos technologijas ir jas nau-

dojant. Produkto poveikiai aplinkai yra tarpusavyje susiję, tai pastangos

įvardyti tam tikrą poveiki aplinkai gali turėti pasekmių bet kuriems arba

visiems produkto būvio ciklo etapams.

9

1. BŪVIO CIKLO VERTINIMO SAMPRATA

1.1. Būvio ciklo principas

Tvarumo siekis reikalauja plataus požiūrio, apimančio daugelį sociali-

nių, aplinkosauginių ir ekonominių faktorių. Kiekvienas gaminys ar pa-

slauga daugiau ar mažiau veikia aplinką. Tokį poveikį galima mažinti įvai-

riais būdais – keičiant žaliavas ar gamybos būdus, pervežimo priemones,

vartojimo elgseną ir pan. Tačiau prieš pakeitimus būtina atsižvelgti į visą

produkto būvio ciklą nuo žaliavų išgavimo, gamybos procesų, pervežimo,

vartojimo iki atliekų šalinimo. Pagal būvio ciklo principą poveikio aplinkai

sumažinimas vienoje būvio ciklo stadijoje turi nepadidinti poveikio aplin-

kai kitoje stadijoje (Davidavičius, 1999; Nielsen, 1996; Staniškis ir kt.

2005). Iki šiol su produktu susijusi aplinkosauginė veikla daugiausia apė-

mė detalų būvio ciklo vertinimą bei produkto būvio ciklo metu sukeltų

reikšmingų poveikių aplinkai nustatymą. Dažniausiai tai būdavo apribota

duomenų rinkimu ir su tuo susijusių problemų sprendimu, o ne konkrečia

strategija, kaip įmonė galėtų pagerinti produkto poveikio aplinkai charakte-

ristikas.

Būvio ciklo vertinimas yra vienas iš aplinkos vadybos metodų, taiko-

mų su gaminiais ar paslaugomis susijusių aplinkos aspektų ir potencialių

poveikių identifikavimui ir įvertinimui. Būvio ciklo požiūris reikalauja

išnagrinėti gaminio poveikį aplinkai nuo jo fizinio atsiradimo iki išnykimo

(LST EN ISO 14040:2007; Varžinskas ir Uselytė, 2006).

Priklausomai nuo gaminio sudėtingumo ar prigimties, aplinkos apsau-

gos aspektai ir poveikis aplinkai galimi įvairiuose gaminio būvio ciklo

etapuose. Pagrindiniai gaminio būvio ciklo aplinkosauginiai aspektai re-

miasi „įvediniais“ ir „išvediniais", kurie gali būti nustatomi apskaičiuojant

medžiagų ir energijos sąnaudas, vandens išteklių sąnaudas, emisijas, nuo-

tekas, atliekų kiekius, gaminio transportavimą ir pakavimą (Varžinskas ir

Uselytė, 2006). Būvio ciklo vertinimas (BCV) leidžia palyginti gaminius

pagal poveikį aplinkai ir spręsti, kuriose gaminio būvio ciklo stadijose

gaminys labiausiai veikia aplinką. Į BCV vertinimo rezultatus dažniausiai

žiūrima kaip į palyginamuosius, o ne absoliutinius, todėl jis tinkamesnis

vidiniam vertinimui ir produktų tobulinimui (LST EN ISO 14040:2007;

Staniškis ir kt. 2005; Sustainability…, 2006).

BCV gali padėti šiais atvejais:

10

- identifikuojant galimybes gerinti produktų aplinkos aspektus įvai-

riose jų būvio ciklo vietose;

- pramonei, vyriausybinėms ir nevyriausybinėms organizacijoms

priimant sprendimus (pvz., strateginio planavimo, prioritetų nustatymo,

produktų ar procesų projektavimo ar perprojektavimo);

- parenkant atitinkamus sąveikos su aplinka veiksmingumo rodik-

lius, įskaitant matavimo metodus;

- rinkodarai (pvz., aplinkosauginis pareiškimas, ekologinio ženkli-

nimo schema ar produkto nekenksmingumo aplinkai deklaravimas) (LST

EN ISO 14040:2007).

BCV vertinimo metodika nurodo, kad produkto ar paslaugos sąvoka

apima:

- paslaugas (pvz., transportas);

- programinė įranga (pvz., kompiuterinės programos);

- techninė įranga (pvz., mechanizmai, detalės);

- gaminamos medžiagos (LST EN ISO 14040:2007).

BCV tyrimai turėtų apibūdinti ir dokumentais patvirtinti duomenų šal-

tinius bei būti aiškiai ir tinkamai pateikti;

- atsižvelgiant į numatomą BCV tyrimo taikymą, turėtų būti sufor-

muluotos konfidencialumo užtikrinimo ir nuosavybės apsaugos nuostatos;

- BCV metodika turėtų būti pajėgi naudoti naujus mokslo duomenis

ir šiuolaikinių technologijų patobulinimus;

- specialūs reikalavimai taikomi BCV tyrimams, naudojamiems vi-

suomenei skelbiamam lyginamajam pareiškimui daryti;

- nėra mokslinio pagrindo iš BCV rezultatų gauti vieną bendrą re-

zultatą ar skaičių, nes skirtingais būvio ciklo tarpsniais analizuojamoms

sistemoms daromi kompromisiniai sprendimai, be to, pačios sistemos yra

sudėtingos;

- nėra vieno BCV tyrimų metodo. Įgyvendinant BCV praktiškai, or-

ganizacijoms reikėtų lanksčiai veikti pagal konkretaus taikymo ir vartotojo

reikalavimus (LST EN ISO 14040:2007).

Tarptautinė standartizacijos organizacija pateikė tokius pagrindinius

BCV principus:

- produkto ar jo sistemos aplinkos aspektai nagrinėjami per visą gami-

nio būvio ciklą, t. y. nuo žaliavų išgavimo iki galutinio atliekų tvarkymo;

- BCV tyrimo apimtis gali keistis, atsižvelgiant į tikslo ir apimties

apibrėžimą;

- BCV tyrimo apimtis, prielaidos, duomenų kokybės aprašymas, me-

todikos ir tyrimų rezultatai turėtų būti skaidrūs ir aiškiai aprašyti;

11

- BCV metodologija turėtų remtis naujausiais moksliniais duomenimis

ir šiuolaikinėmis technologijomis;

- nėra mokslinio pagrindo iš BCV rezultatų gauti vieną bendrą rezulta-

tą ar skaičių, nes analizuojamos produkto sistemos yra sudėtingos ir tarpu-

savyje susijusios;

- nėra vienintelio BCV tyrimo metodo, todėl įgyvendinant BCV prak-

tiškai reikia atsižvelgti į konkretų taikymo atvejį ir BCV užsakovo reikala-

vimus.

Pagal ISO 14040 standartą, būvio ciklo vertinimą sudaro keturi tarpu-

savyje susiję etapai (1.1 pav.):

1. tyrimo tikslų ir apimties apibrėžimas;

2. inventorinė analizė;

3. poveikio vertinimas;

4. rezultatų interpretavimas.

Tyrimo tikslų ir

apimties

apibrėžimas

Inventorinė

analizė

Poveikio

vertinimas

Interpretavimas

Tiesioginis taikymas:

- produkto vystymas ir gerinimas

- strateginis planavimas

- viešosios nuomonės formavimas

- rinkodara

- kita

Būvio ciklo vertinimo struktūra

1.1 pav. Būvio ciklo vertinimo struktūra (LST EN ISO 14040:2007)

Tikslo bei apimties apibrėžimo etapas daugiausia susijęs su tikslių

klausimų, į kuriuos reikia atsakyti, suformulavimu. Inventorinėje analizėje

dėmesys sutelkiamas į analizuojamo gaminio funkcijos procesų struktūrą ir

tarpusavio priklausomybę. Trečiuoju poveikio įvertinimo etapu siekiama

sujungti ir interpretuoti inventorinės analizės rezultatus. Interpretacija su-

teikia įvairių tyrimo rezultatų pasekmių analizės galimybių. Šis etapas ap-

12

ima neapibrėžtumo ir jautrio analizę, palyginimą su ankstesniais rezultatais

ir t. t.

Dažnai projektuojant gaminius nebūtina atlikti detalaus būvio ciklo

vertinimo, nes tai sudėtingi, daug laiko ir išteklių reikalaujančios studijos.

Produktų poveikio aplinkai vertinimas dažniausiai atliekamas programine

įranga bei duomenų bazėmis, kuriose sukaupti jau atliktų tyrimų duomenys

(Varžinskas ir Uselytė, 2006).

Pagal taikymo sritį, būvio ciklo vertinimo tyrimus galima skirstyti į

pramoninės ir visuomeninės paskirties. Visuomeninės paskirties BCV ty-

rimai atliekami siekiant palyginti kelis panašius gaminius ar paslaugas

rinkoje. Šiuo atveju būvio ciklo vertinimo rezultatai naudojami formuojant

visuomenės nuomonę ar rengiant kriterijus aplinkai mažiau kenksmingų

produktų ženklinimui ar sertifikavimui. Būvio ciklo vertinimo tyrimų nau-

dotojai gali būti įvairios suinteresuotos šalys.

1.2. Būvio ciklo vertinimo raida

BCV atsiradimo pradžia siejama su 1970-ųjų metų pasauline energeti-

kos krize. Tuomet grupė mokslininkų susirūpino sparčiai nykstančiais

gamtos ištekliais ir pasiūlė naują požiūrį į energijos vartojimo poveikį ap-

linkai. Atlikti globalinio modeliavimo tyrimai parodė pasaulio gyventojų

skaičiaus augimo įtaką ribotiems žaliavų ir energijos ištekliams (Staniškis

ir kt., 2005). Vienas iš rezultatų buvo detalizuota sistema, skirta tam tikro

produkto gamybos energijos poreikių analizei. Lygiagrečiai šiam procesui

atsirado būvio ciklo vertinimo sąvoka.

Intensyvaus mineralinio kuro vartojimo bei sukeltos klimato kaitos

prognozės inicijavo didelį susidomėjimą išsamia energijos vartojimo anali-

ze pramonėje. 1969 m. JAV buvo atliktas vienas pirmųjų būvio ciklo verti-

nimas – Coca-Cola kompanijos užsakymu palygintos skirtingos gėrimų

pakuotės ir nustatyta, kuri pakuotė sukelia mažiausią įtaką aplinkai bei

sunaudojama mažiausiai žaliavų ir energijos (Sonnemann et al., 2004; Sta-

niškis ir kt., 2005). 1974 m. finansuojama JAV aplinkos apsaugos agentū-

ros organizacija įgyvendino skirtingoms pakuotės rūšims palyginti skirtą

būvio ciklo vertinimo projektą. Projektas tapo klasikiniu ir yra laikomas

pirmu būvio ciklo vertinimo metodologijos pavyzdžiu (Davidavičius,

1999).

Europoje tuo pačiu metu buvo kuriamas panašus požiūris į inventorinę analizę, dabar žinomas kaip „ekobalanso“ metodas. 1972 m. buvo parengta

energijos sąnaudų analizė gaminant įvairias gėrimų pakuotes iš įvairių

medžiagų. Tuo metu analizė prasidėjo išteklių gavyba ir baigėsi galutiniu

produktu (Staniškis ir kt., 2005). Didesnis susidomėjimas BCV atsirado

13

nuo 1980-ųjų, kai buvo išvystyti metodai, kiekybiškai įvertinantys produk-

tų poveikį aplinkai skirtingose kategorijose (tokiose kaip globalinis klimato

šiltėjimas ir gamtinių išteklių išsekimas), o atliktos BCV studijos tapo pri-

einamesnės visuomenei.

Sudėtinga situacija susidarė, kai apie 1980-uosius BCV vertinimo tam

pačiam produktui studijose dėl naudotų skirtingų metodų, duomenų ir ter-

minų skyrėsi rezultatai. Tapo aišku, kad būtina sukurti standartizuotą ap-

linkosauginį vertinimą. Tyrimas taip pat buvo skirtas sukurti procedūrą,

kuri leistų palyginti šių produktų poveikį aplinkai. Šia metodika susidomė-

jo aplinkos apsaugos organizacijos, o vėliau buvo pripažinta kaip tinkama

aplinkos vadybos priemonė. 1979 m. buvo įkurta SETAC (Aplinkos toksi-

kologijos ir chemijos draugija) iš tarpdisciplininės visuomenė specialistų,

turinčių pramoninių, visuomeninių ir mokslo atstovų. Vienas iš SETAC

tikslų buvo ir yra BCV metodikos ir kriterijų plėtra. Tais pačiais metais

Boustead ir Hancock (1979) paskelbė studiją, aprašančią energijos įverti-

nimo metodiką, su idėja, kad energijos analizė būtų nuoseklesnė, bei nusta-

tė įvairių energijos šaltinių palyginimo kriterijus (Sonnemann et al., 2004).

Tarptautinės standartizacijos organizacijos (ISO) aplinkos vadybos

srityje vykdytas projektas, kuris 1995 m. realizuotas kaip standartas ISO

14000.

Manoma, kad skirtingų tvarumo koncepcijų pokyčio tendencijos per 2

laikotarpius nuo 2005–2025 metų iki 2025–2105 metų nuo esamos para-

digmos iki idealios vizijos vyks pagal tokią schemą (Sustainability…,

2006):

1. Ateinantys 20 metų (2005–2025 m.) nuolatinio ir besitęsiančio mi-

neralinio kuro, kaip pagrindinio energijos šaltinio, vartojimo laikotarpis.

Tuo periodu mažinamas intensyvus energijos šaltinių vartojimas, dedamos

ypatingos pastangos švietimui ir tvarumo mąstymo propagavimui.

2. Kitu 20–100 metų (2025–2105 m.) periodu mineralinio kuro naudo-

jimo atsisakoma, propaguojama tausojanti inžinerija taikant visas įmano-

mas atsinaujinančių energijos išteklių galimybes (Sustainability…, 2006).

Situacija Lietuvoje. Dėl suaktyvėjusio visuomenės ekologinio susi-

domėjimo 1989 metais atlikti pramonės įmonių aplinkos apsaugos būklės

vertinimo tyrimai, rengiant Kauno verslo ekonominio savarankiškumo

koncepciją. Kelių dešimčių stambiausių to meto įmonių apklausos rezulta-

tai rodė, kad poreikį diegti aplinkosauginiu požiūriu pažangesnes techno-

logijas turėjo dauguma apklaustų įmonių. Pirmaisiais atkurtos nepriklau-

somybės metais ekologinės problemos visuomenei įvardytos kaip vienos

svarbiausių ir aktualiausių (Čepinskis ir kt., 2001).

14

Lietuvos pramoninkų konfederacija ir Inžinerinės ekologijos asociaci-

ja 1999 m. įkūrė Aplinkos vadybos ir audito institutą (AVAI), kurio veikla

orientuota į aplinkosaugos vadybos sistemų diegimo ir sertifikavimo pro-

cesą (Čepinskis ir kt., 2001).

Pataruoju metu Lietuvos įmonės pastebėjo, kad aplinkosauginės prie-

monės turi ne tik tiesioginę – aplinkosauginę vertę, bet yra ir ekonomiškai

naudingos, nes leidžia sumažinti žaliavų suvartojimą ar padidinti energetinį

efektyvumą.

1.3. BCV standartizavimas. Aplinkos vadybos standartai. ISO 14000 standartų šeima

Tarptautinė standartizacijos organizacija (ISO) apibendrino sukauptą

patirtį ir parengė tarptautinius standartus bei vadovų serijas aplinkosaugos

srityje. Šie standartai bendrai yra žinomi kaip ISO 14000 serija.

ISO 14000 standartų šeima atspindi tarptautinį susitarimą dėl geros

aplinkos ir verslo praktikos, kuri gali būti taikoma įvairių organizacijų

visame pasaulyje. ISO 14001 standarte pateikti aplinkos apsaugos vadybos

sistemos reikalavimai tinka visų tipų ir dydžių organizacijoms nepriklau-

somai nuo jų tipo, dydžio ir kt. Jo reikalavimai gali būti pritaikyti įvairioms

geografinėms, kultūrinėms ir socialinėms sąlygoms. Aplinkos apsaugos

vadybos sistema remiasi nuolatinio gerinimo koncepcija, kuri apima mata-

vimo ir įvertinimo principą. Šis principas teigia, jog „organizacija turėtų

matuoti, tikrinti ir įvertinti savo aplinkos apsaugos veiksmingumą“.

ISO 14000 standartų serija apima įvairius aplinkos apsaugos vadybos

aspektus. Aplinkos apsaugos vadybos standartuose pateikiami efektyvūs ir

su kitais vadybos reikalavimais susiję aplinkos apsaugos vadybos sistemos

elementai. Šie standartai yra vadybos įrankis, leidžiantis bet kokios veiklos

srities ar dydžio įmonei valdyti veiklos, produkcijos ar paslaugų įtaką ap-

linkai. Tai priemonė, kuri gali valdyti organizacijos aplinkos apsaugos

aspektus; gerinti aplinkos apsaugos veiksmingumą; sumažinti išteklių nau-

dojimą siekiant gauti ekonominę naudą, sumažinti energijos suvartojimą ir

atliekų susidarymą; pagerinti procesų našumą; panaudoti atsinaujinančius

išteklius.

ISO 14001 yra vienintelis sertifikuojamas standartas, o likusieji tar-

nauja – pagalbiniai patariamieji dokumentai. Šiuo metu Lietuvoje patvir-

tinti kaip nacionaliniai standartai yra:

ISO 14040:2006. Aplinkos vadyba. Būvio ciklo įvertinimas. Principai

ir sandara;

ISO 14044:2006. Aplinkos vadyba. Būvio ciklo įvertinimas. Reikala-

vimai ir nurodymai.

15

Europos standartizacijos komiteto Europos standartą EN ISO

14040:2006 ir EN ISO 14044:2006 Lietuvos standartizacijos departamen-

tas (LST TK 36) perėmė kaip Lietuvos standartą, kuris galioja nuo 2007 m.

sausio 16 d. (LST EN ISO 14040:2007; LST EN ISO 14044:2007).

Nors ISO 14000 standartai yra skirti papildyti vienas kitą, jie taip pat

gali būti naudojami nepriklausomai vienas nuo kito. Visa ISO 14000 stan-

dartų šeima aprūpina vadybos įrankiais organizacijas savo aplinkosaugos

aspektų ir aplinkosaugos veiksmingumo įvertinimui. Kartu šios priemonės

gali suteikti didelės apčiuopiamos ekonominės naudos, įskaitant toliau

išvardytas priemones:

- sumažintas žaliavų / išteklių naudojimas;

- sumažintas energijos suvartojimas;

- pagerintas proceso efektyvumas;

- sumažintos atliekų susidarymo ir šalinimo išlaidos;

- atgautinų išteklių panaudojimas (Environmental management,

2009).

16

2. BŪVIO CIKLO VERTINIMO METODIKA

2.1. Tyrimo tikslo ir apimties apibrėžimas

Bet kuris BCV tyrimas turėtų turėti tikslą. Šiame etape suformuluoja-

mas analizės tikslas ir prielaidos, kuriomis remsis tolesnis vertinimas.

Tyrimo tikslas ir taikymo srities apibrėžimas yra gidas, kuris padeda

užtikrinti atliekamo būvio ciklo vertinimo nuoseklumą.Tikslas ir tyrimo

apimtis yra svarbiausi punktai, nes jie paaiškina:

- BCV vykdymo priežastis ir klausimus, į kuriuos reikia atsakyti;

- tikslų produkto apibrėžimą, jo būvio ciklą ir atliekamas funkcijas;

- kai produktai turi būti palyginti tarpusavyje, palyginimo pagrindas

yra apibrėžtas funkciniu vienetu;

- sistemos ribų aprašymą ir apibrėžimą;

- paskirstymo problemų nagrinėjimo būdus;

- duomenis ir duomenų kokybės reikalavimus;

- prielaidas ir apribojimus;

- reikalavimus inventorinės analizės atlikimui ir naudojamus interpre-

tacijos būdus;

- numatomą auditoriją ir rezultatų pateikimo būdą;

- tyrimo ataskaitos reikalingą tipą ir formatą.

Pradedant būvio ciklo vertinimo tyrimą reikia numatyti tyrimo prie-

žastis, rezultatų taikymą ir auditoriją, kuriai jis skirtas, t. y. kam rengiamasi

pateikti tyrimo rezultatus. Nagrinėjamos sistemos ribos ir funkcinis viene-

tas priklauso nuo tyrimo tikslų, todėl turi būti tiksliai apibrėžiama, kas ir

kokiais tikslais naudos planuojamą būvio ciklo vertinimą.

Tyrimo tikslas neturi būti naudojamas kaip nekintantis tekstas.

Vykdant BCV, galima atlikti koregavimus, jei atrodo, kad pradinis

pasirinkimas nėra optimalus arba praktiškas. Tačiau tokie pakeitimai turėtų

būti daromi sąmoningai ir kruopščiai.

Modelis yra realybės supaprastinimas, todėl tai reiškia, kad tikrovė bus

iškreipta tam tikru būdu. BCV kūrėjo uždavinys yra tokiu būdu plėtoti mode-

lius, kad supaprastinamas ir iškraipymai ne per daug veiktų rezultatus.

ISO standarte yra keletas ypatingų reikalavimų tikslo apibrėžimui:

• taikymo sritis ir tikslinė auditorija turi būti vienareikšmiškai ap-

rašyti. Tai yra svarbu, nes tyrimas, kurio tikslas – pateikti duomenis, tai-

komus įmonės viduje, gali būti gana skirtingai struktūrizuotas, lyginant su

17

tyrimu, kuriuo siekiama pateikti visuomenei dviejų produktų palyginimą.

Pavyzdžiui, pastaruoju atveju ISO nurodo, kad svorinis vertinimas neturėtų

būti naudojamas vertinant poveikį, o tarpusavio peržiūros procedūra yra

būtina. Todėl yra svarbu bendrauti su suinteresuotosiomis šalimis tyrimo

vykdymo metu.

• tyrimo atlikimo priežastys turi būti aiškiai aprašytos, nes vieni

specialistai bando kažką įrodyti, o kiti – ketina tik pateikti informaciją.

Kai kurios BCV studijos turi daugiau nei vieną tikslą. Rezultatai gali

būti naudojami tiek viduje, tiek išorėje. Šiuo atveju tokio dvigubo naudo-

jimo pasekmės turėtų būti aiškiai aprašytos. Pavyzdžiui, gali būti, kad skir-

tingi poveikio vertinimo metodai naudojami vidaus ar išorės tyrimo versi-

joms.

Būvio ciklo vertinimo tikslu, pavyzdžiui, gali būti dviejų alternatyvių

produktų poveikio aplinkai palyginimas. Tokiu atveju reikia:

- žinoti, kokie produktai bus vertinami;

- išsiaiškinti, ar šie gaminiai pagal savo funkcijas yra palyginami;

- numatyti, kas ir kaip naudosis vertinimo rezultatais;

- tiksliai nustatyti, pagal kokius parametrus produktai bus palyginami;

- nustatyti priežastis, kodėl būtent šie parametrai labiausiai tinka

produktams palyginti;

- nustatyti gaminio paskirtį ir funkcinį vertinimo vienetą;

- nustatyti vertinimo detalumo lygį, t. y. nustatyti nagrinėjamos sis-

temos ribas (Davidavičius, 1999).

Tyrimo apimtis apibūdina svarbiausius metodinius pasirinkimus, prie-

laidas ir apribojimus. BCV yra iteracinė procedūra, tai reiškia, kad pradė-

jus nuo pradinių reikalavimų, vėliau gali būti koreguojama, kai prieinama

prie daugiau informacijos. Apibrėžiant BCV tyrimo apimtį ISO 14040

reikalauja išnagrinėti ir aiškiai aprašyti šiuos aspektus:

- produkto sistemos ar sistemų, jei tyrimai yra palyginamieji, funkcijas;

- funkcinį vienetą;

-tiriamąją produkto sistemą;

- produkto sistemos ribas;

- paskirstymo metodikas;

- poveikių kategorijas, poveikio vertinimo metodus ir interpretavimo

būdus;

- duomenų kokybės reikalavimus;

- prielaidas;

- trūkumus;

- kritinės peržiūros (jei reikia) tipą;

- tyrimui reikalingos ataskaitos tipą ir formatą.

18

Ankstyvosiose BCV vystymosi stadijose didelis dėmesys buvo ski-

riamas ilgiems, išsamiems ir brangiems tyrimams. Tačiau pastaruoju metu

aiški atrankos ir supaprastintų studijų tendencija. Tokios trumpesnės studi-

jos yra įmanomos po duomenų kaupimo dažniausiai vartojamoms medžia-

goms ir procesams, kurie yra svarbūs įmonei. Dažniausiai naudojamos

medžiagos yra įtrauktos į BCV duomenų bazes. Tačiau jei įmonės produk-

tai reikalauja specialių produktų ar medžiagų, tai pati įmonė turės investuo-

ti renkant šių procesų ir medžiagų duomenis.

Įvertinant būvio ciklą pagrindinės analizės objektai yra produktų

funkcijos ir su jomis susiję pramonės ar kiti procesai. Taigi kambario ap-

švietimo funkcija gali būti įvykdyta naudojant šviestuvą, lempą, laidus ir

elektros energiją, tačiau sistema apima anglies gabenimą iš kasyklų į elekt-

rines, elektros laidų ir stiklo gamybą, iškastinio kuro ir metalų kasybą,

panaudotų lempų pašalinimą, varinių vijų perdirbimą ir t. t. Taigi iš karto

aišku, kad BCV yra sudėtinga procesas:

- būvio ciklas lengvai apima šimtus procesų;

- šie procesai išskiria daug įvairių cheminių medžiagų, nuo CO2 iki

gyvsidabrio ir nuo fenolio iki SO2;

- procesai naudoja daug įvairių gamtinių išteklių, nuo geležies rūdos

iki naftos ir nuo medžių iki ariamosios žemės;

- procesai vyksta ilgą laiko tarpą (gali praeiti dešimtmečiai tarp ma-

šinų gamybos ir galutinio perdirbto stiklo šalinimo);

- procesai vyksta didelėje geografinėje aplinkoje (nors dalis gyva-

vimo ciklo gali būti lokalizuota vienoje šalyje ar regione, tačiau naudojama

daugelis išteklių iš viso pasaulio).

2.2. Funkcinis vienetas

Lyginant du ar daugiau produktų ypač svarbus klausimas yra funkci-

nis vienetas arba palyginimo pagrindas. Daugeliu atvejų negalima papras-

čiausiai palyginti A ir B produktų, nes jie gali turėti skirtingas charakteris-

tikas. Pavyzdžiui, gėrimų butelis gali būti naudojamas tik vieną kartą, o

keičiamas butelis gali būti naudojamas dešimt ar daugiau kartų. Naudojant

BCV įpakavimo palyginimui negalima palyginti vieno vienkartinio butelio

su vienu keičiamu buteliu. Daug geriau yra palyginti du pakavimo būdus

1000-iui litrų gėrimo. Tokiu atveju būtų galima palyginti maždaug 100 butelių ir 900 plovimų (darant prielaidą, kad kiekvienas buteliukas naudo-

jamas 9 kartus) su 1000 vienkartinių butelių.

Pateikiamas dar vienas pavyzdys – naudojant apelsinų sultis. Kai sis-

temos funkcija pagal tyrimo tikslą yra apelsinų sulčių vartojimas, tai apima

19

apelsinų sulčių gamybą, jų transportavimą, perdirbimą, pakavimą, paskirs-

tymą, laikymą, nuotekų valymą ir atliekų tvarkymą. Jei tikslas yra palygin-

ti du skirtingus sulčių gamybos procesus, tada 1 arba 1000 litrų apelsinų

sulčių bus kaip funkcinis vienetas, atsižvelgiant į tai, kad tik gamybos pro-

cesas turės įvairias alternatyvas. Tačiau jei tikslas buvo palyginti skirtingų

tipų pakuočių sistemų naudojimą, funkcinis vienetas turėtų būti 1 litro

apelsinų sulčių pakuotės vartojimas (Sonnemann et al., 2004).

Gaminio paskirtis leidžia nustatyti gaminio funkcinį vienetą. Funkci-

nis vienetas – bet koks gaminio ar paslaugos funkcijos matavimo vienetas

ir jo kiekis. Funkcinis vienetas yra pagrindas tolesniems būvio ciklo verti-

nimo skaičiavimams. Visa informacija, surinkta inventorizacijos ir povei-

kio vertinimo metu, išreiškiama naudojant funkcinį vienetą (Davidavičius,

1999). Tai atskaitos taškas, su kuriuo matematiškai susiejami produkto

sistemos įvediniai ir išvediniai, kaip atskaitos vienetas vertinant poveikį

aplinkai.

Funkcinį vienetą nėra paprasta apibrėžti visais atvejais, nes daugelis

gaminių ar paslaugų atlieka keletą funkcijų. Tyrimui funkcija turi būti pasi-

rinkta pagal tyrimo tikslą ir apimtį. Kai BCV taikomas lyginant panašius

gaminius ar paslaugas, ypač svarbu, kad palyginami produktai atliktų ta

pačią ar panašią funkciją, nes kitaip vertinimas būtų logiškai nepagrįstas.

Pavyzdžiui, reikia įvertinti poveikį aplinkai, transportuojant 1 asmenį

iš Kauno į Berlyną, kai atstumas tarp miestų 1000 km. Sistemos funkcija

yra aiški: pervežti keleivį. Nepaisant to, pervežimas gali būti atliekamas

skirtingais vežimo būdais, išskyrus laivą.

Gėlės yra neapibrėžto funkcinio vieneto klasikinis pavyzdys, nes

žmonės paprastai nori „gėlių puokštės“, o ne „750 g gėlių“ arba „gėlių 1-ai

savaitei“. Taigi, funkcinis vienetas turėtų būti apibrėžtas kuo tiksliau, atsi-

žvelgiant į tai, kad jis turėtų apimti pasirinktus produktus ir jų galutinį

naudojimą (Sonnemann et al., 2004).

Funkcinis vienetas bioenergijos sistemoms. Pagrindinė energetinių

augalų funkcija yra energijos gamyba ir žemės naudojimas, todėl galima

apibrėžti du funkcinius vienetus:

- vieno MJ ekvivalento pagamintos energijos kiekis iš iškastinio ku-

ro. Naudojant šį funkcinį vienetą, energetiniai augalai gali būti lyginami

tarpusavyje ir su iškastiniu kuru;

- žemės ūkio produktų kiekis iš vieno hektaro per vienerius metus.

Šiuo funkciniu vienetu galima energetinius augalus palyginti su kitomis

kultūromis (Hanegraaf et al., 1998).

Funkcinis vienetas visoms bioenergijos sistemoms gali būti „1 MJ

naudingos energijos“ dėl šių priežasčių:

20

- biokuru suinteresuotų tikslinių grupių pagrindinis interesas yra

energijos gamyba;

- pagal ISO 14040 BCV apima produktų sistemos gyvavimo ciklą

nuo „lopšio iki kapo“;

- produktų sistemų aprašymas apima taip pat ir biokuro vartojimą

(pvz., deginimas);

- naudinga energija yra prieinama atitinkamam galutiniam vartotojui

po paskutinio konversijos etapo. Tai yra techninė energijos forma, kurios

reikalauja vartotojas atitinkamam tikslui – šilumai, mechaninei energijai,

šviesai, elektrai ar elektromagnetinei spinduliuotei.

Energetikoje dažniausiai pasirenkamas 1 MJ naudingos energijos

funkcinis vienetas. Šis pasirinkimas remiasi pagrindine funkcija – „nau-

dingos energijos tiekimas“. Įvairios biokuro rūšys tenkina įvairius konkre-

čius tikslus – šilumos, elektros energijos gamybos ar transportavimo, todėl

rezultatai taip pat gali būti išreiškiami vienetais, kurie išreiškia tokias

funkcijas. 2.1 lentelėje išvardinti funkciniai vienetai, kurie gali būti naudo-

jami kaip pavyzdys (Bioenergy for Europe, 2000).

2.1 lentelė. Funkcinių vienetų pavyzdžiai (Bioenergy for Europe, 2000)

Biokuro rūšis Funkcinis vienetas

Biomasės kuras elektros gamybai 1 kWh elektros energijos

Biomasė šilumai 1 MJ šiluminės energijos

Biodegalai transportui 1 km nuvažiuoto atstumo

Biodujos 1 MJ naudingos energijos (šiluminės ir

elektros kartu)

Produktų transportavimas tkm (1000 kg pervežta 1 km atstumu)

Keleivių transportavimas žmogaus km (1 žmogus pervežtas 1

km)

Apibrėžti funkcinį vienetą gali būti gana sunku, nes gaminių funkcijas

ne visada yra lengva apibūdinti. Pavyzdžiui, kokia yra tiksli valgomųjų

ledų, automobilio nuomos paslaugos ar laisvalaikio funkcija? (SimaPro,

2010).

2.3. Sistemos ribos

Produkto sistema gali labai išaugti, todėl gali tapti sunku efektyviai

rinkti bei analizuoti duomenis, taigi būtina apibrėžti sistemos ribas. Gami-

nio būvio ciklai yra kompleksiniai ir tarpusavyje susiję. Sudėtinga sistema

gali tapti pernelyg plati, kad efektyviai būtų surinkti duomenys ir gaminio

21

būvio ciklo komponentai tarpusavyje palyginti. Tačiau nagrinėjama siste-

ma neturi būti pernelyg siaura, kad nebūtų praleisti gaminio būvio ciklo

komponentai, reikšmingai veikiantys aplinką. Sistemos ribos – tai gaminio

būvio ciklo etapai ir komponentai, peržiūrimi būvio ciklo vertinimo metu.

Sistemos ribos nustato, kokios būvio ciklo stadijos ir vieniniai procesai

įtraukiami į modeliavimui numatytą sistemą (2.1 pav.). Ribos taip pat api-

ma laiko periodą, geografinius proceso apribojimus, technologijos lygį

esamu momentu bei analizuojamų poveikio aplinkai parametrų rinkinį

(Davidavičius, 1999).

Kitos

sistemos

Energijos

tiekimas

Transportas

Žaliavų išgavimas

Gamyba

Vartojimas

Perdirbimas

Atliekų

tvarkymas

Kitos

sistemos

Produktų srautas

Pirminiai srautai

Produktų

srautas

Pirminiai srautai

Sistemos aplinka Sistemos ribos

2.1 pav. Produkto sistema ir jos ribos (LST EN ISO 14040:2007)

Sistemos ribos apibrėžiamos atsižvelgiant į keletą veiksnių, įskaitant

numatomą tyrimo taikymą, tyrimo prielaidas, atribojimo kriterijus, duome-

nų prieinamumą ir numatomą auditoriją, tačiau bet koks sprendimas neat-

sižvelgiant į būvio ciklo stadijas, procesus ar įvedinius bei išvedinius turi

būti aiškiai išdėstytas ir pagrįstas.

Atliekant būvio ciklo vertinimą produktas nagrinėjamas ne kaip atski-

ras fizinis objektas, o kaip sistema, veikianti pagal tam tikrą modelį. Pro-

dukto sistema ISO 14040 standarte apibrėžiama kaip „medžiagų ir energi-jos požiūriu sujungtų vieninių procesų visuma, vykdanti vieną ar daugiau

apibrėžtų funkcijų“.

Produktų sistemos paprastai yra tarpusavyje sudėtingai susijusios. Pa-

vyzdžiui, pieno pakelių BCV naudojami sunkvežimiai. Tačiau sunkveži-

22

miai taip pat yra produktai, kurie turi gyvavimo ciklą. Sunkvežimio gamy-

bai reikia plieno, plieno gamybai reikia anglies, o anglies kasimui reikia

sunkvežimių ir t. t. Akivaizdu, kad neįmanoma surasti ir atsekti visų įves-

ties ir išvesties duomenų produkto sistemai, todėl turi būti apibrėžtos sis-

temos ribos. Taip pat akivaizdu, kad išskyrus tam tikras dalis, t. y. palie-

kant jas už sistemos ribų, rezultatai gali būti iškraipyti.

Naudinga sudaryti sistemos schemą ir nustatyti jos ribas. Svarbu nu-

spręsti, ar bus įtraukta gamyba ir technologinių įrenginių galutinis sutvar-

kymas (sunkvežimiai, liejimo mašinos ir t. t.).

Energijos analizėje galima išskirti tris pagrindines tyrimų rūšis:

1. įtraukta tik medžiagų gamyba ir transportas (tai retai naudojama

BCV);

2. įtraukti visi gyvavimo ciklo procesai, tačiau kapitaliniai produktai

(ilgalaikis turtas) yra palikti nuošalyje;

3. įtraukti visi procesai. Paprastai ilgalaikis turtas modeliuojamas

pirmos eilės režimu, todėl įtraukiama medžiagų gamyba, reikalinga gamin-

ti ilgalaikį turtą.

Taip pat būtina nuspręsti ir nustatyti ribą su gamta. Pavyzdžiui, at-

liekant popieriaus BCV svarbu nuspręsti, ar medžio auginimas turi būti

įtrauktas į modelį. Jei taip, tai galima įtraukti CO2 apytaką ir žemės naudo-

jimo poveikį. Žemės ūkio sistemose svarbu nuspręsti, ar žemės ūkio pa-

skirties žemė vertinama kaip gamtos dalis, ar kaip gamybos sistema (te-

chnosfera). Jei tai vertinama kaip gamtos dalis, tai turi būti įvertinti visi

naudojami pesticidai ir jie laikomi kaip emisijos. Jeigu žemės ūkio paskir-

ties žemė vertinama kaip ekonominė sistema, galima išskirti pesticidus,

kurie lieka toje vietovėje, ir įtraukti tik pesticidus, kurie nuteka, išgaruoja

ar atsitiktinai išpurškiami už lauko ribų.

Senesnėse BCV metodikose pagrindinės gamybos priemonės dažnai

nėra įtrauktos, ir daugumai BCV tai gali duoti patenkinamų rezultatų, nors

ir gali trūkti iki 30 % poveikio aplinkai. Tačiau kai kuriais atvejais tai duos

svarbius iškraipymus. Pavyzdžiui, hidroenergijos atveju į būvio ciklo ver-

tinimą būtina įtraukti užtvankas, vamzdynus ir kitą infrastruktūrą. Priešin-

gu atveju, iš modelio išmetant technologinę įrangą, būtų gaunama labai

didelė paklaida. Modernesnėse duomenų bazėse, kaip Ecoinvent ir JAV

įvesties ir išvesties duomenų bazėse, pagrindinės gamybos priemonės jau

yra įtrauktos. Todėl patariama laikytis šio principo pagrindiniams duome-

nims. Duomenų, kuriuos surenka pati BCV atliekanti įmonė, gamybos

priemonės turėtų būti įtrauktos tik tada, kai jos tikrai turi reikšmingą indėlį.

Daugumai žemės ūkio sistemų BCV riba su gamta apima žemės ūkio

naudmenas per ekonominę sistemą, todėl tai reiškia, kad įtraukiama CO2

23

apytaka ir žemės naudojimo poveikis, bet neįtraukiami visi pesticidai kaip

emisijos. Vietoj to įtraukiami tik numatomi išmetamų teršalų kiekiai iš

žemės ūkio srities į aplinką.

Produkto sistema yra fizikinė, todėl kiekvienas vieninis procesas

vyksta pagal masės ir energijos tvermės dėsnius. Dėl šios priežasties pro-

dukto sistemai aprašyti taikomas masės ir energijos balanso metodas.

2.4. Inventorinė analizė

Inventorinė analizė – tai būvio ciklo vertinimo etapas, skirtas kiekybi-

niams duomenims apie visą produkto būvio ciklą surinkti. Inventorinė ana-

lizė apima duomenų rinkimo ir apskaičiavimo metodikas, taikomas kieky-

biškai įvertinti atitinkamus produkto sistemos įvedinius ir išvedinius.

BCV vertinime įvediniais laikomos medžiagos ir energija. Medžiagų

sąnaudos sukelia atsinaujinančių ir neatsinaujinančių išteklių išeikvojimą,

prisideda prie atliekų susidarymo ir emisijų į atmosferą didėjimo. Būvio

cikle susidarančius išvedinius apima pats produktas, tarpiniai ir šalutiniai

produktai, emisijos į atmosferą, nuotekos, atliekos ir kiti teršalai.

Inventorinės analizės metu turi būti renkami duomenys ir duomenų

rinkimo lentelėse fiksuojami sistemos ribose esančio kiekvieno sistemos

vieninio proceso kiekybiniai ir kokybiniai rodikliai.

Daugiausia pastangų atliekant BCV reikia renkant duomenis. Dažnai

būvio ciklo įvertinimo tyrimų tikslumą riboja reikalingų duomenų prieina-

mumas ar jų kokybė. Pvz., BCV tyrimų rezultatai skiriasi priklausomai nuo

to, ar tyrime buvo naudojami specifiniai vietos duomenys, ar agreguoti

duomenys. Duomenų rinkimas dažnai atima nemažai laiko, todėl būvio

ciklo vertinimo taikymas įmonėse tampa probleminis, kadangi dažnai

sprendimai versle turi būti priimami nedelsiant. Be to, būvio ciklo vertini-

mo tyrimai nepateikia problemos sprendimo, o tik leidžia palyginti kelis

variantus interpretuojant BCV tyrimų metu sukauptą informaciją. Detaliam

būvio ciklo vertinimui atlikti reikia nemažai personalo ir finansinių ištek-

lių, todėl tokius BCV tyrimus dažniausiai atlieka tik didžiausios pramonės

įmonės. Mažos ir vidutinio dydžio įmonės gali taikyti supaprastintus būvio

ciklo vertinimo metodus, tačiau tokių BCV tyrimų rezultatų patikimumas

gali būti abejotinas.

Duomenų šaltiniai gal būti labai įvairūs: tiesioginiai matavimai, teori-niai medžiagų ir energijos balansai, statistinių duomenų bazės ir literatūra.

Duomenų bazėse galima rasti daug informacijos, tačiau reikia pastebėti, kad

mažiausiai kelių procesų ar medžiagų negalima rasti, arba turimi duomenys

24

yra nereprezentatyvūs. Priklausomai nuo turimo laiko ir biudžeto yra keletas

tokių duomenų rinkimo strategijų. Galima išskirti dviejų tipų duomenis:

1. Įgytų žinių duomenys (Foreground data), kurie remiasi konkrečios

sistemos duomenimis, reikalingais sumodeliuoti nagrinėjamą sistemą. Pa-

prastai tai yra duomenys, apibūdinantys tam tikrą produkto sistemą arba

tam tikrą specializuotą gamybos sistemą.

2. Pagrindiniai faktiniai duomenys (Background data), kurie yra ben-

drųjų medžiagų, energijos, transporto ir atliekų tvarkymo sistemų duome-

nys. Tai paprastai yra duomenys, kuriuos galima rasti duomenų bazėse ir

literatūroje. Skirtumas tarp šių tipų duomenų nėra ryškus ir priklauso nuo

nagrinėjamos BCV srities. Jeigu daroma indaplovių BCV, tai bus įtrauktas

sunkvežimio naudojimas indaplovės pristatymui kaip pagrindiniai faktiniai

duomenys. Šiuo atveju transportavimo procesas niekuo neypatingas, todėl

nereikia rinkti kitų duomenų, išskyrus transportavimo atstumą ir krovos

efektyvumą. Emisijas galima naudoti iš standartinių duomenų bazių. Ta-

čiau jei atliekamas sunkvežimių BCV, negalima naudoti standartinių sunk-

vežimių, be to, būtina ištirti ir emisijas. Pirmuoju atveju būtų galima priim-

ti sunkvežimį kaip pagrindinius faktinius duomenis, antruoju atveju sunk-

vežimis tampa įgytų žinių duomenimis (SimaPro 7, 2010).

Klausimynų sudarymas. Klausimynai yra dažnai naudojama duome-

nų rinkimo priemonė. Klausimynams sudaryti reikia didelio dėmesingumo,

tai turėtų būti susiję su tikslinėmis grupėmis, kurioms jie yra skirti. Siūlo-

ma vadovautis tokiais bendrais patarimais ir pasiūlymais:

• Pradėti rinkti tam tikrą bendrą informaciją, pavyzdžiui, metines ata-

skaitas ir bendrovių brošiūras. Tai padės suprasti, kaip įmonė yra organizuo-

ta, ir vėliau, gavus užpildytą klausimyną, jis padės interpretuoti duomenis.

• Reikia nepamiršti, kad viena gamybos linija dažnai gamina daug

įvairių produktų. Tai reiškia, kad yra dvi galimybės:

- gauti visų gamybos linijos įvedinių ir išvedinių duomenis ir paskirs-

tyti juos tiriamam produktui. Tam reikia nustatyti paskirstymo prin-

cipą, tokį kaip masė, ekonominė vertė, paviršiaus plotas (spausdini-

mui) ir t. t.

- būtina paaiškinti paskirstymo struktūrą duomenų teikėjui ir gauti pa-

skirstymo skaičiavimus. Tai dažnai yra išeitis, jei paskirstymo in-

formacija yra konfidenciali. Tačiau tokiu būdu ieškoti pridarytų

klaidų yra daug sudėtingiau.

• Turi būti ne tik paaiškinimas, kaip užpildyti kiekvieną klausimą, bet

ir paaiškinimas, kodėl reikia būtent tų duomenų. Tai ne tik motyvuoja, bet

ir padeda suprasti klausimą.

25

• Turi būti aiškiai išskaidyti klausimai ir nebūti dviprasmybių. Pavyz-

džiui, turėtų būti: visų energijos sąnaudų ir išvedinių skyrius, visų esminių

žaliavų ir logistikos skyrius, visų atitinkamų išmetamų teršalų skyrius, visų

atliekų skyrius ir skyrius su visais rezultatų išvediniais.

• Turi būti interaktyvumas. Galima leisti žmonėms užpildyti numato-

mus duomenis, nurodant duomenų šaltinį.

Toliau pateiktas lentelės pavyzdys (2.2 lentelė), kuris gali būti naudo-

jamas duomenų rinkimui.

2.2 lentelė. Duomenų rinkimo lentelės pavyzdys

Energijos sąnaudos1

Energijos sąnaudų

pasiskirstymas

gamybos procese

Duomenų šaltinis

Iš viso Sąnau-dos per

metus

Mata-

vimo

viene-tas

Ne gamy-

bos procese

sunaudoja-ma energija

Įrenginių sunaudoja-

ma energija

Tiesiogi-

niai

duome-nys2

Netiesio-

giniai

duome-nys3

Apytiks-liai duo-

menys

Elektra iš perda-

vimo tinklų kWh % % ⃝ ⃝ ⃝

Gamtinės dujos MJ % % ⃝ ⃝ ⃝ Šviesieji naftos

produktai MJ % % ⃝ ⃝ ⃝

Mazutas MJ % % ⃝ ⃝ ⃝ Anglys MJ % % ⃝ ⃝ ⃝ Šiluma iš kitų

šaltinių MJ % % ⃝ ⃝ ⃝

Sugeneruota

elektros energi-

ja4

kWh % % ⃝ ⃝ ⃝

Bendras energi-

jos suvartojimas J % % ⃝ ⃝ ⃝

Pastabos: 1 – detalizuojama gamyboje naudojamos bendrosios energijos sudėtis.

Esant papildomų duomenų nei lentelėje pažymėti, juos taip pat galima pateikti; 2 – tiesioginiai duomenys, gaunami tiesiogiai iš administracinių sistemų;

3 – netiesioginiai duomenys, gaunami remiantis tam tikros rūšies skaičiavimais;

4 – elektros energijos gamyba įmonės viduje iš atsinaujinančių šaltinių.

Dešinėje pusėje vartotojai gali nurodyti, kuris iš trijų pagrindinių šal-

tinių buvo naudojamas. Tai reiškia, kad vėliau galima būtų grįžti prie duo-

menų teikėjo ir patikslinti įvertintų duomenų patikimumą ir šaltinį, ypač

tada, kai tai turi įtakos galutiniam rezultatui.

26

Anketa turi būti suformuota kuo paprasčiau, kad duomenų teikėjui bū-

tų aiškiau. Tai leidžia sumažinti klaidų riziką. Klausimai turi apimti tik tai,

ką projekto kūrėjui reikia žinoti, bet ne daugiau. Būtina iš anksto patikrinti,

ką tikrai galima įvesti į duomenų bazę. Nederėtų versti žmones rinkti duo-

menis, kurių niekur nereikės ar jų bus neįmanoma pritaikyti (SimaPro 7,

2010).

Technologijų brandos lygis. Lyginamosiose transportavimo BCV

skirtingoms kuro rūšims ir transporto priemonių technologijos dažnai ana-

lizuojamas kartu. Lyginant technologijas turėtų būti atsižvelgta į įvairų

komercinį technologijų brandos lygį. Kai kurios technologijos ar kuro rū-

šys jau yra seniai naudojamos, o kitos vis dar gali būti mokslinių tyrimų ir

technologijų plėtros etape. Kuro BCV paprastai tiesiog turi pateikti infor-

maciją apie energijos ir emisijų poveikį, kas būtų tada, jei vertinamas bio-

kuras ir technologijos būtų diegiamos rinkoje (Encyclopedia of Energy,

2004).

Technologijų brandos lygis taip pat turi įtakos BCV duomenų koky-

bei. Technologijoms mokslinių tyrimų ir plėtros stadijoje mažai ar visai

nėra faktinių veiklos duomenys. Šių technologijų duomenų šaltiniai dažnai

apriboti inžinerinių analize, prognozėmis ir modeliavimu. Paprastai pati-

kimi duomenys yra apie kuro ir transporto priemonių technologijas, gausiai

naudojamas rinkoje.

Tyrimui naudojami duomenys turi būti dabartiniai ir atitikti analizuo-

jamą situaciją. Teršalų normos, saugos darbe reglamentai ir kiti veiksniai

labai skiriasi laikui bėgant ir tarp skirtingų valstybių. Pageidavimas paten-

kinti šiuos poreikius sukuria duomenų rinkimo sunkumų. Tačiau, atsižvel-

giant į tai, kad tyrimo tikslas yra pateikti kuo tikslesnius duomenis, šių

klausimų negalima ignoruoti. Pažymėtina, kad duomenys apie naujas te-

chnologijas gali greitai pasikeisti po jų instaliavimo. Be to, neišvengiamai

laikui bėgant technologijos yra tobulinamos. Pavyzdžiui, NOx emisijų ro-

dikliai kombinuoto ciklo dujų turbinų jėgainėms, kurios šiuo metu veikia

keliose šalyse, yra daug mažesni, nei buvo rekomenduojami statybų metu.

CO2 ir NOx emisijos iš deginamo kuro priklauso nuo kuro sudėties ir

gana tiksliai žinomos. Tačiau situacija pasikeičia, kai kure atsiranda kitų

elementų, tokių kaip švinas, gyvsidabris ir kt., nes jų koncentracijos kure

gali labai svyruoti.

2.5. Poveikio paskirstymas

Daugelis procesų paprastai atlieka daugiau nei vieną funkciją ar duoda

išvesties rezultatą. Įtaka aplinkai šiame procese turi būti paskirstoma skir-

tingoms funkcijoms ir rezultatams. Gaminio būvio ciklo vieno etapo metu

27

gali susidaryti keletas gaminių ar atliekų. Kartais būna sunku nustatyti,

kokiam išvediniui ir kokiais kiekiais galima priskirti susidariusias atliekas

ar sunaudotą energiją. Vienas iš pagrindinių inventorinės analizės uždavi-

nių yra duomenų paskirstymas pagal sistemos įvedinius ir išvedinius. Pa-

skirstymas reikalingas šiais atvejais (Staniškis ir kt., 2005):

- kai vieno proceso metu gaminami keli produktai;

- kai yra keletas įvedinių analizuojamoje sistemoje (pvz., keletas

žaliavų rūšių);

- kai vienos sistemos išvedinys yra kitos sistemos įvedinys.

Siekiant spręsti su paskirstymu susijusius klausimus ISO rekomenduo-

ja šią procedūrą:

• Vengti paskirstymo, padalijant procesą taip, kad jis būtų apibū-

dintas kaip du atskiri procesai – kiekvienas su vienu išvesties rodikliu.

Dažnai tai nėra įmanoma, pavyzdžiui, medinės lentos ir pjuvenos yra eko-

nominės išvesties rodikliai. Tačiau negalima šio proceso padalyti į du at-

skirus procesus – pjuvenų ir lentų procesus.

• Dar vienas būdas išvengti paskirstymo yra sistemos ribų išplėti-

mas įtraukiant procesus, kurie būtų reikalingi gauti panašius išvesties ro-

diklius. Pavyzdžiui, jei naudojamas garo kiekis, gaunamas kaip šalutinis

produktas, naudojamas tokiu būdu, kad būtų išvengta garų gamybos tradi-

cinėmis priemonėmis, galima atimti įtaką aplinkai išvengiant garų gamy-

bos. Praktinė problema – dažnai ta, kad tai ne visada lengva pasakyti, kaip

garas būtų gaminamas alternatyviai.

• Jei neįmanoma išvengti paskirstymo, ISO standartas siūlo pa-

skirstyti įtaką aplinkai pagal fizinį priežastingumą, pavyzdžiui, per masės

ar energijos kiekį išvesties rezultatuose. Pavyzdžiui, jei pjuvenos sudaro 40

% masės, galima skirti 40 % aplinkos apkrovos pjuvenoms.

• Jei minėta procedūra negali būti taikoma, ISO siūlo naudoti so-

cialinį ir ekonominį paskirstymo pagrindą, tokį kaip ekonominė vertė. Pa-

vyzdžiui, jei pjuvenos sudaro 20 % vertės, gautos lentpjūvėje, tai galima

skirti 20 % šios produkcijos aplinkos apkrovai.

Energijos sąnaudos ir emisijos procesuose, kur gaminama daug pro-

duktų, turi būti paskirstomos atskiriems gaminiams. ISO 14040 pritaria

mažinti paskirstymo būtinybę išplečiant sistemos ribas. Taigi, lyginant dvi

sistemas, abiejų jų sistemos ribos gali būti išplėstos taip, kad visi produktai

iš abiejų sistemų būtų įtraukti į naują praplėstą vieną sistemą.

Aplinkos apkrova gali būti paskirstoma remiantis gaminamos produk-

cijos energijos kiekiu, rinkos verte arba mase. Energijos kiekio pagrindas

yra tinkamas, jei visi produktai yra energetikos produktai. Rinkos vertės

pagrindas gali būti naudojamas, jei produktų vertė turi įtakos rinkos elge-

28

siui, kuris gali turėti įtakos technologijų vystymuisi. Masės pagrindas

transportavimo sistemose paprastai yra mažiausiai palankus metodas. Šalu-

tinių produktų ignoravimas veda prie nesąžiningo elgesio pirminio produk-

to, proceso ar sistemos atžvilgiu. Be to, faktas, kad iš tikrųjų šalutiniai pro-

duktai, turintys rinkos vertę, dažnai yra ignoruojami (Encyclopedia of

Energy, 2004).

Siūloma neįtraukti į sistemą tų vieninių procesų, kurie yra tokie patys

tiek nagrinėjamoje sistemoje, tiek analoginėse sistemose. Tai leidžia išvengti

paskirstymo. Pvz., analizuojant miško atliekas, nebūtina įtraukti miško sodi-

nimo, nes bet kokiu atveju – ar mediena naudojama biokurui, ar miškas nau-

dojamas rekreacijai, mišką vis tiek reikia įveisti. Todėl miško sodinimas gali

būti pašalintas iš abiejų sistemų be įtakos tyrimo rezultatams.

Neapibrėžtumas įvedinių ir išvedinių rezultatuose. BCV apima

daugelį procesų duomenų, susijusių su skirtingomis veiklos rūšimis. Tokie

duomenys gali būti naudojama iš įvairių skirtingos kokybės šaltinių, todėl

įvairūs inžineriniai sprendimai ir įrenginių eksploatavimo sąlygos gali labai

skirtis. Žinant, kad gauti duomenys yra didelio neapibrėžtumo laipsnio,

dauguma BCV atliekama naudojant jautrumo analizę, siekiant pakeisti

pagrindinius įvesties parametrus. Daugelis mokslininkų dabar įtraukia

Monte Carlo modelį į savo tyrimus sprendžiant neapibrėžtumus. Monte

Carlo modeliavimu įvedinių parametrai ir išvesties rezultatai yra susiję su

tikimybine pasiskirstymo funkcija (Encyclopedia of Energy, 2004).

2.6. Duomenų kokybė

Svarbu iš anksto nustatyti, kokio tipo duomenys bus naudojami. Pvz.,

kai kuriems tyrimams norima gauti vidutiniškus visų plieno gamintojų

visame pasaulyje duomenis. Kituose tyrimuose gali būti norima turėti tik

duomenis iš vieno plieno gamintojo arba iš plieno gamintojų grupės Vokie-

tijoje. Be to, būtina nustatyti, ar norima turėti duomenis apie vidutinę, mo-

dernią ar blogiausią technologiją. Kiti duomenų kokybės klausimai yra

išsamumas, nuoseklumas ir atkuriamumas.

Kuriant savo projektą reikia susiformuoti duomenų, kuriuos norima

gauti, anketą. Tai vadinama duomenų kokybės reikalavimų aprašymu. An-

ketoje turi būti nustatomi pageidavimai:

- duomenų rinkimo laikas; - regionas;

- reprezentatyvumas ir technologijos tipas;

- paskirstymas;

- sistemos ribos.

29

Ši anketa yra svarbi duomenų rinkimo ir kiekvieno proceso kontrolei,

kas buvo norima gauti, ir tai, kas buvo gauta. Duomenų kokybės aprašy-

mas yra svarbus siekiant suprasti ir tinkamai interpretuoti BCV tyrimo

rezultatus.

Dažniausia apie 80 % reikalingų duomenų nereikia rinkti per klausi-

mynus, nes jie yra lengvai prieinami duomenų bazėse arba juos galima

rasti literatūroje ar internete. Naudoti tokius duomenis reikia labai atsar-

giai, nes jie yra ne asmeniškai surinkti. Tai reiškia, kad reikia išanalizuoti,

ar duomenų bazių duomenys visiškai atitinka reikalavimus, apibrėžtus

tiksle ir taikymo srityje.

Kritinės peržiūros. Kritinė peržiūra naudojama patikrinti, ar BCV ty-

rimas atitiko standartų metodikos, duomenų rinkimo ir pateikimo reikala-

vimus. Paprastai kritinės BCV peržiūros yra neprivalomos, išskyrus atve-

jus, kai BCV tyrimus planuojama naudoti visuomenei skelbiamam lygina-

majam pareiškimui daryti. Kritinę peržiūrą gali atlikti vidaus ekspertas

(vidaus peržiūra), nepriklausomas išorės ekspertas (išorės peržiūra), įtrau-

kiant kitas suinteresuotas šalis, susijusias su BCV tyrimo padarytomis iš-

vadomis, pvz.: valstybinės organizacijos, nevyriausybinės grupės ar konku-

rentai (suinteresuotų šalių peržiūra).

30

3. BŪVIO CIKLO VERTINIMO RODIKLIAI

3.1. Klasifikacija

Klasifikavimo metu nustatomas poveikio aplinkai kategorijos ir kiek-

vienai jų priskiriami inventoriniai duomenys. Bendrąsias nagrinėjamas

poveikių aplinkai kategorijas sudaro žmonių sveikata, išteklių vartojimas ir

ekologinės pasekmės. Šios trys pagrindinės kategorijos gali būti toliau

skirstomos į grupes.

BCV inventorizacijos rezultatas paprastai turi šimtus įvairių emisijų ir

išteklių gavybos parametrų. Kai atitinkamos poveikio kategorijos pasirink-

tos, BCV rezultatai turi būti priskirti šioms poveikio kategorijom. Pavyz-

džiui, CO2 ir CH4 priskiriami poveikio kategorijai „visuotinis atšilimas“, o

SO2 ir NH3 priskirti poveikio kategorijai „rūgštėjimas“. Taip pat kelioms

poveikio kategorijoms galima tuo pačiu metu priskirti tas pačias emisijas.

Pavyzdžiui, SO2 gali būti priskirtas ir poveikio kategorijai „žmogaus svei-

kata“, ir „kvėpavimo takų ligos“ (Bos and Meesters, 2008).

ISO apibūdina procedūrą, kuri gali būti naudojama, jei medžiaga ne-

gali tuo pačiu metu daryti du dalykus. SO2 molekulė, kuri yra įkvėpta, ne-

gali sukelti aplinkos rūgštėjimo. Paprastai į tai galima nekreipti dėmesio,

nes tai veda prie keistų rezultatų. Tai gali būti suprantama kaip išmetami

teršalai, nesukeliantys jokios žalos aplinkai, bet žalą sukelia koncentracija.

Pavyzdį, kai toks atvejis susiformuoja, galima rasti Eco-indicator 99 ir

kituose metoduose, kurie apima žemės naudojimą. Ekologinio rodiklio

metodu nustatoma žemės ūkio daroma žala empiriniais duomenimis, gau-

tais iš botanikų, kurie tyrinėjo nagrinėjamos žemės biologinę įvairovę.

Neįmanoma pasakyti, ar biologinės įvairovės sumažėjimą sukelia pestici-

dų, ar tręšimo naudojimas. Jei poveikio kategorija „žemės naudojimas“

sujungiama kartu su poveikio kategorijomis „ekotoksiškumas“ ir „eutrofi-

kacija“ – gali būti įvesta dviguba apskaita, tai būtinai turėtų būti išvengta.

Svarbus žingsnis yra atitinkamų poveikio kategorijų atranka. Pasiren-

kant reikia vadovautis tyrimo tikslu. Pasirenkant poveikio kategorijas yra

nustatomi ir apibrėžiami poveikio rezultatai (3.1 pav.).

Būvio ciklo poveikio rezultatai charakterizuojami daugeliu poveikio

kategorijų rodiklių. Pagal ISO, reikalaujama aprašyti kiekvieno rodiklio

aplinkosauginį ryšį su poveikio rezultatu. Rezultatai gali būti pasirenkami

31

BCV sudarytojo, tačiau jų įtraukimo ar išmetimo priežastys privalo būti

aiškiai dokumentuotos.

Jūros lygis

Ap

lin

ko

sau

go

s m

ech

an

izm

as

Būvio ciklo inventorinės analizės rezultatai

Kvėpavimotakų ligos

Vėžys

Miškų nykimas

Gyvūnų rūšių nykimas

Gamtinių išteklių mažėjimas

Kli

ma

tas

Ozo

no

slu

ok

snis

Ka

nce

rog

en

ai

Sm

og

as

Sp

ind

uli

av

ima

s

Rū

gšt

ėji

ma

s

Dir

vo

s iš

na

ud

oji

ma

s

Eu

tro

fik

aci

ja

Ek

oto

ksi

šku

ma

s

Min

era

lai

Išk

ast

inis

ku

ras

Tarpinis įvertis

Rezultatas

Pagrindas

3.1 pav. Poveikio vertinimo struktūros bendra apžvalga

Poveikio rezultatai turi būti suprantami kaip aplinkai susirūpinimą ke-

liantys klausimai, pavyzdžiui, žmonių sveikata, kai kurių rūšių išnykimas,

išteklių prieinamumas ateities kartoms ir t. t. ISO nerekomenduoja naudoti

tam tikrų poveikio rezultatų, bet reikalauja atidžiai atrinkti ir apibrėžti ver-

tes. Po to gali būti atrenkamos poveikio kategorijos, kol aplinkos modelis,

jungiantis poveikio kategorijas su rezultatais, išlieka aiškiai aprašytas.

Atkreipkite dėmesį, kad emisija gali prisidėti prie daugiau nei vienos

poveikio kategorijos.

3.2. Poveikio aplinkai kategorijos. Apibūdinimo rodikliai

Būvio ciklo poveikio vertinimas skiriasi nuo kitų metodų, pavyzdžiui,

poveikio aplinkai vertinimo ir rizikos vertinimo, nes jis yra santykinis me-

todas, pagrįstas funkciniu vienetu. Būvio ciklo poveikio vertinimo etapas

turi būti kruopščiai planuojamas norint pasiekti tyrimo tikslą. Būvio ciklo

poveikio vertinimo etapas apima rezultatų rodiklių surinkimą įvairioms

poveikio kategorijoms, kurios kartu sudaro produkto sistemos būvio ciklo

poveikio vertinimo aprašą (LST EN ISO 14044:2007).

Poveikio kategorijų atranka, kategorijų rodikliai ir apibūdinimo mode-

liai turi atitikti BCV tikslą ir taikymo sritį. 3.2 paveikslas iliustruoja kate-

gorijos rodiklių koncepciją, pagrįstą poveikio aplinkai mechanizmu. Po-

veikio kategorija „rūgštėjimas“ naudojama kaip pavyzdys. Kiekviena po-

veikio kategorija turi savo poveikio aplinkai mechanizmą (LST EN ISO

14044:2007).

32

Ap

lin

kosa

ugos

mec

han

izm

as

Būvio ciklo rezultatai, priskirti

poveikio kategorijai

Kategorijos rodiklis

Būvio ciklo inventorinės analizės

rezultatai

Poveikio kategorija

Apibūdinimo modelis

Aplinkosaugos svarba

PAVYZDŽIAI

SO2, HCl ir t. t.

(kg/funkcinis vienetas)

Rūgštėjimas

Rūgštinančių teršalų išmetimas

Protono atidavimas

(NOX, SO2 ir t. t. Priskiriami

rūgštėjimui)

(H+ skysta fazė)

- miškai

- augalija

- kiti

Kategorijos poveikio rezultatas

3.2 pav. Kategorijos rodiklių koncepcija

Apibūdinimo modeliai atspindi poveikio aplinkai mechanizmą, apra-

šantį ryšius tarp kategorijos rodiklių rezultatų ir kai kuriais atvejais tarp

kategorijų vertinimo kriterijų. Apibūdinimo modelis yra naudojamas cha-

rakteristikų rodikliams gauti.

Kiekvienai poveikio kategorijai būtini komponentai yra:

- kategorijos poveikio rezultato identifikavimas;

- kategorijos rodiklio apibrėžimas konkrečiam poveikio rezultatui;

- būvio ciklo inventorinės analizės rezultatų identifikacija, kurie gali

būti priskirti poveikio kategorijai, atsižvelgiant į pasirinktą kategorijos

rodiklį ir identifikuotą kategorijos rezultatą;

- apibūdinimo modelio ir apibūdinimo rodiklių nustatymas.

Ši procedūra palengvina tinkamų BCI rezultatų charakterizavimo mo-

deliavimą ir pasirinkimą. Taip pat padeda pabrėžti mokslinį ir techninį

pagrįstumą, prielaidas ir tikslumo laipsnį charakterizavimo modelyje (LST

EN ISO 14044:2007).

Dauguma BCV ekspertų nekuria poveikio vertinimo metodikų. Daž-

niausiai jie renkasi vieną, kuri jau buvo paskelbta. Inventorinė analizė,

poveikio vertinimas, tikslas ir taikymo srities apibrėžimas yra svarbiausios

gairės renkantis metodą ir poveikio aplinkai kategorijas. Nuo šio svarbiau-

sio pasirinkimo priklauso rezultatų apibendrinimo lygis. Tai dažniausiai

priklauso nuo to, kokiu būdu norima atkreipti auditorijos dėmesį ir jos ge-

33

bėjimą suprasti detalius rezultatus. 3.3 paveiksle pateikta galimybių ap-

žvalga (SimaPro, 2010).

Būvio ciklo vertinimo įgyvendinimo planas

Tikslas: kodėl reikėtų naudoti būvio ciklo

įvertinimą

Taikymo sritis:· Kokioms taikomosioms

sistemoms?· Kaip bus gaunami

rezultatai ir kam jie perduodami?

· Kas atliks?

Są

saja

su

jū

sų o

rga

niz

aci

ja

Ekologinis projektavimas

Strategijos kūrimas

Prekės deklaracijos

Lyginamoji analizė, proceso tobulinimas

Būvio ciklas

Projektuotojai

Būvio ciklo

įvertinimo specialistai

Produktų vadybininkai

Aplinkos vadybos specialistai

3.3 pav. Poveikio vertinimo metodų parinkimas pagal tikslinę grupę

(SimaPro, 2010)

Būvio ciklo poveikio įvertinimas yra apibrėžiamas kaip BCV etapas,

kuriuo siekiama suprasti ir įvertinti produkto sistemos galimo poveikio

aplinkai dydį ir reikšmę.

Atitinkamų poveikio kategorijų pasirinkimas

Lyginant pervežimus sunkvežimiu ir geležinkeliu, svarbūs aplinkai

yra šie klausimai:

• mažos kietosios dalelės iš dyzelinių variklių ir padangų;

• žemės (paviršiaus ploto) naudojimas kelių ir geležinkelių tiesimui;

• triukšmas.

Poveikio kategorijos, kurios atspindi iškastinio kuro naudojimo elekt-

ros energijos gamybai poveikį, pramoninės krosnys ir dyzeliniai varikliai.

Tai turi apimti bent:

• klimato kaita;

• rūgštėjimas, eutrofikacija;

• kiti toksiniai poveikiai žmonėms ir ekosistemoms, įskaitant ozono

susidarymą, kurie yra įtraukti į esamas poveikio kategorijas;

• iškastinio kuro ir mineralų išeikvojimas, pvz., cinkas, aliuminis, va-

ris (elektros tinklams).

Kiti poveikiai arba poveikio kategorijos gali būti įtrauktos, bet yra mažiau svarbios. Tokio sąrašo sudarymui reikia tam tikrų eksperto spren-

dimų ir supratimo, kurios poveikio kategorijos turėtų būti įtrauktos siekiant

apimti visus šiuos klausimus.

34

Yra svarių priežasčių manyti, kad lokalus poveikis linkęs būti mažiau

svarbus nei regioninis ir pasaulinio masto. Pirmiausia poveikis paprastai

turi įtakos tik nedideliam skaičiui žmonių. Daugeliu atvejų vietos poveikis

yra mažiau svarbus nei kiti. Kiti atvejai daugiausia susiję su atsinaujinan-

čios energijos technologijomis. Pavyzdžiui, vėjo jėgainių plėtrai didžiausią

susirūpinimą keliantys klausimai paprastai yra susiję su kraštovaizdžio

vizualine tarša ir triukšmu.

Priklausomai nuo situacijos, susijusios su energijos balansu ir šiltna-

mio efektą sukeliančiomis dujomis emisijų susidarymo vieta yra taip pat

labai svarbi. Pavyzdžiui, dyzelino dalelių teršalai (mazuto deginimo) iš

vandenynų laivų atviroje jūroje yra vertinami toksiškumo požiūriu visiškai

skirtingai, lyginant su miestų transporto priemonių skleidžiamais teršalais.

Apibūdinimas – tai gaminio būvio ciklo vertinimo etapas, kai klasifi-

kacijos metu nustatyti įvediniai ir išvediniai jungiami per poveikio katego-

rijas naudojant apibūdinimo rodiklius, kurie atspindi jų prisidėjimo prie

kategorijos laipsnį (Bos and Meesters, 2008). Kai kurie parametrai gali

priklausyti kelioms poveikio aplinkai kategorijoms. Kiekybinis parametrų

sujungimas dažniausiai atliekamas naudojant apibūdinimo koeficientus.

Apibūdinimo koeficientai leidžia atlikti įvertinimą (3.4 pav.).

Ap

lin

ko

sau

go

s m

ech

an

izm

as

Būvio ciklo inventorinės analizės rezultatai

Kli

ma

tas

Ozo

no

slu

ok

snis

Ka

nce

rog

en

ai

Sm

og

as

Sp

ind

uli

av

ima

s

Rū

gšt

ėji

ma

s

Dir

vo

s iš

na

ud

oji

ma

s

Eu

tro

fik

aci

ja

Ek

oto

ksi

šku

ma

s

Min

era

lai

Išk

ast

inis

ku

ras

Tarpinis įvertis

Rezultatas

Pagrindas

Žmonių sveikata

Įvertinimas

Ekosistema Ištekliai

Apibūdinimo koeficientai

3.4 pav. Schematinis įvertinimo atvaizdavimas

Aplinkosauginiai modeliai kiekvienai poveikio kategorijai yra išple-

čiami iki poveikio rezultatų lygmens, nes poveikio kategorijos rodikliai,

susiję su tuo pačiu rezultatu, turi tą patį matavimo vienetą, todėl šie rodik-liai gali būti susumuojami. Kitaip sakant, apibūdinimo rodikliai perverčia

skirtingus išvedinius į tiesiogiai palyginamus poveikio rodiklius. Bendras

poveikio kategorijos rodiklis gaunamas padauginant kiekvieną poveikio

rezultatą iš apibūdinimo rodiklio pagal lygtį:

35

j

jijji ARsePKR ,arba , (3.1)

čia PKRi – poveikio kategorijos i rodiklis funkciniam vienetui;

ej arba sj – emisijos j arba žaliavų suvartojimo j kiekis, tenkantis funk-

ciniam vienetui;

ARi,j – apibūdinimo rodiklis emisijai j poveikio kategorijoje i.

Ozono sluoksnio retėjimas. Ozonas yra deguonies forma (O3), kuri

sudaro atmosferos sluoksnį, esantį nuo 20 km iki 50 km virš Žemės pavir-

šiaus. Ozono sluoksnis saugo nuo žalingo saulės radiacijos poveikio. Ozo-

nas skyla reaguodamas su azoto ar chloro junginiais. Ozono sluoksnio iri-

mo potencialas pirmą kartą buvo pristatytas 1988 m. Pasaulinės meteoro-

logijos organizacijos, kuri sudarė lygiavertiškumo rodiklių sistemą, lei-

džiančią įvertinti įvairias medžiagas atskaitos vieneto „g CFC11/g medžia-

gos“ atžvilgiu. Pagal šią sistemą išmetamų teršalų poveikis ozono sluoks-

niui gali būti įvertintas ir apskaičiuotas kaip ozono sluoksnio retėjimo po-

tencialas (ORP) (Bioenergy for Europe, 2004).

Biologinės įvairovės mažėjimas. Sumažėjus augalų ir gyvūnų rūšių

skaičiui vietiniu, regioniniu ar pasauliniu mastu, mažėja biologinė įvairovė.

Tai gali įvykti dėl kelių priežasčių:

- miestų plėtros, kasybos ar kitos žmogaus veiklos;

- medienos kirtimo statybiniais ar kitais tikslais senuose miškuose;

- oro, dirvožemio ar vandens taršos.

Gaminių ekologinio projektavimo projektuotojai turėtų suprasti, jog

bet kuris gaminys, pagamintas iš biologinių išteklių (pvz., mediena), gali

turėti reikšmės biologinei įvairovei. Poveikis gali būti mažinamas naudo-

jant medžiagas ir jų šalutinius produktus kuo efektyviau. Rekomenduojama

kurti ir plėsti saugomas teritorijas, remti natūralių ekosistemų ir populiacijų

išsaugojimą, atkurti degraduotas ekosistemas bei nykstančias rūšis, kontro-

liuoti biotechnologijas bei rūšių introdukciją (Staniškis ir kt., 2005).

Gamtos išteklių mažėjimas. Didžioji dalis naudojamų žaliavų yra

neatsinaujinantys gamtos ištekliai, o jų išgavimas yra ribotas. Kita vertus,

reikia paminėti, kad pastaruoju metu pastebimi teigiami pokyčiai, susiję su

pramonės augimu ir energijos bei žaliavų naudojimu. Gamtos išteklių ap-

sauga turėtų būti rūpinamasi kiekvieną gaminį projektuojant, gaminant,

eksploatuojant ar tvarkant, jam tapus atlieka. Gaminiui reikalingas žaliavas

reikia naudoti efektyviai, o pasibaigus jo būvio ciklui, jos turėtų būti per-

dirbamos ar pakartotinai panaudojamos (Staniškis ir kt., 2005). Gamtinių išteklių išeikvojimo (GII) rodiklis apskaičiuojamas pagal šią

lygtį:

36

n

i

ii mGIIPGII1

(3.2)

čia GIIPi – i gamtinių išteklių išeikvojimo potencialas kg Sbekv/kg; mi – išgautas i išteklių kiekis kg.

Stibis (Sb) naudojamas kaip palyginamoji medžiaga, pagal kurią visų išteklių suvartojimas yra proporcingai perskaičiuotas.

Gamtos ištekliai yra kaip įvediniai atliekant BCV. Galima pastebėti

gamtos išteklių mažėjimo skirtingus vertinimo metodus. Heijungs et al.

(1992) ir Hauschild and Wenzel (1998) pateikia vertinimą, pagrįstą šiuo

metu žinomų resursų dydžiu. Finnveden (1996) siūlo gamtinius išteklius

vertinti pagal jų suvartojamą energijos kiekį.

Dirvos degradacija. Aplinkai neigiamas poveikis dėl įvairaus žemės

naudojimo pasireiškia dirvos degradacija: sumažėjusiu derlingumu, dirvo-

žemio erozija, žemės ir vandens druskėjimu, piktžolių gausėjimu, viršutinio

dirvos sluoksnio pašalinimu ir miškų naikinimu. Daugelis procesų prisideda

prie dirvos degradacijos dėl naudingųjų iškasenų gavybos. Norint išgauti

vertingus metalus, reikia perdirbti daug rūdos. Atvirosios kasybos metu pa-

žeidžiama augalija, o tai suardo vietines ekosistemas (Staniškis ir kt., 2005).

Aplinkos rūgštėjimas. Įrodyta, kad rūgštinančių medžiagų kaupima-

sis ore turi pačių įvairiausių poveikių. Yra daroma žala miškams, ežerams

ir ekosistemoms, mažėja žuvų ištekliai, prasideda pastatų ir istorinių pa-

minklų erozija. Nors kai kurios rūgščios dujos išsiskiria iš natūralių šalti-

nių, daugelis jų atsiranda dėl žmogaus veiklos – transporto, pramoninių

procesų ir žemės ūkio veiklos. Pastaraisiais metais rūgštinančių medžiagų

emisijų kontrolei buvo skiriamas didelis prioritetas. Buvo įdėta nemažai

pastangų aiškinantis rūgščių nusėdimo metodus ir derantis dėl pramoninių

rūgščių dujų emisijų sumažinimo (Europos Komisija, 2005). Aplinkos

rūgštėjimu laikomas regioninis poveikis, kurio dydis 100–4000 km (Po-

tting et al., 1998). Šis poveikis aktualus Europai, Baltijos šalims ir Skandi-

navijai. Skirtingose pasaulio šalyse aplinkos rūgštėjimo svarba skiriasi:

pvz., rūgštus lietus aktualesnis Europai nei Australijai, kur pagrindinis

dėmesys skiriamas dirvos degradacijos padariniams. Rūgštėjimą sukelia

rūgštis sudarančių dujų – SO2, SO3, H2S emisijos į atmosferą. Aplinka

rūgštėja, kai sieros ir azoto oksidai patenka į atmosferą ir reaguoja su van-

dens garais, kurie sudaro rūgštis.

Galima pastebėti akivaizdžių skirtumų biokuro gamybos cikle

vertinant rūgštėjimo ir eutrofikacijos kategorijas. Dėl didelio azoto teršalų

kiekio (N2O, NOx, NH3, NO3-, NH4

+), išsiskiriančio biomasės gamybos

metu, biokuras yra mažiau palankus rūgštėjimo ir eutrofikacijos kategorijų

37

atžvilgiu. Tai tinka net ir tada, kai lyginant biodegalų ir iškastinio kuro

rūgštėjimo potencialą naudojami skirtingi vertinimo metodai. Nors N2O

parametras paprastai nėra svarbus biodegalų vertinimo atveju, tačiau

atskirais atvejais turėtų būti vertinamas (CO2 Mitigation..., 2004). Pasiūlyta lygiavertiškumo rodiklių sistema, kuri gali įvertinti įvairias

medžiagas atskaitos vieneto „kg SO2/kg medžiagos“ atžvilgiu pagal tai, kiek sumažėja regioninės ekosistemos rūgščių neutralizavimo pajėgumas. Pagal šią sistemą išmetamų teršalų poveikis aplinkai gali būti įvertintas ir apskaičiuotas kaip aplinkos rūgštėjimo potencialas (ARP) (Bioenergy for Europe, 2004).

Rūgštėjimą sukeliančių dujų masė SO2 ekvivalentu apskaičiuojama:

n

i

ii mAPRAR1

(3.3)

čia ARPi – aplinkos rūgštėjimo potencialas medžiagai i kg SO2-ekv/kg me-džiagos;

mi – aplinkos rūgštėjimą sukeliančios medžiagos i masė kg.

Aplinkos rūgštėjimo potencialo (ARP) vertės pateiktos 3.2 lentelėje (Environmental Assessment…, 2000). Substancijos rūgštėjimo potencialas charakterizuojamas vandenilio jonų kiekiu, kuris teoriškai gali susidaryti tos medžiagos tiesioginio ar netiesioginio pokyčio aplinkoje metu. Aplin-kos rūgštėjimo potencialas išreiškiamas SO2 ekvivalentu (Environmental Assessment…, 2000).

3.2 lentelė. Aplinkos rūgštėjimo potencialo (ARP) vertės

(Environmental Assessment…, 2000)

Aplinkos rūgštėjimą

sukeliančios dujos

Cheminė

formulė

Aplinkos rūgštėjimo poten-

cialas (ARP) gSO2-ekv./g dujų

Sieros dioksidas SO2 1

Sieros trioksidas SO3 0,8

Azoto dioksidas NO2 0,7

Azoto oksidas NO 1,07

Druskos rūgštis HCl 0,88

Fluoro rūgštis HF 1,6

Azoto rūgštis HNO3 0,51

Sieros rūgštis H2SO4 0,65

Fosforo rūgštis H3PO4 0,98

Vandenilio sulfidas H2S 1,88

Amoniakas NH3 1,88

38

Savitasis globalinis šiltėjimo potencialas. Vandens garai atmosferoje

yra svarbiausi šiltnamio efektą sukeliančiame procese, o CO2 yra antros

pagal svarbumą dujos. CH4, N2O, O3 ir kitos (esančios mažesniais kiekiais)

taip pat turi įtakos šiltnamio efektui (IPCC, 2007). Šiltnamio efektą suke-

liančioms dujoms priskiriama ir hidrofluorangliavandeniliai (HFC), sieros

heksafluoridas (SF6) bei netiesioginio poveikio (CO, NOx, SO2) dujos,

lakūs angliavandeniliai. Šios dujos išreiškiamos ekvivalentiniu CO2 kiekiu

pagal jų globalinį šiltėjimo potencialą (GŠP). Globalinio šiltėjimo poten-

cialas – tai šiltnamio efektą sukeliančių dujų sukeliamo klimato šiltėjimo

potencialo vertė, lyginant su anglies dioksido ekvivalentu. GŠP apskaičiuo-

jamas pagal vieno kilogramo dujų sukeliamo šiltėjimo potencialą per šimto

metų laikotarpį, palyginus su vienu kilogramu CO2. Tarpvyriausybinė kli-

mato kaitos grupė (TKKG) sukūrė ekvivalentiškumo koeficientų sistemą,

kuria galima įvertinti įvairias medžiagas vieno atskaitos vieneto „g CO2/g

medžiagos“ atžvilgiu, remiantis šiltnamio efektą sukeliančiomis dujomis.

Pavyzdžiui, 100 metų laiko skalėje 1 g CH4 pasaulinio atšilimo kategorijo-

je yra 25 kartus didesnis nei 1 g CO2 emisijų. Tai reiškia, kad CO2 apibū-

dinimo koeficientas yra 1, o CH4 koeficientas yra 25. Taigi, globalinio

šiltėjimo poveikio kategorijos rodiklio rezultatas (PA) gali būti apskaičiuo-

jamas dauginant rezultatą iš apibūdinimo rodiklio:

n

i

ii mGŠPPA1

(3.4)

čia GŠPi – globalinio šiltėjimo potencialas medžiagai i kg CO2-ekv/kg;

mi – medžiagos i masė kg.

Atitinkamų junginių apibūdinimo koeficientai yra pateikti 3.3 lentelėje

(Bioenergy for Europe, 2000).

3.3 lentelė. Apibūdinimo koeficientai globalinio klimato atšilimo

potencialui (Bioenergy for Europe, 2000)

Medžiagos

pavadinimas

Cheminė

formulė

Apibūdinimo koeficientai globalinio

klimato šiltėjimo potencialui

gCO2-ekv. / g medžiagos

100 metų

laikotarpis

500 metų

laikotarpis

CO2 CO2 1 1

Metanas CH4 25 8

Azoto oksidas N2O 320 180

Anglies monoksidas CO 2 2

Nemetaniniai lakieji

organiniai junginiai NMLOJ 3 3

39

Eutrofikacija. Azoto ir fosforo junginiai taip pat sukelia tam tikrų

problemų. Jos gali būti vertinamos naudojant atskaitos vienetą „kg NO3/kg

medžiagos“ pagal vidutinį N/P santykį biomasėje. Maistingųjų medžiagų

kiekio padidėjimas aplinkoje taip pat priklauso regioninei taršai. Padidėjęs

biomasės augimas vandens aplinkoje sąlygoja papildomą deguonies suvar-

tojimą yrant biomasei. Eutrofikacija apskaičiuojama pagal lygtį:

n

i

ii mEPEUT1

(3.5)

čia EPi – eutrofikacijos potencialas medžiagai i kg NO3/kg medžiagos;

mi – medžiagos i masė kg.

Eutrofikacijos potencialo (EP) apibūdinimo rodikliai yra pateikti 3.4

lentelėje.

3.4 lentelė. Eutrofikacijos potencialo (EP) apibūdinimo rodikliai

(Bioenergy for Europe, 2000)

Pavadinimas Cheminė

formulė

Eutrofikacijos potencialas

(EP) (bendras N ir P)

gNO3-ekv./g medžiagos

Nitratai NO3- 1

Azoto oksidai NOX (NO2) 1,35

Azoto suboksidas N2O 2,82

Amoniakas NH3 3,64

Amonis NH4+ 3,44

Fosfatai PO43-

10,45

Pažemio ozono susidarymą sukeliančios emisijos. Fotocheminiai

oksidantai, tokie kaip ozonas, susidaro atmosferoje dėl azoto oksidų ir ang-

liavandenilių cheminių reakcijų saulės šviesoje. Fotocheminio ozono for-

mavimosi potencialas (FOFP) paremtas reakcijomis su kitomis medžia-

gomis, esančiomis atmosferoje, ir apskaičiuojamas pagal lygtį:

n

i

ii mFOFPPOS1

(3.6)

čia FOFPi – fotocheminio ozono formavimosi potencialas medžiagai i kg

C2H4/kg dujų;

mi – medžiagos i emisija kg.

Fotocheminio ozono formavimosi potencialo apibūdinimo rodikliai

pateikti 3.5 lentelėje (Bioenergy for Europe, 2000).

40

3.5 lentelė. Fotocheminio ozono formavimosi potencialo (FOFP)

apibūdinimo rodikliai (Bioenergy for Europe, 2000)

Pavadinimas Cheminė

formulė

Fotocheminio ozono forma-

vimosi potencialas (FOFP)

gC2H4-ekv./g medžiagos

Heksanas C6H14 0,4

Nemetaniniai lakieji

organiniai junginiai NMLOJ 0,5

Anglies monoksidas CO 0,03

Metanas CH4 0,007

3.3. Rezultatų įvertinimas

Šioje stadijoje nustatomi, apskaičiuojami, patikrinami ir pateikiami

būvio ciklo inventorinės analizės rezultatai juos palyginant su apibrėžtu

tyrimo tikslu ir apimti. Dažniausiai šioje fazėje parengiami sprendimai ar

veiksmų planai. Tobulinimų tyrimuose nustatomi vadinamieji būvio ciklo

„karštieji taškai“, kurie daro didžiausią įtaką bendram sistemos poveikiui

aplinkai.

Pagal ISO rekomendacijas, interpretavimo tarpsnį gali sudaryti BCV

apimties, taip pat surinktų duomenų kilmės ir kokybės peržiūros ir tiksli-

nimo iteracinis procesas, atitinkantis apibrėžtą tikslą. Rezultatų įvertinimo

etapo duomenys turi rodyti jautrio analizių, jei jos buvo atliktos, rezultatus.

Sprendimus priimančioms institucijoms šio interpretavimo duomenys gali

būti pateikti kaip tyrimo tikslą ir apimtį atitinkančios išvados bei rekomen-

dacijos.

41

4. BŪVIO CIKLO VERTINIMO INTERPRETACIJA

Normalizavimas, grupavimas ir reitingavimas naudojamas aiškinimo

rezultato interpretavimui supaprastinti. Šie veiksmai yra laikomi kaip ne-

privalomi žingsniai pagal ISO 14040.

4.1. Normalizavimas

Normalizavimas yra procedūra, reikalinga parodyti, kokiu mastu po-

veikio kategorija turi reikšmingą indėlį į bendras aplinkosaugos problemas.

Norint sukurti vienodą vienetą visoms poveikio kategorijoms ir parodyti

atitinkamos kategorijos santykinį indėlį aplinkos apsaugos problemoms

tam tikrame regione, atliekamas poveikio vertinimas normalizuojant api-

būdinimo rezultatus (Karaliūnaitė ir kt., 2002). Tai daroma dalijant povei-

kio kategorijos rodiklius „Normaliomis“ vertėmis. Yra įvairių būdų, kaip

nustatyti „Normalią“ reikšmę. Labiausiai paplitusi procedūra, siekiant nu-

statyti poveikio kategorijos rodiklius regione per metus ir, jei pageidauja-

ma, padalinti šį rezultatą iš gyventojų skaičiaus tame regione. Normaliza-

vimas naudojamas dviems tikslams:

1. Poveikio kategorijos, kurios prisideda tik labai nedidele dalimi, ly-

ginant su kitomis poveikio kategorijomis, gali būti paliktos be nagrinėjimo,

taip sumažinant klausimų, kurie turi būti įvertinti.

2. Normalizuoti rezultatai rodo aplinkosaugos problemų dydį, susidariu-

sių produkto būvio cikle, lyginant su visų Europos aplinkos apkrovų dydžiu.

4.2. Grupavimas ir reitingavimas

Siekiant išvengti svorinio vertinimo ir stengiantis lengviau interpretuoti

rezultatus, poveikio kategorijų rodikliai gali būti grupuojami ir reitinguoja-

mi. Poveikio kategorijos rodikliai, kurie turi tam tikrų bendrų bruožų, gali

būti pateikti kaip grupė. Pavyzdžiui, galima sudaryti poveikio kategorijų

rodiklių grupes su pasauline, regionine ir vietine reikšme. Reitingai – tai

procedūra, kai poveikio kategorijos yra rūšiuojamos mažėjančia reikšmin-

gumo tvarka. Abi procedūros gali būti naudojamos pateikti rezultatams.

4.3. Žalos įvertinimas

Pateiktus metodus vis dar sunku interpretuoti, nes yra daug poveikio

kategorijų rodiklių. Siekiant toliau supaprastinti interpretaciją, grupavimo

procedūrai gali būti naudojama Ekologinio rodiklio 99 (Eco-indicator 99)

ir EPS 2000 metodika. Šiuose metoduose kategorijų rodikliai yra apibrėžti

42

arti vienam iš trijų poveikio rezultatų optimalios aplinkos svarbos siekiui.

Poveikio kategorijų rodikliai, susiję su ta pačia pasekme, yra apibrėžiami

taip, kad indikatoriaus rezultatų vienetas yra tas pats. Tai leidžia sutraukti

(sudėti) rodiklių rezultatus grupėje. Tai reiškia, kad indikatoriaus rezultatai

gali būti pateikiami kaip trys rodikliai pasekmės lygmeniu be jokio subjek-

tyvaus svorinio koeficiento. Trijų rodiklių interpretavimas vietoj grupės

yra daug lengvesnis. 4.1 paveikslas iliustruoja šią procedūrą.

Poveikio rodikliai (matavimo vienetas) Grupavimas Rezultatas

Ištekliai

Ekosistema

Žmonių sveikata

Iškastinio kuro išeikvojimas (perteklinės energijos MJ)

Mineralų išeikvojimas (perteklinės energijos MJ)

Dirvos išnaudojimas (PDF * m2 * metai)

Rūgštėjimas / eutrofikacija (PDF * m2 * metai)

Ekotoksiškumas (PDF * m2 * metai)

Klimato pokyčiai (diena)

Ozono sluoksnio nykimas (diena)

Kancerogeninės medžiagos (diena)

Kvėpavimo sistemos sutrikimai – organinis (diena)

Kvėpavimo sistemos sutrikimai – ne organinis (diena)

Jonizuojanti spinduliuotė (diena)

4.1 pav. Ekologinio rodiklio 99 metodo grupavimo procedūros iliustracija

Ši procedūra leidžia sumažinti poveikio kategorijų skaičių iki 3 iš 11

be subjektyvaus svorinio vertinimo.

Aplinkos apsaugos mechanizmai. Kai išskiriama cheminė medžiaga

į aplinką, ji patenka į aplinkos orą, vandenį ir dirvožemį. Medžiagos judė-

jimas ir išlikimo laikas (trukmė) priklauso nuo medžiagos cheminių savy-bių. Gerai tirpi medžiaga bus surinkta vandenyje, o medžiaga, kuri lengvai

jungiasi su organinėmis dalelėmis gali susikoncentruoti dirvožemyje. Kitas

aspektas yra skilimas, nes dauguma organinės medžiagos turi ribotą gyva-

vimo trukmę (4.2 pav.). Vadinamajame „išlikimo analizės“ modelyje me-

43

džiagų degradavimo ir perdavimo procesai yra sumodeliuoti. Todėl galima

apskaičiuoti koncentracijas ore, vandenyje, dirvožemyje ir maisto produk-

tuose (SimaPro, 2010).

Emisijos į:· Orą· Vandenį· Dirvą

Maistas Padarinių išryškėjimas

Įvairaus sunkumo negalavimai ir

sveikatos sutrikimai

Negalavimų įvertinimas

Kasdieninio negalavimo įvertis per visą gyvenimą

4.2 pav. Aplinkosauginio modelio naudojamo žmonių toksiškumui

įvertinti schematinis vaizdavimas (SimaPro, 2010)

Poveikio analizė. Kai medžiagos poveikis yra žinomas, tai galima

prognozuoti ligų, sukeliančių negalią ar ankstyvą mirtį, tipus ir dažnumą.

Pavyzdžiui, žinodami, kad tam tikro lygio poveikis sukelia dešimt papil-

domų tam tikros rūšies vėžio atvejų, galima rasti duomenis apie vidutinio

amžiaus žmonių, gavusių šią vėžio rūšį skaičių, ir vidutinę žmonių mirtin-

gumo tikimybę. Remiantis šiais duomenimis, galima apskaičiuoti, kiek

gyvenimo metų prarandama ir kiek yra neefektyvių gyveno metų (dėl

žmonės sirgimo ir gydymo ligoninėse) (SimaPro, 2010).

Žalos analizė. Prognozuojamos ligos gali būti išreikštos žalos viene-

tais – šiuo atveju DALY (neįgalumo pakoreguoti gyvenimo metai). Ši sis-

tema yra plačiai naudojama sveikatos statistikoje. Pirmiausia ją sukūrė

Pasaulio sveikatos organizacija (PSO). Branduolys yra kiekvieno negalios

tipo svorinių koeficientų, kurie nustatyti kartu su gydytojais, sąrašas

(SimaPro, 2010).

4.4. Svorinis vertinimas

Lyginamasis svorinis vertinimas yra vienas iš prieštaringiausių ir sun-kiausių žingsnių. Sunku paaiškinti poveikio kategorijos rodiklių prasmę, nes

jie per daug abstraktūs („CO2 ekvivalentas“ ar „protonų išlaisvinimas“).

Paprastai duodamos nedidelės įvairių svorių ribos (dažniausiai nuo 1

iki 3). Tai vadinama įrėminimu socialiniuose moksluose. Tai yra abiejų

44

baigties ir vidurio taško metodų problema. Jei įmanoma nustatyti kiekvie-

nos poveikio kategorijos sumažinimo tikslą, šis rodiklis gali būti naudoja-

mas kaip svorinis rodiklis. Jei skirtumas yra didelis, svoris taip pat yra

didelis (SimaPro, 2010).

Pagal ISO kiekvienas būvio ciklo vertinimas turi apimti bent klasifi-

kavimą ir apibūdinimą. Jei tokios procedūros nėra taikomos, tai galima tokį

vertinimą apibūdinti kaip gyvavimo ciklo inventorizacija. Svarbus skirtu-

mas yra tarp vidinių ir išorinių taikymo sričių. Jei rezultatai yra skirti paly-

ginti konkuruojančius produktus, o rezultatai turi būti pateikti visuomenei,

svorinis vertinimas pagal ISO nėra leidžiamas (SimaPro, 2010).

4.5. Interpretacija

Kitas žingsnis, kurį būtina atlikti, yra rezultatų analizė ir interpretacija,

siekiant įvertinti tiriamo produkto ar veiklos aplinkosauginį veiksmingumą.

Faktinis produkto aplinkos apsaugos vertinimas vyksta įvertinimo metu. In-

terpretacija yra nepriklausomas BCV etapas, kuriuo siekiama rasti produkto

ar paslaugos pagerinimo galimybes. Būvio ciklo vertinimo analizės metu

surinkta informacija naudojama pateikti rekomendacijoms apie analizuojamos

sistemos optimizavimą arba pakeisti vartotojų požiūrį į analizuotą sistemą.

Bet kuriuo atveju kai kurie prioritetai turi būti nustatyti siekiant padėti

specialistų darbui. Šuo atveju tokie iškylantys klausimai kaip, pavyzdžiui:

„Kas yra svarbiau šiuo metu?“ arba „Ką pirmiau reikėtų spręsti: šiltnamio

efekto klausimus ar fotocheminio ozono formavimosi mažinimą“, apibrėžia

vertinimo tipą interpretacijos metu.

Būvio ciklo poveikio vertinimas generuoja aplinkosauginį aprašymą,

kurį sudaro tam tikras potencialių poveikių kiekis, kuris padeda palyginti

produktų alternatyvas. Tai priklauso nuo konkretaus atvejo, ar jau bus gali-

ma daryti išvadas be papildomų vertinimų. Iš esmės tai yra įmanoma tik

tada, kai visi produkto potencialių poveikių rodikliai yra geresni nei kitų

alternatyvių produktų.

Tačiau daugeliu atvejų vienas produktas gali pateikti geresnį aplinko-

sauginį veiksmingumą vienose poveikio potencialo kategorijose, bet būti

blogesnis kitose. Tokiais atvejais poveikio potencialai turi būti reitinguoti,

kad būtų galima atlikti vertinimą. Paprastai gali būti naudojami du metodai:

kokybinė ir kiekybinė daugiakriterinė analizė.

Kokybinės analizės metodo privalumas yra tai, kad visi būvio ciklo vertinime dalyvaujantys asmenys gali išreikšti savo nuomonę, pateikdami

įvairių sričių požiūrį į duomenų interpretaciją. Trūkumas – nėra aiškaus

metodo: kai du skirtingi asmenys vertina du aplinkos apsaugos rodiklius, jų

rezultatai gali būti labai skirtingi (Sonnemann et al., 2004).

45

5. BIOMASĖS ŽALIAVŲ IR ENERGIJOS IŠTEKLIAI

5.1. Biomasė ir pasaulinė anglies apytaka

Didelis kiekis anglies yra sukaupta žemės biosferoje ir biomasėje.

Žmonija ilgą laiką naudoja įvairias biomasės anglies formas energijai iš-

gauti. Tačiau sustiprėjusio šiltnamio efekto mažinimo priemonės pastūmė-

jo atnaujinti biomasės naudojimo interesus. Biomasės reikšmė modernioje

energijos gamyboje ir anglies pašalinimo iš atmosferos potencialas gali

reikšmingai paveikti šiuolaikinį globalinį anglies ciklą sumažinant šiltna-

mio efektą sukeliančių dujų (ŠESD) emisijas į atmosferą (Encyclopedia of

Energy, 2004).

Biomasė kaupiama žemės biosferoje vegetacijos metu dėl fotosintezės

procesų. Saulės energijos paveikti augalai naudoja CO2 iš atmosferos ir

vandenį iš dirvožemio, tokiu būdu formuojasi angliavandeniai – akumu-

liuojamas energijos šaltinis. Deguonis ir vandens garai išleidžiami į aplinką

kaip šalutiniai produktai. CO2 sugrįžta atgal į atmosferą biomasei suyrant

(pūnant) ar sudegant (Encyclopedia of Energy, 2004). Didelis augalų CO2

asimiliacijos efektyvumas leidžia sukaupti didelius anglies kiekius per

trumpą laiką. Miškai gali sukaupti 40–120 tC/ha, pievos – 7–29 tC/ha,

javai – 3 tC/ha anglies biomasėje. Miškingų plotų didinimas labai sumaži-

na ŠES dujų koncentraciją atmosferoje.

Vidutinis metinis saulės energijos potencialas Žemės paviršiuje yra

180 W/m2. Fotosintezei prieinama saulės energija kinta skirtingais metų

laikais. Fotosintezės efektyvumas kinta nuo 3,3 iki 6,3 % priklausomai nuo

augalų rūšies (Encyclopedia of Energy, 2004).

Manoma, kad Žemės paviršiuje yra sukaupta daugiau nei 650 Pt ang-

lies. Didžioji dauguma sukaupta ledynų nuosėdose ir mineraluose, iškasti-

niame kure ir vandenynų gelmėse. Atmosferoje esanti anglis siekia 750 Gt.

Dėl anglies nevienalytiškumo biomasėje esantį anglies kiekį ypač sunku

apskaičiuoti. Anglies kiekis dirvožemyje (organinės medžiagos, inertinė

anglis) siekia 1400 Gt, augalai sudaro dar 550 Gt. Pasaulinio anglies apy-

takos rato analizės rodo, kad anglis kaupiasi atmosferoje vidutiniškai 3,2

Gt/metus greičiu. Natūrali anglies apytaka vyksta dėl augalų fotosintezės,

kvėpavimo, puvimo (irimo), vandenynų absorbcijos ir CO2 atlaisvinimo.

Antropogeniniai procesai, tokie kaip mineralinio kuro deginimas, miškų

naikinimas, sukelia pastebimą ir reikšmingą atmosferos anglies balanso

didėjimą (Encyclopedia of Energy, 2004).

46

Pirminis biomasės augimas (net primary production) apibrėžiamas

kaip metinis biomasės prieaugis biosferoje. Jis sudaro 60 Gt per metus, tai

rodo, kad vidutinis anglies išbuvimo ant žemės laikas yra 9 metai, o viduti-

nis biomasės prieaugis 4 t anglies į hektarą per metus. Vidutinis prieaugis

labai skiriasi priklausomai nuo ekosistemų lygmens, augalų rūšių ir augi-

nimo sąlygų ir kinta nuo 1 metų augalininkystėje iki 15 metų miškuose

(Encyclopedia of Energy, 2004).

Dėl žmogaus veiklos į atmosferą patenka milžiniški kiekiai dujų, didi-

nančių šiltnamio efektą. Per pastaruosius 100 metų vidutinė temperatūra

Europoje pakilo 1,2 °C, o pasaulyje – 0,6 oC (Europos aplinka, 2003). Pa-

grindinių šiltnamio efektą sukeliančių dujų (ŠESD) – anglies dioksido

(CO2), metano (CH4) ir diazoto oksido (N2O) koncentracija atmosferoje

labai padidėjo per paskutiniuosius 150 metų. CO2 kiekis atmosferoje per

paskutinius 250 metų padidėjo 36 % nuo 285 ppm iki 379 ppm. Nuo 1960

m. iki 2005 m. periodu vidutiniškai CO2 koncentracija atmosferoje didėjo

1,4 ppm per metus (IPCC, 2007) ir 2005 m. CO2 emisijų dydis siekė 7,8 Gt

anglies per metus. Metano koncentracija atmosferoje 2005 metais siekė

1774 ppb, o N2O koncentracija 319 ppb (IPCC, 2007).

5.2. Bioenergijos šaltiniai

Biomasė apima augalinės kilmės medžiagas, kurios gali būti naudo-

jamos energijai ir gali būti įvairių formų: mediena, žoliniai augalai, pasėliai

ir miško atliekos, gyvūnų atliekos ir t. t. Biomasė yra kietasis biokuras,

todėl ją galima lyginti su anglimi. Sausos masės šilumingumas svyruoja

nuo 17,5 MJ/kg (įvairių žolinių augalų, šiaudų, cukranendrių išspaudų) iki

apie 20 MJ/kg medienos. Derliaus nuėmimo metu biomasėje yra nemažai

drėgmės, jos kiekis svyruoja nuo 8 iki 20 % kviečių šiauduose, nuo 30 iki

60 % miško medienoje, nuo 75 iki 90 % gyvulių mėšlo ir 95 % vandens

augaluose. Taigi energijos tankis biomasėje jos gamybos vietoje yra ma-

žesnis negu anglies. Iš kitos pusės, cheminė sudėtis rodo, kad biomasės

pelenų kiekis yra daug mažesnis nei anglies, o pelenai paprastai neturi tok-

sinių metalų ar kitų teršalų. Taigi biomasės pelenai gali būti naudojami

kaip trąšos. Energetiniai augalai dažniausiai yra daugiamečiai, todėl jų

nereikia sodinti kasmet. Žemės ūkio technika praleidžia mažiau laiko plan-

tacijose, todėl mažiau suslegiamas dirvožemis, mažiau jį veikia erozija.

Galimas pasaulinis energijos kiekis iš biomasės vertinamas nuo 100 iki 400 EJ/metai 2050-aisiais. Kitimas priklauso nuo žemės prieinamumo ir

energinių augalų derlingumo lygio. Biomasės naudojimo padidėjimas susi-

jęs su ŠESD dujų sumažėjimu, kuris vertinamas nuo 2 iki 6,2 Gt/metai

anglies, kaip tiesioginio mineralinio kuro pakeitimo rezultatas. Numatoma,

47

kad ateityje (2050 m.) metinės ŠESD emisijos iš mineralinio kuro degini-

mo sudarys 11,4 Gt/metai, jei vartojimo intensyvumas išliks toks pat kaip

dabar (Encyclopedia of Energy, 2004).

Klimato kaita naudojant biomasę gali būti paveikta 3 būdais:

1) iš biomasės gaminama bioenergija gali pakeisti mineralinį kurą tie-

siogiai sumažinant emisijas;

2) biomasė gali sukaupti anglį ir būti kaip saugykla;

3) biomasės produktai gali pakeisti daugiau energijai imlius statybi-

nius produktus taip sumažinant tų medžiagų gaminimui sunaudojamą ener-

giją bei padidinant anglies atsargas statybinėse konstrukcijose (Encyclope-

dia of Energy, 2004).

Energijos gamyba iš biomasės dažnai vadinama neutraliu energijos

šaltiniu anglies emisijų požiūriu. Tačiau būtina atkreipti dėmesį į emisijas

iš mineralinio kuro, susijusias su energetinių augalų auginimu, derliaus

nuėmimu, transportavimu, perdirbimu ir biomasės konversijos technologijų

konstrukcijomis. Be to, nežymios emisijos susidaro gaminant trąšas ir her-

bicidus. Biomasės energetika nėra absoliučiai nulinės emisijos procesas,

nors lyginant su mineralinio kuro energetika, yra daug švaresnis. Pakei-

čiant mineralinį kurą atsinaujinančiais energijos šaltiniais atsiranda gali-

mybės ŠES dujų emisijų sumažinimui. Atsinaujinančioji bioenergetika turi

daugiau naudos, lyginant su vėjo ar saulės energetika, nes iš biomasės ga-

lima gauti šilumą, elektrą ir transporto kurą (CO2 Mitigation…, 2004; En-

cyclopedia of Energy, 2004).

Bioenergijos vaidmuo. Biomasė turi ilgiausią energijos gamybos is-

toriją ir šiuo metu teikia apie 44 EJ/metai energijos, tai sudaro 11 % pasau-

lio pirminės energijos poreikių. Daugiausia jos sunaudojama besivystan-

čiose šalyse, kur naudojamos tradicinės mažo efektyvumo medienos nau-

dojimo ir deginimo technologijos (maisto gamyba ir šildymas) sudaro 38

EJ. Likę 6 EJ suvartojami išsivysčiusiose šalyse šilumos ir energijos ga-

mybai naudojant modernias technologijas (Encyclopedia of Energy, 2004).

Praeityje dažniausiai buvo naudojama energijos išgavimas iš biomasės

per jos deginimo procesus. Pastaruoju metu išvystytos kitos efektyvesnės ir

švaresnės energijos konversijos technologijos. Kietu, skystu ir dujiniu bio-

kuru gali būti pakeistas iškastinis kuras beveik visais atvejais. Tik 3 %

bendrosios pirminės energijos poreikių padengiama biokuru industrializuo-

tose šalyse ir daugiau kaip 40 % besivystančiose šalyse (Encyclopedia of

Energy, 2004).

Biomasės šaltinis tiesioginei arba netiesioginei bioenergijos gamybai

gali būti bet kokia augalinės arba gyvūninės kilmės organinė medžiaga,

kuri išskiriama į dvi kategorijas: priklausomoji ir numatytoji. Priklauso-

48

mieji biomasė šaltiniai apima šalutinius kitų veiklų produktus (medienos

atliekos, šiaudai, miško kirtimo atliekos, gyvulių mėšlas, cukranendrės,

panaudotas maistinis aliejus). Numatytoji biomasė yra specialiai auginama

kuro ar energijos gamybai (trumpos rotacijos energetinės plantacijos, žoli-

niai augalai, javų grūdai) (Encyclopedia of Energy, 2004).

Žemės ūkis ir miškininkystė sukuria didžiausią dalį biomasės, naudo-

jamos energijai gaminti. Manoma, kad pasauliniu mastu biomasės kaip

šalutinių produktų energinis potencialas siekia 40 EJ/metai, tai sudaro 10

% visos šiuo metu sunaudojamos energijos (406 EJ/metai) kiekio (Encyc-

lopedia of Energy, 2004). Vis dėlto šio potencialo realizavimas ir panaudo-

jimas apribotas prieinamumu ir kaina.

Išsivysčiusiose šalyse pjuvenos ir popieriaus gamybos atliekos sudaro

didžiausią biomasės atliekų dalį naudojamą energijos gamybai ir didžiausią

dalį energijos balanse. Ši pramonė sunaudoja visas susidarančias atliekas

dažniausiai savo energetinėms reikmėms. Didesnės perspektyvos yra miš-

kininkystės pramonėje. Miško kirtimo atliekos, įskaitant šakas, viršūnes ir

mažo skersmens medžius, pramoninėse kirtavietėse dažnai nenaudojamos,

tai sudaro galimybes išplėsti biomasės potencialą. Susidaro apie 25 % nuo

pagamintos prekinės medienos tūrio kirtimo atliekų, kurios dažnai niekur

nenaudojamos ir lieka supūti miške. Turėtų būti stengiamasi kuo daugiau

biomasės surinkti, sutankinti ir transportuoti į energijos gamybos vietas.

Bet kokiu atveju anglis iš biomasės yra grąžinama į atmosferą, tačiau tose

sistemose, kur biomasė naudojama energijos gamybai, šiltnamio efekto

sumažinimas yra didesnis dėl pakeisto mineralinio kuro ir sumažėjusių

emisijų (Encyclopedia of Energy, 2004).

Panaudoti augaliniai aliejai ir gyvuliniai riebalai gali būti perdirbami į

biodegalus – biodyzeliną. Biodyzelinas plačiai naudojamas ES šalyse, JAV.

Tiesioginis mineralinio dyzelino pakeitimas biodyzelinu leistų sumažinti

daugiau kaip 500 000 t CO2 emisijų į atmosferą. Apie 20 % emisijų sukelia

transporto sektorius, todėl tolesnis emisijų mažinimo dėmesys turėtų būti

kreipiamas biodegalų naudojimo vystymui (Encyclopedia of Energy, 2004).

Drėgnos atliekos, tokios kaip buitinės ir pramoninės nuotekos, gyvulių

mėšlas, skleidžia metano dujas, kurios yra daug pavojingesnės nei CO2.

Metano dujų formavimosi išvengimas leidžia labai sumažinti šiltnamio

efektą. Tokiems organinių atliekų srautams ypač tinkamos anaerobinės

biodujų išgavimo technologijos, kai pagamintos biodujos sudeginamos ir

pagaminama energija. Iš 1 tonos organinių atliekų galima pagaminti apie

200 kWh elektros energijos, ja galima pakeisti iš akmens anglies pagamin-

tą elektrą. Tokiu būdu ŠESD emisijos būtų sumažintos 220 kg anglies vie-

nai kWh elektros energijos.

49

Energetinių augalų naudojimo vystymasis priklauso nuo regioninių

faktorių – klimato, vietinių energijos poreikių ir emisijų rodiklių, kurie

nulemia aplinkosauginį ir ekonominį efektyvumą. Energijos potencialą iš

hektaro ploto apriboja augalų derlingumas. Derlingumas taip pat priklauso

nuo klimato, dirvožemio ir auginimo technologijos, derliaus nuėmimų

skaičiaus per metus. Energijos konversijos efektyvumo rodiklis irgi yra

svarbus. Apskritai, daugiamečiai augalai pagamina didesnį bendrosios

energijos kiekį, lyginant su vienmečiais, nes reikalauja mažiau energijos

sąnaudų priežiūrai ir auginimui. Intensyvesnis auginimas, tręšimas ir gene-

tinės modifikacijos gali padidinti augalų produktyvumą iki 10 kartų, lygi-

nant su neintensyvia augalininkyste. Tuo pačiu metu padidėja aplinkosau-

ginės problemos: eutrofikacija, susijusi su trąšų išsiplovimu, dirvos erozi-

ja – su intensyviu žemės dirbimu.

Kai kuriais atvejais sunaudojama daugiau energijos negu yra pačios

biomasė energetinis potencialas. 5.1 lentelėje pateikti įvairių biomasė te-

chnologijų energinio efektyvumo rodikliai (Encyclopedia of Energy,

2004).

5.1 lentelė. Esami ir galimi biomasės derlingumo ir energijos balanso ro-

dikliai skirtingoms biomasės rūšims ir technologijoms

Augalų rūšis ir augimo

sąlygos

Derlius

(t SM ·ha-1

·m.-1

)

Energijos

santykisa

Naudinga galu-

tinė energijab

(GJ·ha-1

·m.-1

)

Trumpos rotacijos medingi augalai (gluosniai, modifikuota tuopa, JAV, ES)

Esama

Galima

10–12

12–15

10 : 1

20 : 1

180–200

220–260

Drambliažolė, soros

Esama

Galima

10–12

12–15

12 : 1

20 : 1

180–200

220–260

Cukranendrės (Brazilija,

Zambija)

15–20 18 : 1 400–500

Mediena (komerciniai kirtimai) 1–4 20/30 : 1 30–80

Cukriniai runkeliai (Šiaurės, Vakarų Europa)

Esama

Galima

10–16

16–21

10 : 1

20 : 1

30–100

140–200

Rapsai (su šiaudais, Šiaurės, vakarų Europa)

Esama

Galima

4–7

7–10

4 : 1

10 : 1

50–90

100–170 a – energijos santykis – pagamintos energijos iš biomasės santykis su suvartota

mineralinio kuro energija. b – naudinga galutinė energija – skirtumas tarp energijos potencialo ir energijos

sąnaudų (biomasės užauginimui, tręšimui, derliaus nuėmimui).

50

ES šalyse numatoma, kad iki 4 % žemės ploto gali sudaryti energiniai

augalai, kurių energinis potencialas – 1,9 EJ. Pakeitus iš akmens anglies

gaminamą energiją bioenergija, ES būtų 50 000 tC/metai išmetama į at-

mosferą mažiau. Tai sudarytų daugiau nei 7 % antropogeninių CO2 emisi-

jų. Biomasės naudojimas energijos gamybai sumažina ne tik CO2, bet ir

NOx bei SOx emisijas (Encyclopedia of Energy, 2004).

Biomasės atliekos gali realiai sumažinti išmetamų šiltnamio efektą su-

keliančių dujų kiekį, išvengiant emisijų, susijusių su tradicine atliekų šali-

nimo praktika, pavyzdžiui, sąvartynuose. Energijos gamybos iš atliekų

objektai mažina išmetamų šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekį, palygin-

ti su šalinimu sąvartynuose. Gaminant energiją iš atliekų išvengiama maž-

daug 1 tona anglies dioksido ekvivalento (CO2-ekv.) kiekvienai tonai kietųjų

komunalinių atliekų. Naudojant biomasę, įskaitant biomasę komunalinėse

atliekose, iškastinis kuras yra nenaudojamas ir anglis lieka užkonservuota

žemėje. Efektyviausias anglies dioksido taupymo būdas yra biomasės ter-

minė konversija į šilumą ir elektros energiją.

51

6. BIOENERGIJOS BŪVIO CIKLAS

6.1. Biomasės ir iškastinio kuro palyginimas

Vienas svariausių ir lengviausiai prieinamų AEŠ mūsų šalyje yra bio-

masės panaudojimas energetiniams tikslams. Biomasės sąvoka apima platų

panaudojimo spektrą. Tai tiesioginis medienos bei jos atliekų deginimas

katilinėse, greitai augančių energetinių plantacijų kultivavimas, šiaudų bei

kietų komunalinių atliekų deginimas ir kt.

Realus ŠES dujų emisijų sumažinimo apskaičiavimas pakeičiant mi-

neralinį kurą biomase reikalauja pilno būvio ciklo įvertinimo. Biokuro

būvio ciklo analizėje be energijos veiksmingumo rodiklių nustatymo svar-

bią vietą užima anglies ciklo skaičiavimai. Biomasė turi ypatingą reikšmę

anglies srautams atmosferoje. Iš biomasės pagamintas kuras bendrąjį ang-

lies dioksido kiekį sumažina atmosferoje dviem būdais:

1. biokuras dalyvauja gana greitame biologiniame anglies cikle.

Nors degant deginimo įrenginyje į atmosferą išskiriamas anglies dioksidas,

tačiau jis vėl greitai sunaudojamas auginančios naujos biomasės;

2. biokuru galima pakeisti mineralinį kurą, kurį deginant anglies

dioksido pavidalu išsiskiria anglis, ji, nors ir sukaupta fotosintezės būdu,

milijonus metų buvo eliminuota iš atmosferos. Galutinis mineralinio kuro

pakeitimo biokuru efektas – CO2 kiekio atmosferoje sumažėjimas (Hand-

book of Bioenergy…, 2010).

Biokuro poveikis šiltnamio efektui vertinamas jo anglies ciklo analize.

Sekamas anglies kelias nuo to momento, kai jis fotosintezės būdu tampa

biomase, iki to momento, kai kuras sudeginamas ir anglis CO2 pavidalu

grįžta į atmosferą. Atsižvelgiant į tai, kad mineralinio kuro ir biokuro ang-

lies srautų dinamika yra skirtinga, biomasės anglis skaičiuojama atskirai

nuo mineralinių išteklių anglies. Didžiausias CO2 kiekis, išskiriamas į at-

mosferą, susijęs su kuro degimo procesu. Lyginant kuro poveikį aplinkai

pagal deginiuose randamą CO2 kiekį, iš biomasės gauta anglies dalis iš

skaičiavimų eliminuojama, nes išskirtas CO2 galiausiai suvartojamas nau-

jos biomasės augimui.

6.1 lentelėje pateiktos CO2 emisijos, susidarančios pagaminant 1 kWh

elektros energijos iš biomasės ir iškastinio kuro.

52

6.1 lentelė. CO2 emisijos iš biomasės ir iškastinio kuro (Handbook of

Bioenergy…, 2010)

Kuro rūšis ir technologija

Gamybos

efektyvumas

%

CO2 emisijos

g CO2/kWhel

Dyzelinis generatorius 20 1320

Anglimi kūrenama garo turbina 33 1000

Gamtinių dujų kombinuoto ciklo garo

turbina 45 410

Biodujų jėgainė su dyzeliniu generato-

riumi (mišinys su 15 % dyzelino) 18 220

Biomasės katilinė su garo turbina 22 100

Sudaryta sisteminė struktūra skirta vertinti bendrąsias ŠES dujų emisi-

jas bioenergijos sistemose ir jų palyginimui su mineralinio kuro kiekių

pakeičiant jį biokuru. Pavaizduoti komponentai atsinaujinančių energijos

šaltinių sistemos palyginimui su mineralinio kuro sistema, skirta energijos

išgavimui (6.1 pav.).

Pagrindinį būvio ciklo vertinimo požiūrį, kaip kiekybinį bioenergijos

šiltnamio efekto poveikio vertinimą, sudaro šie klausimai:

1. Anglies atsargų dinamika. Anglies atsargų pokyčiams augaluose ir

nuolaužose įtakos turi dirvožemis. Būtina laikinės priklausomybės analizė,

nes pokyčiai gali trukti ilgai, kol pasiekiama nauja pusiausvyra.

2. Kompromisai ir sinergija. Kompromisas tarp žemės naudojimo

konkurencijos, skirtos biomasės, maisto gamybai, ir anglies sekvestracija

turėtų būti laikoma nustatant bioenergijos naudą. Medienos plantacijos,

iškirstos siekiant padidinti medienos kokybę, kur retinimo atliekos naudo-

jamos bioenergijai gaminti, yra sinergijos pavyzdys.

3. Nutekėjimas. Biokuro naudojimo metu ne visuomet galima išvengti

mineralinio kuro naudojimo. Tokiu atveju pakeičiamas bendras mineralinio

kuro kiekis biokuru tam tikrame projekte bus mažesnis ir pati šiltnamio

efekto sumažinimo nauda bus mažesnė.

4. Emisijų rodiklis. Emisijų rodiklis rodo ŠESD pagamintą kiekį, ten-

kantį energijos vienetui, pagamintam iš mineralinio kuro. Šis rodiklis turi

įtakos bendrai bioenergijos naudai: jei bioenergija pakeičia gamtines dujas,

tuomet nauda yra mažesnė negu pakeičiant anglį, nes anglis turi didesnį nei

gamtinių dujų emisijų rodiklį.

5. Šalutiniai produktai. Biomasės gamybos sistemoje turi būti verti-

namos emisijos, jų kompensavimas susijęs su pagrindiniais produktais ir

šalutiniais produktais.

53

Transportavimas Sandėliavimas

Kirtimas Apdorojimas

Iškastinio kuro energijos

sistema

Atsinaujinančios energijos

sistema

Anglies

fiksacija

Atsinaujinantys

biotiniai anglies

šaltiniai

Biomasė Iškastinis kuras

Mažėjantys

iškastinio kuro

ištekliai

Anglies

oksidacija

Naudinga energija:

šiluma, elektra, mechaninė energija

Konversija vidaus

degimo varikliuose

Šalutiniai

produktai

Konversija vidaus

degimo varikliuose

Šalutiniai

produktai

Papildomos

mineralinio

kuro emisijos

Papildomos

mineralinio

kuro emisijos

Didėjantis anglies dioksido kiekis atmosferojePastovus anglies dioksido kiekis atmosferoje

Šilumos ir elektros

paskirstymas

Šilumos ir elektros

paskirstymas

Energijos konversija Energijos konversija

Transportavimas Sandėliavimas

Išgavimas Perdirbimas

Anglies dioksido judėjimas

Energijos judėjimas

6.1 pav. Būvio ciklo vertinimo principas šiltnamio efektą sukeliančių dujų

balanso skaičiavimui (IEA, 2002)

6. Efektyvumas. Gautos energijos kiekis iš biomasės žaliavos vieneto.

Naudojamas nustatant gautą iš mineralinio kuro energijos kiekį, kuris gau-

namas pakeitus į tam tikrą biomasės kiekį. Daugelyje vertinimo studijų,

resursų efektyvus vartojimas išreiškiamas kaip energijos atsipirkimo laikas.

Sistemos pagrindinis tikslas yra energijos gamyba, todėl būtų nepriimtina,

jei energijos sąnaudos viršytų energijos gamybą.

7. Kitos ŠESD emisijos. Tai kitos ŠESD emisijos, susiję su biomasės

ir mineralinio kuro technologijomis, tokios kaip CH4, N2O, išreikštos CO2

ekvivalentu. Visos kitos šalutinės emisijos turi būt vertinamos taip pat.

54

Nagrinėjant elektros energijos gamybą dujomis, skystu kuru bei ang-

limi kūrenamose elektrinėse, reikia perskaičiuoti analogiškų elektrinių

šiluminės energijos gamybos rodiklius. Siekiant apskaičiuoti elektros ener-

gijos, susidarančios kūrenant biokurą, poveikį aplinkai, buvo analizuojami

šilumos deginant biokurą (medieną) susidarymo parametrai ir jų reikšmės

perskaičiuojamos imant šio tipo šiluminių elektrinių procentinį efektyvumo

rodiklį.

BCV vertinimas gali būti taikomas įvairioms ir daugeliui kuro siste-

mų. Tai leidžia geriau suvokti jų įtaką atmosferiniam CO2 kiekiui ir kon-

centracijai. Pavyzdžiui, energijos išgavimas iš akmens anglies suformuoja

1142 tonas CO2 ekvivalento išgaunant 1 GWh energijos, o iš biomasės

išgauti 1 GWh energijos reikia išmesti į atmosferą tik 66–107 tonas CO2

(Encyclopedia of Energy, 2004).

6.2. Palyginamųjų sistemų ir technologijų pasirinkimas

Bioenergijos sistemos turi keletą įvedinių ir išvedinių, kurie gali pa-

keisti kitų išteklių naudojimą. Analizuojant biomase paremtų sistemų bū-

vio ciklą, būtina stengtis kuo objektyviau pasirinkti palyginamąją sistemą.

6.2 lentelėje pateiktas analizuojamųjų ir analogiškų (palyginamųjų – refe-

rence) sistemų sugretinimas.

6.2 lentelė. Analizuojamosios ir palyginamosios sistemos sugretinimas

(Bioenergy for Europe, 2000)

Analizuojamoji sistema Palyginamoji sistema

Žemės ūkio atliekos, miški-

ninkystė ir medienos pramonė

Biomasės palikimas natūraliai degradacijai

ekosistemoje

Žemės ūkio paskirties žemė Nenaudojama žemė (set-aside) arba mie-

žiai (priklausomai nuo dydžio)

Miško paskirties žemė Biomasės palikimas natūraliai degradacijai

ekosistemoje

Biokuras Popiermedžiai arba nieko (priklausomai

nuo dydžio)

Žemės, miškų ūkio ir medienos pramonės atliekos. Atliekos bet

kokiu atveju susidaro ir nesvarbu, kam jos yra naudojamos. Priimant, kad atliekos neturi kitos komercinės vertės ir naudojimo, todėl analogiška sis-

tema gali būti jų natūrali degradacija atitinkamoje ekosistemoje.

Žemė (laukai). Žemė rinkoje yra kaip prekė, todėl alternatyvus žemės

naudojimas gali būti namų statybai, infrastruktūrai, žemės ir miškų ūkiui,

55

rekreacijai. Energetinių augalų auginimui žemės prieinamumas priklauso

nuo pasiūlos ir paklausos. Žemės plotą apriboja geografiniai rodikliai, o jos

poreikis kitiems tikslams nuolat auga. Todėl žemė, kuri gali būti naudoja-

ma energetiniams augalams, bus mažiausių alternatyvių kaštų žemė. Ener-

getinių augalų auginimui žemės plotai turėtų būti rasti žemės ar miškų ūkio

srityje.

Biokuras. Medienos pasiūla ir paklausa nėra taip stipriai tarpusavyje

susiję, kaip daugelyje kitų medžiagų. Tai yra dėl ilgos medienos gamybos

trukmės (miško augimo periodas). Biokuras paprastai yra statybinės me-

dienos šalutinis produktas, susidarantis miško kirtimo ir retinimo operacijų

metu. Alternatyviai mediena gali būti parduodama popieriaus pramonei.

Biokuras gali būti gaminamas iš medienos, kurios skersmuo mažesnis kaip

5–6 cm. Pastaruoju metu popiermedžių rinka yra stabilizavusis, todėl

smulkesnių šakų naudojimas nėra efektyvus ir gali būti tik ateityje. Šiuo

atveju analogiškos sistemos nėra, t. y. biomasė paliekama natūraliai degra-

dacijai ekosistemoje.

6.3. Biomasės konversijos energinio efektyvumo vertinimas

Pagrindiniai biokuro būvio ciklo įvertinimo rodikliai yra (Janulis,

2006):

1. Būvio ciklo energijos veiksmingumo rodiklis K1 – galutinio

energijos kiekio biokure Eg santykis su bendrosiomis energijos sąnaudomis

jo gamybai Esan:

san

g

E

EK 1 (6.1)

2. Broceso energijos veiksmingumo rodiklis K2 – iš visose biokuro

gamybos stadijose gaunamų produktų išgaunamos energijos Esum g santykis

su bendrosiomis energijos sąnaudomis jo gamybai Esan:

san

gsum

E

EK 2 (6.2)

3. Ekologinis energijos veiksmingumo rodiklis K3 – iš biokuro iš-

gaunamos energijos Eg santykis su atskirosiomis energijos sąnaudomis

Eb san, susijusiomis tik su biokuro gamyba:

56

sanb

g

E

EK 3

(6.3)

Energijos veiksmingumo rodikliai priklauso nuo konkrečių gamybos

technologijų, klimatinių sąlygų, biomasės sudėties.

Įvertinus biokuro būvio ciklą, galima palyginti bendrąsias energijos

sąnaudas žaliavų išgavimui ir perdirbimui į biokurą ir nustatyti energijos

veiksmingumo rodiklius. Kuo daugiau energijos sunaudojama biokurui

pagaminti, tuo mažiau biokuras yra atsinaujinantis. Biokuras laikomas

visiškai atsinaujinančiu, jeigu jo gamybai nenaudojami mineraliniai energi-

jos ištekliai, ir visiškai neatsinaujinančiu, jeigu jam pagaminti sunaudoja-

ma daug daugiau mineralinių šaltinių energijos, negu jos išgaunama iš

produkto. Energijos veiksmingumas leidžia nustatyti, koks papildomas

energijos kiekis reikalingas paversti energijai, esančiai žaliavose, naudinga

biokuro energija.

Apskaičiavus būvio ciklo energijos veiksmingumo rodiklį K1 Lietuvos

sąlygomis, nustatyta, kad esant rapsų derlingumui 2 t/ha ir taikant įprasti-

nes technologijas, jo vertė siekia 1. Tai yra ribinė energijos veiksmingumo

rodiklio vertė, parodanti, kad energijos kiekis, sukauptas biodegaluose, yra

lygus iškastinio kuro sąnaudoms jiems pagaminti (Janulis, 2006).

57

7. BIOKURO BŪVIO CIKLO VERTINIMAS

7.1. Biokuro gamybos funkcijos

Žemės ir miškų ūkis yra daugiatikslė gamybos sistema, todėl jų pro-

duktai gali atlikti keletą funkcijų. Biokuro būvio ciklo vertinimo projektai

ir studijos skirtos pirmiausia:

- tikslinių grupių motyvavimui skleidžiant informaciją apie biokurą;

- tiesioginių vartotojų ir gamintojų motyvacijai diegiant biokuro te-

chnologijas.

Daugumos žmonių nuomone, tiesioginis biokuro tikslas yra atsinauji-

nančios energijos šaltinis. Ši funkcija inicijuoja biokuro palyginimą su

iškastiniu kuru ir yra pagrindinis tikslinių grupių, susijusių su energetika ir

aplinka, motyvas. Energijos suvartojimas yra bet kokiu atveju įtrauktas į

gaminio sistemą dėl jo ekologinio ryšio, todėl teisinga funkcija būtų „nau-

dingos energijos tiekimas“.

Kai kuriais atvejais gali būti papildomos (vadinamos antrinėmis) funk-

cijos, kurias gali atlikti biodegalai. „Žemės ir miškų ūkio atliekų tvarkymo“

funkcija. Biokuro gamyba ne tik tiekia energiją, bet taip pat pagerina verti-

namos biomasės savybes (pvz., deginimui). Be to, daugeliu atvejų atliekų

sutvarkymas atneša papildomų pajamų ūkininkui ir sudaro mažiau atliekų

tvarkymo problemų. Ši funkcija analizuojama tik tada, kai biokuro gamyba

turi didelės įtakos nagrinėjamos biomasės atveju. Palyginamoji analogiška

sistema šiuo atveju gali būti alternatyvus biomasės panaudojimo būdas.

Biomasės energetikos nauda aplinkai gali būti apibendrinta taip:

• ji yra atsinaujinantis šaltinis, kuris gali būti naudojamas šilumos,

elektros energijos ir transporto degalų gamybai;

• energijos balansas yra teigiamas – tai yra gaunama iki 25 kartų dau-

giau energija nei sunaudojama;

• jei biomasė tinkamai auginama ir nuimama, ji neturi ar turi labai ma-

žai indėlį į pasaulinį anglies dioksido balansą;

• daugiamečių augalų rūšių plotai apsaugo ir gerina laukinės gamtos

buveines bei sumažina pesticidų ir trąšų naudojimo kiekį;

• biomasė nesukelia didelių pavojų aplinkai ją transportuojant, laikant, perdirbant ir konvertuojant (Handbook of Bioenergy…, 2010).

Siekiant išvengti paskirstymo, sistemos ribos gali būti praplečiamos, to-

dėl tai, kas vadinama antrine funkcija, realiai yra šalutiniai produktai. Tačiau

atliekant BCV, galutinis rezultatas vis tiek bus tas pats abiem atvejais.

58

Biokuro būvio ciklo pavyzdžiai sugrupuoti pagal gamybos tipą, t.y. ar

jie yra iš kietosios biomasės, ar iš skystųjų produktų (rapsų aliejaus), ar

žemės ir miškų ūkio atliekinė produkcija. Visais būvio ciklo palyginimo

atvejais mineralinis kuras yra kaip alternatyva biokurui. Iškastinio ir bioku-

ro būvio ciklo palyginimas pateiktas 7.1 pav.

Analoginė sistema nulemia netiesioginius bioenergijos gamybos sis-

temos efektus, kurie neapimami tiesiogiai mineralinio kuro palyginimu,

pvz., neenergetiniai šalutiniai produktai (pašarai), mažinantys įprastinių

žaliavų suvartojimą. Žemės išnaudojimo atveju dažniausiai priimama, kad

energetinėms reikmėms bus naudojama įprastai nenaudojama žemė, nes tai

būtų paprasčiausia ir realiausia sistema.

Iškastinio kuro gamybos

sistemaBiokuro gamybos sistema Sąveika su aplinka

Iškastinis kuras

Išteklių gavyba

Transportavimas

Perdirbimas

Transportavimas

Biokuras

Transportavimas

Perdirbimas

Transportavimas

Žemės ūkis

Palyginimas

Pesticidai Degalai Trąšos

Žemės dirbimas

Šalutiniai produktai

7.1 pav. Supaprastintas iškastinio ir biokuro būvio ciklo palyginimas

59

Kai kurie energiniai augalai gali turėti skirtingus būvio ciklus, nes

susidarę atliekos ar šalutiniai produktai yra pakartotinai naudojami.

7.2. Energijos gamybos iš grūdinių kultūrų BCV

Kvietrugiai gali būti naudojami kogeneracinėse jėgainėse šilumos ir

elektros energijos gamybai. Juos galima lyginti su akmens anglies degini-

mo technologija. Kairėje schemos pusėje pateikiami technologiniai proce-

sai įprastinio kuro gamybos metu, o dešinėje – biokuro gamybos grandinės

(7.2 pav.).

Gamyba iš akmens anglies

Transportavimas

Elektros gamyba deginant kurą

Akmens anglies kasimas

Gamyba iš kvietrugių

Žemės ūkio mašinosKurasTrąšosSėklos

Pesticidai

Žemės apdirbimas

Kūlimas ir transportavimas į saugyklas

Saugojimas

Transportavimas į elektros gamybos jėgainę

Elektros gamyba, deginimas kartu su akmens anglimi

7.2 pav. Energijos gamybos būvio ciklo palyginimas naudojant akmens

anglį ir kvietrugius

60

Akmens anglis kasama Europoje ir Rusijoje, todėl skaičiuojant trans-

portavimą reikėtų atsižvelgti į tai, iš kur daugiausia anglies yra importuo-

jama.

Biokuro gamybos grandinėje vertintos trąšos ir chemikalai (herbicidai,

pesticidai), atsižvelgiant į geros žemės ūkio praktikos reikalavimus. Žemės

ūkio technikos naudojimas dirvos įdirbimui, sėjai, derliaus nuėmimui taip

pat turi būti įvertintas. Nuimtas derlius (grūdai ir šiaudai) vežamas į degi-

nimo įmonę, kur yra saugomas iki deginimo. Po sudeginimo likę pelenai

patenka į sąvartyną.

Abiejų technologijų palyginimas remiasi 1 kWh pagamintos elektros

energijos funkciniu vienetu.

7.3. Energijos gamybos iš šiaudų BCV

Gūdinių kultūrų nuėmimo metu susidaro didelis kiekis šiaudų. Šiaudai

gali būti surenkami ir naudojami biokuro katilinėse šilumos gamybai. Ver-

tinant būvio ciklą šiaudai palyginami su gamtinėmis dujomis ir naftos pro-

duktais (7.3 pav.).

Gamyba su gamtinėmis

dujomis

Gamtinių dujų gavyba

Gamyba iš šviesiųjų naftos produktų

Žalios naftos gavyba

Nusierinimas Transportavimas

Transportavimas Perdirbimas

Deginimas Perdirbtų naftos produktų transportavimas

Deginimas

Alternatyva naftos produktams

Gamyba iš kviečių šiaudų

Šiaudų presavimas

Transportavimas

Sandėliavimas

Transportavimas

Deginimas

7.3 pav. Šiluminės energijos gamybos būvio ciklo palyginimas naudojant

šiaudus ir gamtines dujas bei naftą

61

Šiaudai laikomi kaip šalutinis grūdų produktas, todėl žemės ūkio ga-

mybos įtaka nėra vertinama. Alternatyviai šiaudai gali būti paliekami lau-

kuose supūti kaip organinė trąša. Vertinami tik papildomi procesai, susiję

su šiaudų tvarkymu – presavimas, saugojimas ir transportavimas.

Technologijų palyginimas remiasi 1 MJ pagamintos šiluminės energi-

jos funkciniu vienetu.

7.4. Trumpos rotacijos energetinių plantacijų BCV

Šiluminės energijos, skirtos miestų šildymui, gamybai gali būti naudo-

jamos gamtinės dujos arba mineraliniai degalai. Taip pat šiluma dažnai

gaminama iš biomasės – šiaudų, pjuvenų ar specialiai tam auginamos bio-

masės. Todėl įprastiniai šilumos gamybos būdai gali būti lyginami su

trumpaamžiais augalais.

Greitai augančių medžių ir krūmų plantacijos bei energiniai augalai

plačiai naudojami energijos gamybai. Populiarios šios energinių medžių

rūšys: karklai, gluosniai, tuopos, beržai, alksniai, drebulės. Šiuo atveju

gluosniai yra smulkinami ir deginami tik šilumos gamybai (7.4 pav.).

Gamyba iš gamtinių dujų

Gamtinių dujų gavyba

Gamyba iš šviesiųjų naftos produktų

Žalios naftos gavyba

Nusierinimas Transportavimas

Transportavimas Perdirbimas

Deginimas Perdirbtų naftos produktų transportavimas

Deginimas

Alternatyva naftos produktams

Gamyba iš trumpos rotacijos augalų

Žemės ūkio mašinos, kuras, trąšos, biocidai

Žemės dirbimas

Derliaus nuėmimas

Transportavimas į saugyklą

Deginimas

7.4 pav. Šiluminės energijos gamybos būvio ciklo palyginimas naudojant

trumpos rotacijos energetinius augalus ir gamtines dujas bei naftą

62

Žalia nafta išgaunama naftą eksportuojančiose šalyse (OPEC) ir trans-

portuojama į Europą taikant vidutinį atstumą nuo naftos išgavimo vietų.

Europos naftos perdirbimo įmonėse ji perdirbama į šviesiuosius naftos pro-

duktus (dyzeliną, krosninį kurą), kuriuos galima deginti miestų katilinėse.

Biokuro gamybos grandinėje vertintos trąšos ir chemikalai (herbicidai,

pesticidai), atsižvelgiant į geros žemės ūkio praktikos reikalavimus. Žemės

ūkio technikos naudojimas dirvos įdirbimui, sodinimui, derliaus nuėmimui

taip pat turi būti įvertintas. Dažniausiai pasitaiko 7.5 paveiksle pateikta

energinių augalų auginimo ir pirminio biomasės paruošimo technologinė

schema (Navickas ir Venslauskas, 2008).

7.5 pav. Energinių augalų auginimo ir pirminio biomasės paruošimo

technologinė schema

Parinktos plantacijos žemė išpurenama, suariama, suakėjama, daro-

mos vagos ir sodinami sodinukai. Vėliau jie purškiami chemikalais ir trę-šiami, dirva kalkinama, naikinamos piktžolės, retinami. Paprastai greitai

augančių medžių derlius nuimamas žiemą modifikuotais kukurūzų pjovimo

kombainais, kai žemė yra sušalusi. Nuimant derlių, medžiai yra kertami ir

63

gali būti smulkinami tiesiog bekertant. Kitu atveju medžių stiebai gabena-

mi į tarpinį sandėlį, kur yra paruošiami kurui. Stiebai gali būti smulkinami

į skiedras iš karto pjaunant arba nupjauti stiebai suvežami į aikšteles, kad

natūraliai išdžiūtų.

Gluosniai iki pirmo pjovimo auginami 4 metus, vėliau pjaunami kas 3

metai (Biomasės inžinerija, 2008; Keoleian and Volk, 2005). Energetinė

plantacija naudojama 20 metų, paskui vėl suariama. Derliaus nuėmimo

įtaka būvio ciklui suvidurkinta siekiant gauti vidutines metines reikšmes.

Mediena susmulkinama į kapojus ir vežama į deginimo įmonę (Heller et

al., 2003). Po sudeginimo likę pelenai patenka į sąvartyną. Bioenergijos

sistemos rezultatai rodo, kad gluosnių auginimo santykinės neatsinaujinan-

čių šaltinių energijos sąnaudos yra 0,018 MJ pagamintam atsinaujinančios

energijos 1 MJ iš gluosnių (Heller et al., 2003). Neorganinių trąšų gamyba

sudaro beveik 40 % energijos sąnaudų gluosnių biomasės ruošoje. Todėl

yra puiki galimybė pagerinti sistemos energinį efektyvumą naudojant or-

ganinių atliekų srautus (nuotekų dumblą, maisto pramonės organines atlie-

kas) kaip maistinių medžiagų šaltinį (Heller et al., 2003).

Galima biomasės deginimą palyginti su jos šalinimu sąvartynuose. 100

kg atliekinės biomasės, patekusios į sąvartyną, skaidymosi metu išskiria

127,2 kg CO2-ekv., o pilnas aerobinis skaidymasis (arba visiškas sudeginimas)

išskiria 181,9 kg CO2. Taigi, šioje situacijoje sąvartynuose šalinamų bioma-

sės atliekų globalinio klimato atšilimo potencialo rodiklis yra mažesnis, bet

dėl to prarandamas didelis energijos gamybos potencialas. Iš sąvartyne esan-

čios 100 kg biomasės galima išgauti 0,03 kWh elektros energijos per sąvar-

tyno dujų surinkimo sistemą, tačiau tie patys 100 kg biomasės sudeginus

išskiria 132 kWh energijos (Heller et al., 2004). Sistemos šiltnamio efektą

sukeliančių dujų srautai, įskaitant išmetamųjų teršalų kiekį iš tiesioginio ir

netiesioginio kuro naudojimo, N2O emisijas iš trąšų, anglies deponavimą

požemio biomasėje ir anglį dirvožemyje, iš viso išvengiama 3,7 t CO2-ekv./ha

per 23 metų gluosnių plantacijos trukmę, arba 0,68 g CO2-ekv./MJ iš biomasės

pagamintos energijos (Keoleian and Volk, 2005).

Visų trijų technologijų palyginimas remiasi 1 MJ pagamintos šilumi-

nės energijos funkciniu vienetu.

Analogiškai galima pateikti šiluminės energijos gamybai skirtos

drambliažolės ir mineralinių degalų būvio ciklo palyginimą (7.6 pav.).

Drambliažolė po sėjos auginama 2 metus iki pirmos pjūties, paskui

pjaunama kiekvienais metais. Laikoma, kad drambliažolės plantacija yra

gyvybinga 16 metų. Pirmaisiais auginimo metais būtina piktžolių kontrolė

naudojant herbicidus, o antraisiais reikalingas tręšimas mineralinėmis trą-

šomis.

64

Gamyba iš gamtinių dujų

Gamtinių dujų gavyba

Gamyba iš šviesiųjų naftos produktų

Žalios naftos gavyba

Nusierinimas Transportavimas

Transportavimas Perdirbimas

Deginimas Perdirbtų naftos produktų transportavimas

Deginimas

Alternatyva naftos produktams

Gamyba iš drambliažolės

Žemės ūkio mašinos, kuras, trąšos, biocidai

Žemės dirbimas

Derliaus nuėmimas

Transportavimas į saugyklą

Deginimas

7.6 pav. Šiluminės energijos gamybos būvio ciklo palyginimas naudojant

drambliažolę ir gamtines dujas bei naftą

Pilnas būvio ciklo vertinimas būtinas tik kai kuriems kriterijams, pvz.,

energijos sąnaudoms.

Kaip ir trumpos rotacijos plantacijų atveju, technologijų palyginimas

remiasi 1 MJ pagamintos šiluminės energijos funkciniu vienetu.

7.5. Skystųjų biodegalų BCV

Kai kurie tyrimai rodo, kad etanolio kaip kuro naudojimas gali būti

naudingas mažinant išmetamųjų teršalų kiekį. Klausimas, ar etanolis turėtų

būti gaminamas naudoti kaip kuras, vis dar yra gana ginčytinas. Ar etano-

lis, naudojamas kaip kuras, yra ekologiškas, gali priklausyti nuo gamybos

proceso žaliavos, platinimo ir naudojimo būdo.

JAV atlikti tyrimai rodo, kad varikliai, veikiantys etanoliu, išmeta 20–

30 % mažiau anglies monoksido ir nereikšmingus kiekius sieros dioksido.

Etanoliu varomi automobiliai išmeta 15 % mažiau azoto oksido.

Rapso metilo esterio (RME) BCV Rapso aliejus gali būti žaliava RME gamybai, kuris naudojamas vietoj

mineralinio dyzelino. Vertinant būvio ciklą vertėtų rapsų aliejaus degalus

lyginti su įprastiniais dyzeliniais degalais, naudojamais transporte (7.7

65

pav.). Kairėje schemos pusėje pateikta įprastinio dyzelino gamybos gran-

dinė, o dešinėje – rapso metilo esterio.

Gamyba iš dyzelinio kuro

Žalios naftos gavyba

Transportavimas

Perdirbimas

Perdirbtų naftos produktų transportavimas

Deginimas

Gamyba iš RME kuro

Žemės ūkio mašinos, kuras, trąšos, biocidai

Žemės dirbimas

Derliaus nuėmimas ir transportavimas

Laikymas saugykloje

Transportavimas

Aliejaus gavyba

Esterifikacija

Transportavimas

Deginimas

Glicerinas

Išspaudos

7.7 pav. Transporto degalų gamybos būvio ciklo palyginimas naudojant

rapsų aliejų ir naftą

Žalia nafta išgaunama naftą eksportuojančiose šalyse (OPEC) ir trans-

portuojama į Europą taikant vidutinį atstumą nuo naftos išgavimo vietų.

Europos naftos perdirbimo įmonėse ji perdirbama į dyzeliną, tinkantį au-

tomobiliams. Toliau iš naftos perdirbimo įmonių dyzelinas transportuoja-

mas į degalines.

66

Energijos kiekis, sukauptas biodyzeline ir šalutiniuose produktuose,

yra pastovus dydis, todėl didžiausią įtaką energijos balansui turi energijos

sąnaudos biodyzelino gamybos metu. Biodyzelino būvio cikle bendrąsias

energijos sąnaudas galima suskirstyti į tris pagrindines dalis: energijos

sąnaudas ruošiant biodyzelino žaliavas (rapsus), energijos sąnaudas alie-

jaus išgavimui ir energijos sąnaudas RME gamybai (Janulis, 2006).

Įvertinama žemės ūkio technikos naudojimas dirvos įdirbimui, sodi-

nimui, derliaus nuėmimui bei sėklų transportavimui. Energijos sąnaudos

žemės ūkyje taikant įprastines technologijas rapsų auginimui ir sėklų pa-

ruošimui siekia 18,6 GJ/ha arba 22,7 MJ/l biodyzelino. Tai sudaro daugiau

kaip 70 % visų biodyzelino gamybos energijos sąnaudų (Janulis, 2006). Iš

rapsų sėklų spaudžiamas aliejus, susidaro išspaudos kaip šalutinis produk-

tas. Aliejus rafinuojamas, peresterifikuojamas su šarmais, metanoliu ir

rūgštimis. Papildomų medžiagų gamyba ir pašalinimas taip pat įtraukiamas

į būvio ciklo grandinę, todėl inventoriniai duomenys apima „antrinius pro-

cesus“, tokius kaip elektros gamyba ir kitų žaliavų gamyba (metanolis,

sieros rūgštis, natrio šarmas, kalcio hidroksidas, dejonizuotas vanduo).

Esterifikacijos metu susidaro dar vienas šalutinis produktas – glicerolis,

kuris turi teigiamą poveikį aplinkai, nes jis gali būti panaudojamas taip

išvengiant papildomos apkrovos aplinkai. Biodyzelino gamybos procese

susidaro daugiau nei 120 cheminių junginių, kurie yra kaip emisijos. Pa-

čios svarbiausios emisijos susiję su biodyzelino gamyba yra CO2,CH4,

NOx, HCl, HF, metilenas, vanadis, nikelis, arsenas. Galiausiai RME išva-

lomas ir paskirstomas į degalines.

Šiuo atveju technologijų palyginimas remiasi nuvažiuoto 1 km atstu-

mo funkciniu vienetu.

Analogiška schema gali būti naudojama saulėgrąžų aliejaus perdirbi-

mui į biodegalus.

67

8. BIODUJŲ BŪVIO CIKLO ANALIZĖ

Biodujų gamybos ir vartojimo poveikio aplinkai efektas vertinamas

dviem aspektais: lokalios taršos (teršalų, susidarančių gamybos metu bei

išsiskiriančių deginimo metu) ir globalios taršos sumažėjimas mineralinį

kurą pakeičiant biodujomis. Metano dujos išsiskiria iš organinių medžiagų

anaerobinėje aplinkoje, esant aukštesnei nei 5° C temperatūrai. Esant dide-

lei mėšlo koncentracijai apie gyvulių ir paukščių fermas, oras teršiamas

azoto junginiais (NH3, N2O), anglies dioksido (CO2) bei metano (CH4)

dujomis. Siekiant sumažinti dujų emisiją iš saugyklų, Vakarų šalyse reika-

laujama naudoti aerobines arba anaerobines mėšlo perdirbimo technologi-

jas. Didelės kiaulių fermos (kompleksai), turinčios skysto mėšlo tvarkymo

technologijas, yra didžiausi metano emisijos šaltiniai. Pasauliniu mastų

emisijos iš mėšlo sudaro 10–18 Tg per metus arba 2–5 pasaulinių emisi-

jų. Kiaulių mėšlo emisijos sudaro 40 bendro kiekio. Žemės ūkio gamy-

bos ir maisto pramonės organinės atliekos visuomet sukelia aplinkos taršos

problemas. Šios atliekos užteršia dirvą, vandenį, orą. Jų sankaupos padidi-

na aplinkos taršą nitratais, mikroorganizmais, kvapais. Didėjant aplinkinių

gyventojų nepasitenkinimui ir aplinkosauginių institucijų spaudimui, įmo-

nės priverstos ieškoti ir taikyti atliekų utilizavimo technologijas.

Išmetamieji dujiniai teršalai iš kiaulininkystės ūkių atliekų kelia susi-

rūpinimą dėl gyvūnams ir ūkių darbuotojams keliamo sveikatai pavojaus,

jų indėlio į šiltnamio efektą sukeliančių dujų, susijusių su pasauliniu atši-

limu ir nemalonių kvapų priežastimi darbuotojams ir aplinkiniams gyven-

tojams. Daugiau nei 75 junginių (įskaitant amoniaką, vandenilio sulfidą,

lakiųjų organinių rūgščių junginius, aminus, merkaptanus, heterociklinius

azoto junginius) nustatyti gyvūnų atliekų emisijose. Visiškai aerobinėmis

sąlygomis šie junginiai nesusidarytų, nes jie būtų konvertuoti į anglies

dioksidą, vandenį ir sieros bei azoto oksidus, kurie visi yra bekvapiai.

Biodujų būvio ciklo analizė pradedama žaliavų išgavimo stadija ir

baigiama biodujų suvartojimu šilumos gamybai ar kogeneracinėje jėgainė-

je. Nagrinėjamas produktų energijos balansas, šiltnamio efektą keliančių

dujų emisijos, oro ir vandenų taršą sukeliančios teršalų emisijos ir atliekos, susidarančios kiekvienoje gamybos stadijoje. Siekiant išsiaiškinti biodujų

pranašumą, jos palyginamos su mineralinės kilmės kuru.

Anaerobinio perdirbimo sistemos energijos sąnaudų analizė apima vi-

sas sąnaudas, susijusias su biomasės auginimu, paruošimu, ir energijos

68

sąnaudas anaerobinio proceso palaikymui. Dažniausiai analizuojamos tik

tiesioginės energijos sąnaudos. Netiesioginės energijos sąnaudas sudaro

energijos sąnaudos biodujų jėgainės gamybai ir statybai, transporto gamy-

ba, žmogaus darbo energetinės sąnaudos. Netiesiogines sąnaudas yra ypač

sudėtinga įvertinti. Pavyzdžiui, renkant duomenis apie jėgainę reikėtų labai

įvairių statybinių medžiagų gamybinių energijos sąnaudų duomenų. Be to,

tai būtų neišvengiama paskirstyti šią energiją visiems tos gamyklos gami-

namiems produktams per visą gamyklos gyvavimo laiką. Atlikus visą šį

sunkų darbą, galutinės energijos rezultatas pasikeistų labai nedaug.

Tokiu atveju galima sudaryti biodujų būvio ciklo schemą. Priklauso-

mai nuo apsibrėžtų sistemos ribų, gali būti neįvertinamos netiesioginės

sąnaudos. Biodujų būvio ciklo schema pateikta 8.1 pav.

Mėšlas

Siurblys

Skysta frakcija

Tiršta frakcija

Degazuotos

atliekos

Variklis

(Dujinis)

Vožtuvų

valdikliai

Separatorius

Siurblys

Sumaišymo

rezervuaras

Siurblys

Kompiuteris

Separatorius

Skysta frakcija

Siurblys

Saugojimo

rezervua ras

Dujinis katilas

Elektros

energija

Biodujos Šiluma

Reaktoriaus

šildymo sistemos

siurblys

Maišyklė

Maišyklė

Vandens

tiekimas

Biodujų

reaktorius

Siurblys

Higieniza-

torius

8.1 pav. Biodujų būvio ciklo schema

69

Biodujų būvio cikle vertinamos tiesioginės (naftos produktai, elektros

energija) ir netiesioginės energijos (naudojamoms medžiagoms ir įrangai

pagaminti) sąnaudos.

Elektra, pagaminta iš biodujų, gautų iš gyvūnų ekskrementų, konku-

ruos su kitomis elektros energijos gamybos technologijomis (atomine, hid-

roenergija, akmens anglies, naftos, gamtinių dujų, biomasės, atliekų ir vėjo

jėgainių). Vienas iš pagrindinių produktų, gaunamų po anaerobinio perdir-

bimo, yra kompostas, kuris gali būti kompostuojamas toliau ar naudojamas

dirvos tręšimui. Kompostas gali būti naudojamas tų dirvų, kuriose augina-

mos kitos techninės kultūros biodyzelio ar bioetanolio gamybai, tręšimui.

Taip perdirbamos maisto medžiagos kuria gyvybingą energijos ciklą.

Užsienio autoriai (Nielsen, 1996) pateikia vienos Danijos biodujų jė-

gainės būvio ciklo analizę. Biodujų jėgainės techniniai duomenys pateikti

8.1 lentelėje.

8.1 lentelė. Ribe-Norremark biodujų jėgainės techniniai duomenys

Biomasės tiekimas 410 t/parą

Biodujų gamyba 12000 m3/parą

Reaktorių tūris 5200 m3

Energijos sąnaudos proceso šildymui 22,6

Šilumokaičio efektyvumas 64,5

Biodujų saugyklos talpa 1000 m3

Remiantis šiais duomenimis pateikiama 8.2 lentelėje apskaičiuotos

pagrindinių emisijų vertės 1 kWh elektros energijos.

8.2 lentelė. Viso biodujų gamybos būvio ciklo emisijų suvestinė

CO2 N2O CH4 CO

Lakūs

organi-

niai jun-

giniai

Emisijos

(CO2-ekv./

kWh)

Elektrinės technologi-

jų gamyba 3,3 110x10

-6 140x10

-6 17x10

-3 3,4x10

-3 5,9

Technologinių įrengi-

nių gamyba ir jėgainės

statyba

22 730x10-6

960x10-6

110x10-3

23x10-3

40

Biomasės transporta-

vimas 23 940x10

-6 2x10

-3 320x10

-3 62x10

-3 42

Dyzelino gamyba 3,8 69x10-6

270x10-6

900x10-6

270x10-6

6,6

Biodujų deginimas - 7,6x10-3

30x10-3

100x10-3

30x10-3

5,9

Iš viso emisijų

(g/kWh) 52 9,4x10

-3 33x10

-3 550x10

-3 120x10

-3 -

Iš viso emisijų

(CO2ekv./kWh) 52 3,0 830x10

-3 1,1 360x10

-3 100

70

Iš 8.2 lentelės galima spręsti apie kiekvienos būvio ciklo stadijos emi-

sijų į aplinką kiekį. Šiuo atveju technologinių biodujų jėgainės įrenginių

gamyba bei jėgainės statyba sudaro 40 visų emisijų. Biomasės transpor-

tavimas sudaro 42 visų emisijų. Biodujų deginimas turi tik 5,9 visame

cikle. Tai yra dėl CO2 apytakos ciklo, kuris neturi įtakos atmosferos ang-

lies dioksido kiekio didėjimui.

Siekiant optimaliai panaudoti biomasę – susidariusias organines atlie-

kas ar specialiai auginamą žaliąją biomasę, būtina išanalizuoti visas gali-

mas biokonversijos technologijas ir pasirinkti efektyviausią.

Anaerobiniuose reaktoriuose perdirbant žemės ūkio ar maisto pramo-

nės organines atliekas papildomai gaunama energija, o susidaręs perdirbtas

substratas yra daug geresnė trąša tiek žemdirbystės, tiek ekologiniu požiū-

riu.

Pastaruoju metu daugumoje energijos konversijos sistemų vyrauja

energetinio efektyvumo didinimo tendencija. Atsižvelgiant į tai, būtina

įvertinti visą nuo žaliavų išgavimo, gamybos procesų, transportavimo,

vartojimo iki atliekų šalinimo. Įvertinant biodujų gamybos būvio ciklą,

svarbu, kad būvio ciklo energijos veiksmingumo rodiklis būtų didesnis už

1 (K1>1).

Vertinant būvio ciklą biodujos palyginamos su gamtinėmis dujomis

(8.2 pav.). Šiuo atveju biodujos gaminamos iš kiaulių mėšlo.

Gamyba su gamtinėmis dujomis

Gamtinių dujų gavyba

Nusierinimas

Transportavimas

Deginimas

Gamyba su biodujomis

Mėšlo transportavimas

Fermentacija ir perdirbtos masės išlaistymas

Deginimas

8.2 pav. Šiluminės ir elektros energijos gamybos būvio ciklo palyginimas

naudojant biodujas ir gamtines dujas

71

Biodujos deginamos ir kogeneracinėje jėgainėje gaminama šiluminė ir

elektros energija. Todėl biodujos lyginamos su gamtinėmis dujomis. Per-

dirbtas substratas iš biodujų jėgainės gali būti išlaistomas ant laukų kaip

trąšos. Išlaistant skystas trąšas laukuose didelę įtaką būvio ciklo rezulta-

tams turi transportavimo atstumas nuo biodujų jėgainės iki laukų.

Biodujų gamybos iš kiaulių mėšlo atveju galima įžvelgti mėšlą kaip

maisto gamybos grandinės šalutinį produktą. Todėl žemės ūkio įtaka šiuo

atveju neanalizuojama.

Technologijų palyginimas remiasi kogeneracinėje jėgainėje (gaminan-

čioje šilumą ir elektrą) 1 MJ pagamintos šiluminės energijos funkciniu

vienetu.

72

9. TRANSPORTO BŪVIO CIKLO VERTINIMAS

Daug tyrimų visame pasaulyje buvo atlikta siekiant išnagrinėti biode-

galų poveikį aplinkai ir įvertinti jų išlaidas ir kiekybės potencialą. Šie tyri-

mai kartais skiriasi pateiktuose pastebėjimuose ir išvadose. Daugeliu atvejų

atliekami išsamūs biodegalų būvio ciklai, nuo gamybos iki vartojimo.

Pirminių energijos išteklių transportavimas sukelia keletą žalingų po-

veikių aplinkai, iš kurių svarbiausi yra:

- sunkiasvorio transporto kelio dangos gadinimas ir jos tarnavimo

laiko trumpinimas;

- padidėjęs avaringumas dėl padidėjusio eismo keliuose;

- padidėjęs triukšmas;

- didesnė oro teršalų koncentracija iš transporto;

- galimi bioįvairovės pokyčiai, susiję su padidėjusiu triukšmu ir

teršalais.

Kelių dėvėjimosi poveikio įvertinimas yra pagrįstas kelio dangos nu-

sidėvėjimu, sukeltu kelyje kiekvieno sunkvežimio. Kelių ilgaamžiškumas

tada gali būti nustatytas sunkvežimių skaičiumi. Nustačius reikalingą

transporto kiekį, tarkime, biomasės tiekimui į katilinę per metus, galima

apskaičiuoti po kelerių metų bus būtinas kalio dangos remontas. Tada,

žinant vidutinį kelio tarnavimo laiką, galima apskaičiuoti atsinaujinančių

išteklių transportavimo keliu patvarumo sumažėjimo procentinį indėlį

(Sarigiannis and Triacchini, 2000).

Biokuro energijos ir šiltnamio efektą sukeliančių dujų, taip pat jų ap-

linkosauginis poveikis ir išlaidų apskaičiavimai labai skiriasi. Tai daugiau-

sia yra įvairių prielaidų, susijusių su auginimu, konversija ar šalutinių pro-

duktų naudojimu rezultatas.

Ekologinis poveikis. Biodegalai transportui turi tiek ekologinių priva-

lumus, tiek trūkumų, lyginant su iškastiniu kuru. Biokuro pranašumas yra

dėl indėlio saugant iškastinio kuro išteklius ir šiltnamio efekto mažinimo.

Energijos ir šiltnamio efektą sukeliančių dujų balansas biokuro atveju yra

palankesnis, lyginant su iškastiniu kuru. Palyginimas tarp įvairių biokuro

rūšių rodo, kad etiltretbutilo eteris (ETBE) energijos balanso ir šiltnamio

efektą sukeliančių dujų balanso požiūriu yra palankesnis, palyginti su ki-

tomis biodegalų rūšimis dėl efektyviau naudojamo žemės ploto. Kai tai-

komos tos pačios sistemos ribos, biodyzelino gamyba turi privalumų, lygi-

nant su augaliniu aliejumi. Kelių biodegalų rūšių privalumai pasireiškia ne

73

visuose geografiniuose regionuose. Pavyzdžiui, bioetanolio gamyba iš

cukranendrių efektyvi tik atogrąžų klimato sąlygomis. Biodegalai iš atlie-

kinių medžiagų (pvz., sintetinis dyzelinas) gali būti vertinami tik tuo atve-

ju, jei būtų atsižvelgta į alternatyvius atliekų tvarkymo būdus. Prie trūkumų

gaminant biodegalus iš energetinių augalų priskiriamas aukštesnis eutrofi-

kacijos lygis, rūgštėjimo ir ozono sluoksnio mažėjimas, susijęs su jų nau-

dojimu ir azoto junginiais iš žemės ūkio. Nėra aiškios tendencijos dėl rūgš-

tėjimo ir eutrofikacijos, dėl biokuro iš atliekinių medžiagų.

Sprendimas paremtas ekologiniais sumetimais, turėtų atsižvelgti į at-

skirus biokuro privalumus ir trūkumus. Kai iškastinio kuro išteklių išsau-

gojimo ir šiltnamio efekto mažinimas priskiriamas prie aukščiausių priori-

tetų, biodegalai bus vertinami kaip priimtini. Ekologiniai skirtumai tarp

biokuro ir iškastinio kuro ateityje drastiškai nepasikeis. Šiuo metu naudo-

jamų biodegalų privalumai tikriausiai padidės, lyginant su tradiciniais de-

galais.

Išlaidos (kaštai). Biodegalų gamybos sąnaudos paprastai yra dides-

nės, nei tradicinių degalų. Tiesioginių išlaidų palyginimas atliekamas re-

miantis daugelio ekonominių ir socialinių išorinių veiksnių. Iškastinio kuro

gamybos sąnaudos priklauso nuo pasaulinės naftos kainos ir jos svyravimų.

Biodegalų gamybos sąnaudos skiriasi priklausomai nuo šalies žemės ūkio

subsidijavimo ir įvairių konkrečių asmeninių bei transporto išlaidų. Šių

veiksnių prielaidų labai daug, o netikslumas yra toks didelis, kad jokių

rimtų arba patikimų išvadų tarp biodegalų kol kas nėra atlikta. Diskusijos

apie būsimas išlaidas, taip pat linkę būti spekuliatyvios. Net šiuo metu tam

tikromis sąlygomis biodegalus galima pagaminti pigiau, nei iš iškastinio

kuro. Kaip pavyzdį galima paminėti biodyzelino gamybą iš perdirbto ke-

pimo aliejaus.

Potencialus gamybos kiekis. Biodegalų gamybos potencialas yra ri-

botas. Nors metinis biomasės prieaugis pasaulyje teoriškai galėtų užtikrinti

mūsų bendrą kuro poreikį, kyla apribojimai, susiję su žemės naudojimo

konkurencija (maisto gamybos, gamtos išsaugojimas, tvarus žemės ūkis) ir

biomasės naudojimo būdais (biomasės medžiagų naudojimo, elektros ener-

gijos ir šilumos gamybos iš biomasės). Tokiu būdu vien žemės naudojimo

konkurencija sumažina biodegalų naudojamo potencialą Vokietijoje iki

kelių procentų kuro rinkoje. Patikimas kiekybinis potencialo įvertinimas

ES ar pasaulyje vis dar negalimas. Tokie apribojimai netaikomi biomasės

naudojimui iš atliekų. Naujų gamybos technologijų prieinamumas ir jų

efektyvumas yra lemiamas veiksnys potencialaus kiekio nustatymui. Tai

apima biomasės konversijos į skystuosius degalus technologiją, etanolio iš

lignoceliuliozės arba biovandenilio gamybą. Tačiau remiantis mūsų turi-

74

momis žiniomis neįmanoma prognozuoti, kada ir kokios technologijos taps

prieinamos.

Antropogeninės kilmės šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimo

mažinimas yra vienas iš svarbiausių politikos tikslų, susijusių su klimato

kaita ir visuotiniu atšilimu. Transporto sektorius prisidėjo 21,9 % prie viso

išmetamo CO2 kiekio Vokietijoje 2000 metais, iš jų 90 % sudarė kelių

eismo išmetamosios dujos (UBA, 2002). Europoje apskritai transporto

sektorius sudaro daugiau ar mažiau tą pačią visų šiltnamio efektą sukelian-

čių dujų išmetimų proporciją (21 % 2001 m.) (EEA, 2003). Padidėjęs bio-

kuro naudojimas gali padėti sumažinti kelių transporto išmetamą CO2 kiekį

ir tausoti iškastinio kuro išteklius. Biodegalų gamyba taip pat suteikia pa-

jamų žemės ūkio sektoriuje ir padidina energijos šaltinių įvairovę Europos

transporto sektoriuje. Toks požiūris skatina Europą tapti mažiau priklau-

soma nuo naftos importo.

Daugelis BCV studijų teigia, kad biokuras yra daugiau ar mažiau neu-

tralus CO2 požiūriu, tačiau rezultatai kartais labai skiriasi. Masės balanso

analizė apima inventorinę analizę, įtraukiant energijos aprašus, medžiagas

ir atliekas žaliavos paruošimo metu, gamybos, naudojimo ir šalinimo eta-

puose. Pavyzdžiui, transporto priemonės BCV atveju reikia įvertinti ištek-

lių naudojimą ir atliekų susidarymą plieno, stiklo, gumos ir kitų medžiagų

gamybos metu sudedamųjų automobilio dalių gamybai. Prie išteklių ir

išmetamųjų teršalų priskiriama ir pati automobilių gamykla. Tada atsakingi

tampa vartotojai, nes nuo jų priklausys, kiek degalų sunaudos ir išmes į

aplinką teršalų automobilis jo naudojimo metu. Taigi apskaičiuojami resur-

sai ir energija degalų gamybos ir naudojimo metu. Be abejo, vertinamos

sąnaudos ir emisijos, susijusios su transporto priemonių technine priežiūra

ir remontu, pavyzdžiui, naujų dalių ir tepalų keitimu (Retooling..., 2004).

Rekomendacijos kuro palyginimui. Kuro energijos kiekis (MJ), rida

(km) arba plotas (ha) gali būti naudojami neatsinaujinančių pirminių ener-

gijos poreikių nustatymui ir šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetamųjų

teršalų kiekiui. Galima remtis arba kuro dalimi arba bendru balansu, kuris

lygina biodegalus su tradiciniais degalais.

Vadinamoji „gręžinys – bakas“ analizė. Išskirtinai tik energijos po-

reikis ir šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijos kuro gamybos grandinė-

je, kur galutinis taškas: degalai transporto priemonės bake. Tai nėra pilnas

balansas. Energijos kiekis kure įprastai nurodomas MJ.

Vadinamoji „gręžinys – ratai“ analizė. Tai yra „gręžinys – bakas“ ir

„bakas – ratai“ analizių derinys. „Bakas – ratai“ analizėje apskaičiuojamas

energijos poreikis ir šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijos transporto

priemonės naudojimo metu ir išreiškiama MJ/km arba g CO2-ekv./km.

75

Taikant aplinkos taršos mažinimo strategijas, daugelis įmonių privalo

peržiūrėti jų poveikį aplinkai platesniame kontekste, įskaitant žaliavų tie-

kimą, produktų gamybą, naudojimą ir jų utilizavimą. Pvz., pastaruoju metu

didelės automobilių gamintojų pastangos dedamos perkonstruojant vidaus

degimo variklius. Vandeniliu varomų automobilių kūrimas dalinai moty-

vuojamas išaugusiais emisijų rodiklių reikalavimais. Bendra šių technolo-

gijų aplinkosauginė vertė, lyginant su esamomis, turėtų būti vertinama

plačiau įskaitant poveikį aplinkai energijos šaltinių išgavimo, degalų ga-

mybos, transporto priemonės utilizavimo, perdirbtų medžiagų atgavimo

metu (Retooling..., 2004).

Inventorinių duomenų rinkimo etape gali būti naudojamas biomasės

transportavimo pavyzdys. Vertinant BCV priimama, kad sunkvežimio

bendroji masė yra 40 t. Esant didžiausiai apkrovai dyzelino sąnaudos 39

l/100 km. Automobilių transporto emisijų rodikliai naudoti iš DEAM

duomenų bazės. Sunkvežimiui reikalingos medžiagų sąnaudos: 900 kg

aliuminio, 272 kg ketaus, 13790 kg plieno, 370 kg padangų. Priimama, kad

50 % sunkvežimio vilkiko ir visa priekaba perdirbama į metalo laužą. Ga-

myba ir eksploatacija paskirstyta nuvažiuoto kilometro pagrindu, darant

prielaidą, kad naudingas sunkvežimių gyvavimo laikotarpis 15 metų, o

vidutinė metinė rida 30000 km (Heller et al., 2004).

Transporto priemonių degalų sistemų gauti BCV rezultatai yra nau-

dingi lyginant skirtingų sistemų energijos balansą ir išmetamų teršalų kie-

kio charakteristikas. Tokie palyginimai padeda visuomenei identifikuoti

technologijas, kuriomis galima gauti didžiausią energijos ir emisijų naudą,

pavyzdžiui, jie gali būti naudojami reitinguojant technologijas santykiniais

dydžiais, o ne apskaičiuojant absoliučius energijos vartojimo ir išmetamų

teršalų kiekių dydžius. Kuro BCV rezultatai gali būti mažiau naudingi ver-

tinant bendrą energijos suvartojimą ir bendrus išmetamų teršalų kiekius,

susijusius su visomis transporto priemonių degalų sistemos veiklomis (En-

cyclopedia of Energy, 2004). Tokie BCV rezultatai turėtų būt naudojami

dinaminiu būdu siekiant identifikuoti energijos gamybos ir aplinkosauginio

efektyvumo sąlygas, t. y. surasti posistemes, kurios gali pagerinti bendrą

energetinį aplinkosauginį efektyvumą, bet nenaudoti tik kaip kelių sistemų

palyginimą tarpusavyje.

76

10. BŪVIO CIKLO VERTINIMO PROGRAMINĖ ĮRANGA

BCV programinė įranga taikoma norint atlikti kiekybinį aplinkos ap-

saugos poveikių vertinimą, įvairių produkto alternatyvų palyginimui ir kt.

Detaliam įvairių produktų BCV įvertinimui yra sukurta daug programinės

įrangos paketų. Naudojant BCV programinę įrangą, galima parengti įvairių

rūšių produktų energijos bei medžiagų srautų schemas, taip priderinant

programinės įrangos funkcijas prie konkrečios įmonės poreikių. Atliekant

skirtingų produktų palyginimą nesunkiai galima daryti pakeitimus duome-

nyse ir pačioje schemoje. BCV dažnai atliekamas labai specifiniams pro-

duktams, todėl ne visada duomenų bazėse galima rasti atitinkamų duome-

nų. Tačiau dauguma programinės įrangos paketų sudaryti taip, kad galima

susikurti savo duomenų bazes ir bibliotekas. Apskritai duomenų rinkimas,

srautų schemų sudarymas ir įkėlimas į programą reikalauja gana didelių

laiko ir žmogiškųjų išteklių sąnaudų.

Kai kurie BCV modeliai naudoja masės balanso skaičiavimus proce-

sams, kad būtų galima identifikuoti ir kiekybiškai įvertinti įvedinius ir iš-

vedinius kiekviename būvio ciklo etape. Tokiam procesui dažnai reikia

detalios iš įmonių surenkamos informacijos, viešų duomenų bazių ar pub-

likuotų studijų rezultatų. Reikia surinkti gana nemažai duomenų, todėl

dažnai kaštai ir laiko sąnaudos lemia, ar įmonė apskritai atliks BCV.

ISO standartai yra aprašyti gana neapibrėžtai, todėl sunku įvertinti, ar

BCV buvo atliktas pagal standartą. Skirtingai nuo 14000 standarto, nėra

galimybės gauti oficialią akreditaciją, kurioje nurodoma, kad BCV, BCV

metodika ar BCV programinė įranga buvo kuriama pagal ISO standartą.

Taigi, joks programinės įrangos kūrėjas negali teigti, kad tam tikros pro-

graminės įrangos priemonė BCV savaime atitinka standartus.

Rinkoje esamų ir dažniausiai taikomų būvio ciklui vertinti programi-

nės įrangos trumpi aprašymai:

SimaPro. Universali BCV programinė įranga, kurios metodika pa-

remta ISO 14040 ir ISO 14044 standartų principais. Naudojama Ecoinvent,

ELCD (Europos būvio ciklo duomenų bazė), IDEMAT, Industry Data,

LCA Food DK, USLCI duomenų bazės arba gali būti integruojamos naujos

arba kuriamos individualios duomenų bazės ir metodikos. Programinės

įrangos paketas skirtas mokslinių tyrimų institucijoms ar inovatyvioms

įmonėms. Programinio paketo duomenų bazėje yra procesų susijusių su

atsinaujinančia energetika, biokuru ir biomasės technologijomis, atliekų

77

tvarkymu, organinių atliekų ir augalinių žaliavų perdirbimu į biodujas ir

pan. Teigiama, kad ji turi vieną iš didžiausių duomenų bazių.

GaBi. Programinė įranga yra universali būvio ciklo įvertinimo prie-

monė: duomenų tvarumo administravimui ir vertinimo organizavimui,

įrenginių, procesams ar produkto būvio ciklo etapams. Šioje programoje

visas būvio ciklas modeliuojamas iš atskirų procesų, parenkamų iš duome-

nų bazių. Naudojamos Gabi, Ecoinvent ir U.S. LCI duomenų bazės. Gabi

duomenų bazė yra didžiausia nuosekli duomenų bazė, kurioje yra daugiau

kaip 4500 paruoštų naudoti būvio ciklo procesų.

BEES. Programinė įranga, skirta statybos sektoriui ir projektuotojams,

statybininkams, produktų gamintojams, apima faktinius aplinkosaugos ir

ekonominės veiklos duomenis iš 230 statybos produktų. Ji sukurta JAV

nacionalinio standartų ir technologijos instituto (NIST) medžiagų parinki-

mo vertinimui statybų planavime. BEES paremta statybos produktų gamin-

tojų duomenimis, kurie gali būti nepatikimi ir turi didelį neapibrėžtumą.

Duomenys paremti tik medžiagomis, bet neįtraukti statybos procesai. Sta-

tybos sektoriuje nėra labai plačiai paplitęs BCV, nes dauguma vertinimo

studijų paremtos labai konkrečiais arba valstybinio lygio duomenimis.

Dažniausiai tokie duomenys neatspindi platesnio regiono duomenų.

ECO-it. Nesudėtinga ir lengvai taikoma priemonė renkantis medžia-

gas ir dizainą įmonės kasdieniame darbe, o darbuotojams nėra būtinos spe-

cialios aplinkos apsaugos žinios. Tai daug laiko sąnaudų nereikalaujanti

programa, tačiau jos duomenų bazėje yra tik daugiau nei 500 dažniausiai

naudojamų medžiagų ir procesų. Todėl duomenų bazė ir metodika negali

būti pritaikoma specialiems atvejams. Taikant programinę įrangą gaunami

apibendrinti rezultatai, parodantys BCV etapų didžiausią įtaką aplinkai.

Labiausiai ji tinka pakuočių, transporto ir atliekų tvarkymo procesų analizei.

e!Sankey. Programinė įranga, skirta sukurti Sankey diagramas. San-

key diagramos rodo srautus, kur rodyklių plotis yra proporcingas srauto

kiekiui. Sankey diagramos naudojamos vizualizuoti medžiagų ir energijos

srautus ar kaštus. e!Sankey naudoja naujausias programinės įrangos te-

chnologijas, ji grindžiama NET2.0 sistema.

Umberto. Lankstus ir galingas programinės įrangos įrankis, skirtas

modeliavimo, skaičiavimo, vizualizavimo bei medžiagų ir energijos srautų

vertinimui. Pagrindinis Umberto tikslas – modeliuoti ir optimizuoti gamy-

bos procesus. Tačiau Umberto yra pakankamai lanksti, kad būtų galima

pateikti net labiausiai sudėtingus procesus su nurodytu detalumo lygiu.

Išsamumo laipsnis gali būti diferencijuojamas pagal duomenų kokybę ir

tyrimo tikslus. Vartotojas gali pradėti modeliavimo procesą nuo stambių

elementų, o vėliau gali būti papildyta smulkesniais elementais.

78

TEAM. Visapusė būvio ciklo įvertinimo programinė įranga. TEAM

leidžia vartotojui kurti ir naudoti didelę duomenų bazę, sumodeliuoti bet

kokią sistemą, operacijas, susijusias su produktų, procesų ir veiklų galimą

poveikį aplinkai laikantis ISO 14040 serijos standartų. Programa leidžia

paleisti modeliavimą ir scenarijų palyginimą apibrėžiant kintamuosius.

Taikomi skirtingi metodai, pvz., klimato kaita, energijos vartojimas, ištek-

lių išeikvojimas, ozono sluoksnio mažėjimas, troposferos ozono susidary-

mas, oro rūgštėjimas, eutrofikacija, emisijos į dirvožemį, toksiškumas

žmogui ir ekosistemoms. Vartotojas gali įdiegti ir naudoti savo poveikio

vertinimo metodiką. Programinei įrangai naudoti reikia specialių žinių.

79

LITERATŪROS SĄRAŠAS

Aplinkos apsauga. Baltrėnas P., Butkus D., Oškinis V., Vasarevičius

S., Zigmontienė A. [vadovėlis]. – Vilnius: Technika, 2008. – 576 p.

Bioenergy for Europe: Which ones fit best ? - A comparative analysis

for the Community / FAIR V CT 98 3832, Final report, 2000. – 186 p.

Bos H., Meesters K. Sustainability evaluation of high value-added

products. LNV project BO-03-007-008 / Agrotechnology and Food Inno-

vations, Wageningen UR, 2008. – 29 p.

Boustead I. and Hancock G. (1979), Handbook of Industrial Energy

Analysis, Chichester: John Wiley and Ellis Horwood, New York, chap. 3.

CO2 Mitigation through Biofuels in the Transport Sector. Status and

Perspectives / Main Report, Heidelberg, Germany, August 2004. – 66 p.

Čepinskis J., Pivoras T., Žirgutis V. Aplinkosaugos vadybos vertini-

mas Lietuvos įmonėse // Aplinkos tyrimai, inžinerija ir vadyba, 2001.

Nr.3(17), P.44-55.

Davidavičius E. Aplinkos apsaugos vadyba ISO 14000. - Vilnius, Li-

timo, 1999. – 477 p.

EEA 2003. European Environmental Agency (2003). Greenhouse Gas

Emission Trends and Projections in Europe 2003 – Tracking Progress by

the EU and acceding and Candidate Countries towards achieving their Kyo-

to Protocol Targets. Final Draft Environmental Issue Report 36. 2003. 80 p.

Encyclopedia of Energy // Elsevier Science, Vol 1-Vol 6. 2004. - 5376

p. ISBN: 978-0121764807.

Environmental Assessment of Products, Vol.1: Methodology, tools

and case studies in product development / Eds.: Wenzel H., Hauschild M.

and Alting L. // Kluwer Academic Publishers, Boston, 2000. (LCA knyga,

atspausdinta, susegta).

Environmental management. The ISO 14000 family of International

Standards / ISO Central Secretariat. Switzerland. http://www.iso.org. ISO,

2009. 12 p.

EUR 20808 - European bio-energy projects, 1999-2002 // European

commission. Project synopses, Luxembourg, 2003. – 211 p.

Europos Komisija. Taršos integruota prevencija ir kontrolė. Ekonomi-

nio poveikio ir poveikio aplinkos terpėms informacinis dokumentas, 2005 m. gegužė. – 81 p.

Finnveden G. Resources and related impact categories. Part III in Udo

de Haes. Towards a Methodology for Life Cycle Impact Assessment. SE-

TAC publication, Brussels, September 1996.

80

Genutis A., Gulbinas A., Navickas K., Šateikis I. Atsinaujinantys

energijos šaltiniai. Mokomoji knyga. – Akademija, 2008. – p. 96.

Handbook of Bioenergy Crops. A Complete Reference to Species, De-

velopment and Applications / by El Bassam N. // Earthscan, 2010. – 545 p.

Hanegraaf M. C., Biewing E. E., van Der Bijl G. Assessing the ecolo-

gical and economic sustainability of energy crops // Biomass and Bioener-

gy. Vol. 15, Nos 4/5, 1998, pp, 345-355.

Hauschild M. and Wenzel H. Environmental assessment of products.

Volume 2: scientific background. Chapman & Hall. London, United King-

dom, 1998. – 565 p.

Heijungs R. Environmental life cycle assessment of products. Guide.

Leiden: Centre of Environmental Science, Leiden University, October

1992. pp. 28–32.

Heller M. C. Keoleian G. A., Mann M. K., Volk T. A. Life cycle en-

ergy and environmental benefits of generating electricity from willow bi-

omass // Biomass and Bioenergy 29, 2004. – P. 1023–1042.

Heller M. C. Keoleian G. A., Volk T. A. Life cycle assessment of a

willow bioenergy cropping system // Biomass and Bioenergy 25, 2003. –

P. 147–165.

IEA Bioenergy Task 38 (2002). „Greenhouse Gas Balances of Bio-

mass and Bioenergy Systems“. http://www.joanneum.ac.at/iea-bioenergy-

task38/publications/

IPCC, 2007: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Cont-

ribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Inter-

governmental Panel on Climate Change [Solomon, S., D. Qin, M. Man-

ning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M. Tignor and H.L. Miller

(eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and

New York, NY, USA, 2007. – 996 p.

Janulis P. P. Reduction of environmental pollution by improving bio-

diesel fuel life cycle indicators . Summary of the review or scientific works

presented for Dr. Habil. Procedure. – Akademija, 2006. – 20 p.

Karaliūnaitė I., Žaliauskienė A., Bergqvist P. A. Odų išdirbimo povei-

kio aplinkai tyrimai naudojant būvio ciklo vertinimą // Aplinkos tyrimai,

inžinerija ir vadyba, Nr.4(22), 2002. – P. 11–17.

Keoleian G. A., Volk T. A. Renewable Energy from Willow Biomass

Crops: Life Cycle Energy, Environmental and Economic Performance //

Critical Reviews in Plant Sciences, 24, 2005. – P. 385–406.

LST EN ISO 14040:2007. Aplinkos vadyba. Būvio ciklo įvertinimas.

Principai ir sandara (ISO 14040:2006).

81

LST EN ISO 14044:2007. Aplinkos vadyba. Būvio ciklo įvertinimas:

Reikalavimai ir nurodymai (ISO 14044:2006).

Nacionalinė energetikos strategija. (2002 10 10, Nr. IX-1130) // Vals-

tybės žinios, 2002, Nr. 99-4397.

Nacionalinė energijos vartojimo efektyvumo didinimo programa.

(2001 10 26, Nr. 319) // Lietuvos Respublikos ūkio ministerija. – Vilnius,

2001.

Navickas K., Venslauskas K. Bioenergetikos teoriniai pagrindai. La-

boratorinių darbų ir pratybų metodiniai patarimai. – Akademija, Kaunas,

2008. – 32 p.

Nielsen P. S. Life cycle analysis of selected biomass and fossil fuel

energy systems in Denmark and Ghana – with focus on greenhouse gas

emissions // PhD. Thesis. Technical University of Denmark, 1996. – 193 p.

Potting J., Schoepp W., Block K., Hauschild M. Site-dependent life-

cycle assessment of acidification // Journal for industrial ecology Vol.2,

Issue 2, 1998. – P. 63 – 87.

Retooling Manufacturing: Bridging Design, Materials, and Produc-

tion. – National Academies Press, Washington, 2004. – 123 p.

Sarigiannis D. A., Triacchini G. Meso-scale life-cycle impact assess-

ment of novel technology policies: The case of renewable energy // Journal

of Hazardous Materials 78, 2000. – P. 145–171.

SimaPro 7. Introduction into LCA / PRé Consultants, 2010. – 86 p.

Sonnemann G., Castells F., Schuhmacher M. Integrated life-cycle and

risk assessment for industrial processes / CRC Press LLC, 2004. – 365 p.

Staniškis J. K., Varžinskas V., Arbačiauskas V. Sustainable Consump-

tion and Production in Lithuania // Aplinkos tyrimai, inžinerija ir vadyba,

2008. Nr. 3(45), P. 23-32.

Staniškis J. K., Varžinskas V., Uselytė R. Gaminių ekologinis projek-

tavimas. Kauno technologijos universitetas, 2005. – 292 p. ISBN: 9955-09-

923-2.

Sustainability in the Chemical Industry: Grand Challenges and Re-

search Needs - A Workshop Report. National Academies Press,

Washington, 2006. – 207 p. ISBN: 0-309-09571-9.

UBA 2002. Umweltbundesamt (Federal Environmental Agency)

(2002). Emissionen nach Emittentengruppen in Deutschland 1990 – 2000.

(Emissions by Issuing Groups in Germany 1990-2000.) Status: July 2002.

www.umweltdaten.de/luft/ed-2000.pdf; last viewed on 2012 07 25.

Varžinskas V., Uselytė R. Gaminių ekologinio projektavimo vadovas. –

Kaunas, Technologija, 2006. – 144 p. ISBN 9955-25-030-5.

82

K. Navickas, K. Venslauskas

Biomasės būvio ciklo analizė: mokomoji knyga. Kaunas, 2012. 82 p.

UDK 604.4:620.92(075.8)

ISBN 978-609-449-041-5

SL 399. 2012.11.26. Aut. sp. l. 3,7. Užsakymo Nr. 60. Leido ASU Leidybos

centras – 2012. Studentų g. 11, LT-53361 Akademija, Kauno r.