1

SVEUČILIŠTE JOSIPA JURJA STROSSMAYERA U OSJEKU STROJARSKI FAKULTET U SLAVONSKOM BRODU

ZAVOD ZA STROJARSKE KONSTRUKCIJE

EKOLOŠKI DIZAJN

SEMINARSKI RAD

Tuferdžić Matej

12128860

Slavonski Brod, 6.9.2013.

2

Sadržaj 1 UVOD................................................................................................................................................................ 3

2 EKOLOŠKI DIZAJN ....................................................................................................................................... 4

2.1 PROCJENA ŽIVOTNOG CIKLUSA (LCA) ......................................................................................... 5

3 ANALIZA UTJECAJA PROIZVODA NA OKOLIŠ METODOM ECO ................................................... 7

INDIKATORA..................................................................................................................................................... 7

3.1 PRIMJENA METODE ECO-INDICATOR NA PROIZVODU „VIŠENAMJENSKI PISAČ“ ........ 9

4 ZAKLJUČAK ................................................................................................................................................. 17

5 LITERATURA ............................................................................................................................................... 18

3

1 UVOD

Godine 1764. James Watt je usavršio parni stroj. Tada počinje industrijska revolucija, i

strelovit razvoj industrije i gospodarstva, te urbanizacija. Čovjekova svijest o okolišu nije mogla

pratiti taj razvoj, praktički nije ni postojala, u smislu u kojem danas postoji. A čovjekov odnos

prema okolišu od prve industrijske revolucije, a pogotovo od druge industrijske revolucije

(„otkriće“ nafte) doveo je do niza globalnih(globalno zagrijavanje), regionalnih(kisele

kiše,zagađenje podzemnih voda,...) i lokalnih(zagađenje vode, zraka, divlja odlagališta,...)

ekoloških problema.

Termin ekologija je prvi puta upotrijebljen 1866 godine od njemačkog biologa Ernsta Heinricha

Haeckela i ima korijen u grčkoj riječi oikos: dom, prebivalište + logos: nauka. Ona je znanost o

životnoj okolini koja proučava odnose između živih bića, sredine u kojoj živa bića žive, te čime

se hrane. Kako ekološki problemi postaju sve više javno popraćeni, ekologija je postala

poprilično uopćena riječ usprkos njenom izvornom znanstvenom karakteru. Iako se razvila iz

biologije, ona je interdisciplinarna znanost.

Do šezdesetih godina 20. stoljeća, ekološka svijest gotovo da nije ni postojala. Prekretnica

u globalnoj ekološkoj politici, i podizanju svijesti o ekološkim problemima na jednu višu razinu

smatra se Konferencija UN-a o okolišu u Rio de Janeiru 1992. Tada je donesena deklaracija o

zaštiti okoliša.

Već nekoliko desetljeća opća globalizacija pridonosi sve većoj proizvodnji i trošenju sve

više resursa, ali korisnik u konačnici dobija proizvod po sve nižoj cijeni. Time se u prirodi

pridonosi neumjereno iscrpljivanje prirodnih dobara, više se onečišćuje voda i zrak, izumiru

biljne i životinjske vrste, sve se više gomila otpad. Da bi se takav način života prekinuo, mora se

ograničiti proizvodnja otpada i moramo izbjeći neumjereno trošenje i onečišćavanje prirode, a

istovremeno treba zadovoljiti potražnju za dobrima i uslugama. U istom trenutku, globalizacija

dopridonosi podizanju čovjekove svijesti o okolišu i njegovom onečišćenju.

4

2 EKOLOŠKI DIZAJN

Prema definiciji inženjerstvo okoliša (eng. „environmental engineering“) je poveznica

između znanosti i inženjerstva s ciljem unaprjeđivanja stanja okoliša. Tu se prije svega misli na

održavanje kvalitete pitke vode, kvalitete zraka te općenito Zemljine površine i to ne samo iz

ljudske perspektive nego i iz perspektive svih ostalih živih bića. To ustvari znači da je svrha

inženjerstva okoliša da uz korištenje znanstvenih i inženjerskih metoda stvara zaštitne sustave

koji će štititi život na Zemlji od mnogobrojnih vrsta zagađenja.

Inženjerstvo okoliša podijeljeno je u mnogo različitih grana poput kontrole zagađenja vode i

zraka, recikliranja otpada, odlaganje otpada, problemi javnog zdravstva pa čak i istraživanja

utjecaja na okoliš novih građevinskih projekata. Iz navedenog jasno je da je inženjerstvo okoliša

multidisciplinarna misija kojoj je cilj očuvanje okoliša i zdravlja. Inženjeri okoliša su orijentirani

na sve ekološke probleme, svaki problem s okolišem za njih je jednako važan i općenito bi se

moglo reći da sve što je na neki način povezano s okolišem također povezano i s inženjerstvom

okoliša.

Inženjeri okoliša imaju vrlo važnu ulogu jer čišći i zdraviji okoliš automatski znači i zdraviji te

samim time i kvalitetniji život. Inženjerstvo okoliša može se studirati na mnogim sveučilištima

diljem svijeta i uobičajeno postoje dva programa studiranja kojima se educiraju dva tipa inženjera

okoliša. Jedan tip su takozvani „civilni“ inženjeri okoliša i oni se primarno fokusiraju na

hidrologiju, upravljanje vodenim resursima i dizajnom postrojenja za pročišćavanje voda. Drugi

tip stručnjaka su „kemijski“ inženjeri okoliša koji se više orijentiraju na kemijske metode poput

naprednih tehnologija za kontrolu kvalitete zraka i vode. U pravu također postoje specijalizacije

za zakone inženjerstva okoliša i te specijalizacije su sve popularnije s porastom količine zakona

za zaštitu okoliša.

Dakle, ekološki dizajn je posebni pristup dizajnu, konstruiranju proizvoda, sa posebnom brigom

koliko taj proizovod ima utjecaj na okoliš tijekom cijelog svog životnog ciklusa.

5

2.1 PROCJENA ŽIVOTNOG CIKLUSA (LCA)

Slika 1. Procjena životnog ciklusa (LCA)

Procjena životnog ciklusa (LCA) je metoda procjene utjecaja određenog proizvoda,

procesa ili aktivnosti na okoliš tijekom cijelog svog životnog vjeka(od kolijevke do groba).

Ciklus ˝od kolijevke do groba˝ počinje ekstrakcijom sirovih materijala iz okoliša, a

završava na način da se sav materijal vraća u okoliš. Pomoću LCA metode procjenjuje se utjecaj

na okoliš u svim fazama životnog ciklusa, i to s interakcijskog gledišta. To znači da su sve faze u

međusobnoj ovisnosti, tj. utjecajem na jednu fazu utječe se i na ostale. Dakle, kvalitetnim

rješenjem u fazi konstrukcije proizvoda, ali i tehnološke pripreme, moguće je pozitivno

utjecati na okolišne čimbenike u svim ostalim fazama.

Eko-indikatori su dobiveni podaci u obliku brojeva koje smo dobili iz analize procjene

životnog ciklusa i koji izražavaju ukupan utjecaj proizvoda ili postupka na okoliš, Što je iznos

6

indikatora viši, veći je utjecaj proizvoda na okoliš. Vrijednosti eko-indikatora mogu se smatrati

bezdimenzijskim, međutim korist i se naziv bod (ili milibod) eko-indikatora (eng. „point“ = Pt).

Pomoću eko-indikatora se odvija usporedba dvaju proizvoda ili dijelova proizvoda, tako da

jedinica mjere i nije presudna, međutim vrijednosna je skala tako odabrana da 1 Pt odgovara

jednoj tisućini godišnjeg utjecaja na okoliš koji izvrši jedan prosječni stanovnik Europe. U

svrhu boljeg ocjenjivanja proizvoda razvijena je Eco-indikator metoda, koja na temelju LCA -

analize ocjenjuje proizvod pomoću bodova, gdje veći broj bodova predstavlja veći utjecaj na

okoliš.

7

3 ANALIZA UTJECAJA PROIZVODA NA OKOLIŠ METODOM ECO

INDIKATORA Metoda je razvijena od strane PRé Consultants. Metoda računa bodove eko-indikatora u 3

glavne faze života proizvoda: proizvodnja, uporaba i End-of-Life( odlaganje i recikliranje).

Metoda se izvodi u pet koraka:

1. Opisivanje proizvoda

2. Definiranje životnog ciklusa

3. Kvantificiranje materijala i procesa

4. Izračunavanje bodova (milibodova)

5. Analiza rezultata

Opisivanje proizvoda - Na početku je dovoljno navesti samo glavne materijale i procese

koji čine srž proizvoda. U kasnijim fazama moguć je detaljan pristup. Materijali i procesi koji

zastupaju proizvod u malome udjelu, a imaju i mali broj bodova, najčešće se zanemaruju.

Definiranje životnog ciklusa - Izradit i shematski prikaz životnog ciklusa proizvoda obraćajući

pozornost na proizvodnju, uporabu i moguće scenarije zbrinjavanja proizvoda. Bitno je dobro

pretpostaviti uporabu (pogotovo ako proizvod za uporabu troši energiju) i odlaganje

proizvoda tj. moguće recikliranje jer bodovi za recikliranje materijala imaju negativne

vrijednosti i tako značajno pridonose smanjenju eko-bodova.

Kvantificiranje materijala i procesa - Za svaki materijal, proces oblikovanja, transport

proizvoda na tržište i sl. odrediti jedinicu. Procijeniti koliki će biti životni vijek proizvoda i na

temelju njega izračunati potrebnu energiju za njegovu uporabu, ako je energija potrebna.

Izračunavanje bodova (milibodova) - Na temelju materijala, oblikovanja, uporabe, scenarija

zbrinjavanja pronaći odgovarajuće bodove i izračunat i konačnu vijednost Eco-indikator99

bodova za proizvod.

8

Analiza rezultata – objedinit i ukupne rezultate dobivene provedenom metodom i utvrdit i

ukupni utjecaj proizvoda na okoliš, naravno rezultati se mogu prikazat i i putem grafikona i na

taj način zornije prikazati pojedini segment proizvoda ili procesa i njegov učinak na okoliš.[1]

9

3.1 PRIMJENA METODE ECO-INDICATOR NA PROIZVODU „VIŠENAMJENSKI PISAČ“

Pisači su uređaji za ispis informacija iz računala na papir ili neki drugi printabilni medij.

Jedan su od najčešće korištenih izlaznih jedinica na računalu. Razlikujemo više konstrukcijskih

tipova printera: matrični, inkjet, laserski, sublimacijski, ...

Višenamjenski pisači objedinjuju pisač(najčešće laserski), telefaks, skener te često i

fotokopirni aparat. Njihova najveća prednost je u tome što zauzimaju manje prostora i jeftiniji su

nego kada bi kupovali svaki uređaj posebno. Ova objedinjena funkcija omogućava korisnicima da

ne moraju više određivati prostor, kvalitetu i produktivnost, već mogu koristiti sve troje

simultano što stvara ovaj uređaj idealnim za kućni i mali ured za zahtjevnije individualne

korisnike.

Na kraju svoga životnog vjeka ovi uređaji se moraju odložiti u poseban,elektronički

otpad. Nekim umjetnim materijalima iz ovog proizvoda je potrebno i više stotina godina za

razgrađivanje u tlu, te zato ne smijemo ni pomišljati neadekvatno odložiti ovakav ili sličan

proizvod.

Za procjenu ćemo upotrijebiti kalkulator "Eco Indicator Calculator". Prije same procjene

potrebno je utvrditi korištene materijale i njihov udio u proizvodu. Uređaj ćemo rastaviti i

skupine materijala izvagati. Multifunkcijski uređaj je konkretno Epson Stylus SX 130,

neispravan.

10

Slika 2. Višenamjenski pisač Epson Stylus SX 130

Ukupna masa proizvoda je 3.9 kg, od čega je 0.5 kg staklo, 0.25 kg elektronike( pločica, kabeli,

elektromotori,pretvarač), 0.5 kg metal, a ostatak od 2.65 kg je plastika.

Tablica 1 Skupine materijala u višenamjenskom pisaču

RB Materijal Masa, kg

1 Plastika 2,65

2 Staklo 0,5

3 Metal 0,5

4 Elektronički materijal 0,25

Ukupno 3,9

11

Slika 3. Proces rastavljanja proizvoda

Slika 4. Proces rastavljanja proizvoda

12

Slika 5. Dijelovi proizvoda po skupinama materijala

Slika 6. Elektronički i metalni dijelovi proizvoda

13

Eco indicator calculator je jednostavan za korištenje. Unos podataka je podijeljen u 3 faze

života proizvoda. Prva faza je „Production“- proizvodnja jednog komada proizvoda. Druga faza

je „Use“- upotreba proizvoda, a treća faza je „End-Of-Life“- zbrinjavanje. Izvještaj se nalazi u

„Report Summary“. U sljedećim tablicama su korak po korak unešeni podaci o materijalu,načinu

transporta i utjecaju njegove udaljenosti u proizvodnji, a zatim i utjecaj načina transporta i

udaljenosti do krajnjeg potrošača. Također su unešeni podaci o utrošku energije u proizvodnji

proizvoda, o utrošku energije u njegovom životnom vjeku, te na kraju i podaci o recikliranju

proizvoda, načinu recikliranja, transportu i udaljenosti koji su uključeni u reciklažu i/ili odlaganje

ili pak neki drugi način zbrinjavanja otpada. Podaci koje smo unijeli u prvoj fazi - „Production“

se nalaze u tablicama 2-5. Podaci iz druge faze -„Use“ se nalaze u tablicama 6-8, a za treću fazu –

„End-Of-Life“ se nalaze u tablicama 9-10.

Tablica 2. Vrste materijala i njegove mase u proizvodu izraženi u milibodovima

Tablica 3. Procesi proizvodnje izraženi u milibodovima

Tablica 4. Utjecaj transporta materijala potrebnih u proizvodnji proizvoda izražen u

milibodovima

Tablica 5. Ukupni utjecaj proizvodnje izražen u milibodovima

14

Tablica 6. Utjecaj transporta proizvoda do tržišta izražen u milibodovima

Prikaz potrošnje energije u predviđenom životnom vijeku i procjena je dnevnog rada oko

1sat dnevno, u koji je uključena i energija dok je uređaj u stanju pripravnosti( 24h).

Tablica 7. Procjena potrošene energije u životnom ciklusu izražen u milibodovima

Tablica 8. Ukupni utjecaj korištenja izražen u milibodovima

U procesu zbrinjavanja razvrstali smo materijale u skupine i vrednovali učinak na okoliš,

kako recikliranje ima pozitivan učinak na okoliš dodijeljeni milibodovi imaju

negativan predznak tako da smanjuju ukupni indeks eco indikatora.

Tablica 9. Utjecaj recikliranja izražen u milibodovima

15

Tablica 10. Ukupan utjecaj izražen u milibodovima

Ukupni utjecaj, odnosno ocjena Eco indikatora iznosi 5145,48504 miliboda, što

je preračunato u bodove (eng. point) :5,145 Pt. U tablici 11 vidimo iznos eco indicatora po

fazama života.

Tablica 11. Pregled rezulata Eco Indicatora po fazama životnog vjeka proizvoda

Slika 7. Grafički prikaz rezulata po ciklusima životnog vjeka proizvoda

16

Tablica 12. Pregled rezultata Eco indikatora po procesima koji su se odvijali u životnom vjeku jednog proizvoda izraženo u milibodovima

Slika 8. Grafički prikaz rezultata po procesima u životnom vijeku jednog proizvoda

Eco indicator rezulatate možemo promatrati i po procesima u životnom vjeku jednog

proizvoda (Slika 8).

17

4 ZAKLJUČAK

Prema eko indikatoru proizvod nema visok stupanj utjecaj na zagađenje okoliša. Iznos je 5,145 bodova. Ipak, riječ je samo o jednom proizvodu ovoga tipa. Kada uzmemo u obzir da svaki drugi školarac i student posjeduju ovakav tip proizvoda, i da se barem po jedan nalazi doslovno u svakom uredu, imamo brojke koje se ne smiju ignorirati. Prema eko indikatoru, njegova upotreba ne predstavlja veliku prijetnju za okoliš, već njegova proizvodnja i reciklaža, u vidu potrošene energije za proizvodnju i transport proizvoda.

18

5 LITERATURA

1. Kljajin, M; Opalić, M; Pintarić,A: Recikliranje električnih i elektroničkih proizvoda, Strojarski fakultet u Slavonskom Brodu, Slavonski Brod – Zagreb – Osijek, 2006.

2. http://www.centreforsmart.co.uk/smp/tools_ecoindicator99.php

3. http://reviews.cnet.com/multifunction-devices/epson-stylus-tx130-multifunction/4507-3181_7-

35092238.html

4. http://ahyco.uniri.hr/seminari2005/printeri/povijest.htm

5. http://www.pre-sustainability.com/download/manuals/EI99_Manual.pdf