concepte Şi metode - old.unitbv.roold.unitbv.ro/portals/31/burse...

CONCEPTE ŞI METODE

UTILIZATE ÎN EVALUAREA

IMPACTULUI ASUPRA

MEDIULUI

Conf.Dr.Ing. Stelian Alexandru Borz Departamentul de Exploatări Forestiere,

Amenajarea Pădurilor şi Măsurători Terestre

Facultatea de Silvicultură şi

Exploatări Forestiere

Universitatea Transilvania din Braşov

DATE DE CONTACT:

FACULTATEA DE SILVICULTURĂ ŞI

EXPLOATĂRI FORESTIERE

Departamentul de Exploatări Forestiere, Amenajarea Pădurilor

şi Măsurători Terestre

Şirul Beethoven Nr.1 500123 Braşov, România

Tel: +40 742 042 455

e-mail: [email protected]

e-mail: [email protected]

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

Preocupări

Educaţie:

►Cursuri şi laboratoare predate:

► Tehnologia exploatării lemnului;

► Funiculare forestiere;

► Sisteme tehnice şi organizarea şantierului de exploatare

a lemnului;

► Optimizarea consumurilor de energie în exploatări

forestiere.

Cercetare:

►Analiza performanţei sistemelor tehnice utilizate în operaţii

forestiere de extracţie a lemnului:

►Analiza intrărilor: timp, energie etc.

►Analiza variabilelor de proces: tehnologie, mediu fizic,

experienţă în muncă etc.

►Analiza ieşirilor: cantitatea şi calitatea producţiei.

Calitatea producţiei = calitatea produsului şi calitatea mediului

după extracţia lemnului.

Cercetare:

►Analiza sistemelor învecinate sau relaţionate cu sistemele

tehnice utilizate în operaţii forestiere de extracţie a lemnului:

►Ergonomie şi securitatea muncii în operaţii forestiere;

►Optimizarea sistemelor tehnice aplicate în operaţii

forestiere;

►Ingineria şi managementul lanţurilor de aprovizionare

cu biomasă pentru producerea de energie;

►Evaluarea ciclului de viaţă (Life Cycle Assessment) şi

analiza energetică în lanţurile de aprovizionare cu biomasă

lignocelulozică.

Aplicative:

►Asistenţă şi consultanţă tehnică:

► Companii cu domeniul de activitate în exploatarea,

transportul şi prelucrarea lemnului;

► Companii cu domeniul de activitate în proiectare şi

amenajare forestier.

CUPRINS:

1.Câteva fapte, principii, concepte şi teorii pe scurt

2.Introducere

3.Mediul şi ecologia

4.Serviciile ecosistemice

5.Teoria şi ingineria sistemelor

6.Ecologia industrială, ingineria ecologică şi eco-tehnologii

7.Evaluarea ciclului de viaţă - Life Cycle Assessment în exemple

1

CÂTEVA FAPTE, PRINCIPII, CONCEPTE ŞI

TEORII ... PE SCURT ...

1.1.Omul în contextul universului, galaxiei şi sistemului solar

BB Evolutia universului ?

Momentul actual

S CL

13, 5…15-20 mld. ani

10-12 mld. ani

5 mld. ani

4.6 mld. ani

Viata pe

P, 3.5

mld. ani

Omul

5-7

mil.ani S

=

GR

5 mld. ani

1


TEORII ... PE SCURT...

1.1.Omul în contextul universului, galaxiei şi sistemului solar ►La nivelul tehnologic actual, omul nu poate influenţa foarte mult

mersul lucrurilor în contextul universului.

►De fapt, Nicolai Kardasev (1964) a avansat ideea că potenţialele

civilizaţii din univers ar putea fi clasificate în 5 categorii:

1


TEORII ... PE SCURT...

1.1.Omul în contextul universului, galaxiei şi sistemului solar

Tipul de civilizaţie Capabilităţi

Tipul I Poate utiliza energia în totalitate de pe planeta pe care locuiesc

Tipul II Poate utiliza energia din mai multe sisteme solare

Poate crea planete

Poate modifica evoluţia propriei planete

Tipul III Poate utiliza energia din propria galaxie

Poate crea găuri de vierme

Poate modifica speciile din întreaga galaxie

Tipul IV Nu mai are limite de spaţiu sau timp

Este omipotentă şi nemuritoare

Poate trasforma materia în energie şi invers

Poate crea spaţiu şi manipulează timpul

Poate modifica întregul univers

Tipul V Transcende propriul univers

Poate exista în orice univers posibil din multivers

Omul: 0.7

Varsta Pamantului

1



1.2.Omul în contextul Terrei

►Galaxiile, sistemele solare şi planetele se află într-o dinamică

continuă de evoluţie: formare, viaţă şi dispariţie.

►Omul, în calitatea fiinţei celei mai inteligente de pe Pământ a apărut

şi s-a dezvoltat la stadiul actual într-o perioadă foarte mică raportat la

vârsta planetei.

0

ani 4.6 mld.

ani 1 mld. ani 2 mld. ani 3 mld. ani 4 mld. ani

Omul 5-7

mil. ani

1



1.3.Nimic nu se pierde, nimic nu se câştigă, totul se transformă...

►Antione-Laurent Lavoisier (1743-1794): chimist francez.

1



1.4.Efectul fluturelui – The butterfly effect

►În teoria haosului (1960), efectul fluturelui reprezintă sensibilitatea

dependenţei faţă de condiţiile iniţiale, în care o mică schimbare într-un

sistem neliniar determinist poate conduce la diferenţe foarte mai într-o

stare târzie.

► Numele efectului a fost inventat de Edward Norton Lorenz (1917-

2008).

1

O lună mai târziu, el a confesat:

,,Nu ştiu răspunsul. Acesta este şi motivul pentru care am adresat

întrebarea, pentru a îi face pe oameni să se gândească la ea, şi să fie

conştienţi de pericolele cu care avem de a face în zilele noastre”.



1.5.Viitorul omenirii

► În 2006, Stephen Hawking a postat o întrebare deschisă pe Internet:

„Într-o lume care se află în haos politic, social şi de mediu, cum

poate rasa umană să se susţină încă 100 de ani?”

1



1.5.Concluzii

►La scară temporală universală, contextul actual, uman, este foarte restrâns, iar

efectele acţiunilor umanităţii sunt nesemnificative la scara menţionată;

►Fie că ne place sau nu, la nivelul tehnologiei pe care o deţinem, universul

evoluează şi probabil va evolua mult timp de acum înainte fără contribuţia noastră;

►Totuşi, acţiunile, umane sau de altă natură, oricât de neseminificative ar putea

părea ele la un moment dat, pot produce mai devreme sau mai târziu, efecte

majore, dorite sau nedorite;

►Faptul că amprenta civilizaţiei umane la nivelul universului este practic

nesemnificativă, nu trebuie să conducă neapărat la neglijarea efectelor pe care

umanitatea le produce;

►De fapt, efectele acţiunilor locale (exercitate la nivel planetar) afectează chiar

contextul uman.

CUPRINS:


2.Introducere






2

INTRODUCERE

►După apariţia sa pe Terra, omul a interacţionat cu mediul său de viaţă:

►Pentru a-şi procura hrana;

►Pentru a-şi asigura protecţia;

►Pentru a-şi asigura energia.

deci:

►În scopul supravieţuirii

►În scopul dezvoltării.

prin:

►Înlocuirea sistemelor naturale

cu altele, artificiale care i-au servit dezvoltării.

2

INTRODUCERE

►Creştere demografică explozivă;

►Necesitatea aducerii rapide a resurselor în circuitul economic;

►Industrializare accentuată începând cu secolul XVIII: dezvoltarea

mijloacelor de producţie şi de distribuţie.

2

INTRODUCERE

►Impactul omului asupra mediului s-a materializat prin:

►modificarea radicală a peisajului prin lucrări de mari proporţii;

2

INTRODUCERE


►exploatarea intensă a resurselor materiale şi energetice ale

solului şi subsolului;

2

INTRODUCERE


►modificări climatice generate de activitatea umană;

2

INTRODUCERE


►schimbarea structurii unor ecosisteme prin depăşirea limitelor

de refacere a acestora;

►acţiuni şi/sau activităţi care au condus la dispariţia sau

ameninţarea unor specii de plante şi animale;

2

INTRODUCERE


►schimbarea compoziţiei atmosferei, apelor şi solului prin

emisii/deversări de diverse produse;

►alterarea fondului genetic al vieţuitoarelor în sensul scăderii

capacităţii de adaptare, refacere şi reproducere.

2

INTRODUCERE

►Conştinentizarea impactului pe care omul îl poate avea asupra

mediului;

►Acţiuni, strategii şi politici de mediu emergente;

►Aplicarea principiilor ecologiei în activitatea umană;

►Serviciile ecosistemelor ?;

►Ecologie industrială, inginerie ecologică şi dezvoltarea de

ecotehnologii;

►Dezvoltarea de unelte pentru evaluarea impactului asupra mediului.

2

INTRODUCERE

Ce vom discuta?

►Bazele, aspectele introductive în:

►Ecologie;

►Sisteme şi ingineria sistemelor;

►Serviciile ecosistemelor;

►Industrie ecologică, inginerie ecologică şi ecotehnologie;

►Cum putem evalua impactul unui sistem sau produs (sistem-

produs)? → LCA.

CUPRINS:


2.Introducere






3

MEDIUL ŞI ECOLOGIA

Noţiuni de bază

►Mediu = factori fizici

+ factori chimici

+ factori meteorologici

+ factori biologici…

►Din punctul de vedere al unui organism;

… mediu înconjurător, mediu de viaţă, mediu ambiant….

3

MEDIUL ŞI ECOLOGIA

Noţiuni de bază

►Clasificare:

►După prezenţa sau absenţa componentei biotice:

►Mediu biotic;

►Mediu abiotic.

►După natura fizică:

►Mediu acvatic;

►Mediu aerian;

►Mediu terestru.

►După compoziţia chimică:

►Mediu dulcicol;

►Mediu salmastru;

►Mediu sărat (şi foarte sărat).

3

MEDIUL ŞI ECOLOGIA

Calitatea mediului = o stare la un anumit moment dat ca integrare a

componentelor sale structurale şi funcţionale;

►poate asigura sau nu o ambianţă satisfăcătoare necesităţilor

multiple ale vieţii omului;

►implică cunoaşterea şi evaluarea stării pentru un număr mare

de componente şi relaţii.

Calitatea aerului:

►se apreciază prin prezenţa:

►unor gaze (CO, CH4, CO2, NOx, SO2 etc.);

►hidrocarburi lichide;

►substanţe solide;

►conţinutul în unele dintre elementele chimice, a unor

radicali chimici şi chiar a unor substanţe organice, anorganice şi

radioactive.

3

MEDIUL ŞI ECOLOGIA

Calitatea apelor se evaluează prin gradul de impurificare cu diferite

substanţe, prin starea naturală a apelor respective şi prin indicatori

chimici şi biologici.

Calitatea solurilor se evaluează prin prisma gradului de contaminare cu

substanţe, producţiile obţinute sau procenutul de scădere a producţiei.

Calitatea reliefului se apreciază prin stabilitatea existentă în raport cu

procesele geomorfologice actuale care tind să îl degradeze.

Calitatea estetică se exprimă prin indici de calitate rezultaţi din factori

fizici, chimici şi biologici măsurabili.

3

MEDIUL ŞI ECOLOGIA

►Ernst Haeckel (1866): oikologie = ecologie ± oikos (casă) + logos

(ştiinţă, vorbire)

►Ecologie → Generalizare → Ştiinţă a habitatului

►Dezvoltare:

►descoperiri legate de fitosociologie; lentă la început;

►forma actuală a fost condiţionată de existenţa datelor şi

faptelor privind interacţiunile organismenlor vii cu mediul şi între ele:

►descoperiri legate de fitosociologie;

►noţiunea de ecosistem;

►teoria generală a sistemelor;

►teoria analitică a asociaţiilor biologice;

►energetica ecosistemelor;

►trofo-energetică;

►Exemplu de aplicabilitate: silvicultura → ecologie aplicată

3

MEDIUL ŞI ECOLOGIA

►Azi, ecologia = ştiinţa ce studiază condiţiile de existenţă ale fiinţelor

vii şi interacţiunile existente între ele, ca şi interacţiunile ce există între

fiinţele vii şi mediu.

►supravieţuirea omului pe pământ;

►conceptele, tehnicile şi principiile ei sunt aplicate pe scară largă în:

►practica agricolă;

►practica forestieră;

►industrie;

►îmbunătăţirea condiţiilor de locuit şi de desfăşurare a

activităţii şi a vieţii;

►modificare climei etc.

3

MEDIUL ŞI ECOLOGIA

Ecologia face apel la cunoştinţe, metode şi tehnici de investigare specifice:

►fizicii;

►chimiei;

►biologiei;

►geografiei;

►geologiei;

►antropologiei;

►economiei;

►morfologiei;

►geneticii;

►fiziologiei;

►geobotanicii etc.,

şi abordează probleme cum ar fi:

►studiul circulaţiei materiei şi energiei în biosferă;

►principiile productivităţii biologice;

►dinamica populaţiilor de plante şi animale;

►principiile conservării şi reproducerii resurselor vegetale şi animale.

3

MEDIUL ŞI ECOLOGIA

Ecologia abordează obiecte de studiu supraindividuale cum ar fi

populaţia, biocenoza, ecosistemul, biosfera şi nu sisteme biologice

individuale (indivizi), şi utilizează o serie de noţiuni (concepte) specifice

acestui domeniu ştiinţific.

Prin populaţie se înţelege un grup (sistem) de indivizi ce aparţin aceleiaşi

specii şi care utilizează (evoluează) pe un acelaşi biotop.

Biotopul reprezintă componenta abiotică a unui ecosistem, ce se

diferenţiază prin omogenitate structurală, topologică, climaterică şi

biochimică.

3

MEDIUL ŞI ECOLOGIA

Ecologia abordează obiecte de studiu supraindividuale cum ar fi

populaţia, biocenoza, ecosistemul, biosfera şi nu sisteme biologice

individuale (indivizi), şi utilizează o serie de noţiuni (concepte) specifice

acestui domeniu ştiinţific.

Prin populaţie se înţelege un grup (sistem) de indivizi ce aparţin aceleiaşi

specii şi care utilizează (evoluează) pe un acelaşi biotop.

Biotopul reprezintă componenta abiotică a unui ecosistem, ce se

diferenţiază prin omogenitate structurală, topologică, climaterică şi

biochimică.

Prin biocenoză (gr. koinosis = a împărţi, a utiliza împreună - concept

introdus de Karl Möbius în 1877) se înţelege o grupare (sistem) de

populaţii ce utilizează (evoluează, aparţin, împart) un biotop.

3

MEDIUL ŞI ECOLOGIA

Individ Populatie

BIOTOP

Biocenoza

Biotop + Biocenoza = Ecosistem

3

MEDIUL ŞI ECOLOGIA

Materie Energie Informatie

Reproducere

Concurenta

Cooperare

Concurenta

Hrana

Ecosistem – echilibru termodinamic - stabilitate

Biosfera

=

Totalitatea

ecosistemelor

3

MEDIUL ŞI ECOLOGIA

Nişa ecologică = câmpul de activitate al unei specii şi la relaţiile sale cu

alte specii, indicând, în linii mari, rolul unei specii.

Valenţa ecologică = caracteristica unei specii de a fi capabilă să populeze

medii diferite, în care acţionează factori de mediu cu variaţii mai mari sau

mai mici.

Rezistenţa reprezintă capacitatea ecosistemului sau a speciei de a suporta

o perturbaţie iar rezilienţa este capacitatea ecosistemului de a se regenera

şi a reveni la starea iniţială după ce perturbaţia a încetat.

3

MEDIUL ŞI ECOLOGIA

Interacţiuni în ecosisteme

BIOTOP BIOCENOZA

Materie

Energie

Informatie

Adaptari, eliminari, reglari

Degradari, construiri, alterari

Actiuni, reactiuni, co-actiuni

3

MEDIUL ŞI ECOLOGIA

Factorul ecologic = orice element al mediului care acţionează direct

asupra fiinţelor vii, cel puţin într-o fază a ciclului lor de dezvoltare.

Redresarea ecologică = totalitatea proceselor naturale şi antropice ce se

desfăşoară succesiv până la revenirea unui ecosistem la starea normală

anterioară acţiunii unui factor perturbator, adică refacerea capacităţii

ecologice a unui ecosistem.

Diversitatea ecologică = numărul speciilor cât şi cu configuraţia

interacţiunilor dintr-un ecosistem, apreciindu-se prin: numărul de specii

dintr-o biocenoză; numărul de indivizi, biomasa lor şi repartizarea pe

specii; relaţiile dintre indivizi şi mediu.

3

MEDIUL ŞI ECOLOGIA

Lanţuri şi reţele trofice în ecosisteme

►Între speciile unui ecosistem există mai multe tipuri de relaţii:

►Relaţiile de hrană → relaţii trofice → lanţuri trofice → reţele trofice

►Cantitatea de biomasă şi bioenergie scade datorită pierderilor

M E N +

-

3

MEDIUL ŞI ECOLOGIA

Lanţuri şi reţele trofice în ecosisteme

► Echilibrul biologic = stabilitatea unui ecosistem: interacţionare,

adaptare, schimb de energie şi masă constant cu mediul.

► Cicluri geoghimice → Cicluri Biogeochimice = sinteza materiei,

descompunerea&reintrarea în circuit.

CUPRINS:


2.Introducere






4

SERVICIILE ECOSISTEMELOR

Aspecte introductive şi definitorii

►Pe parcursul dezvoltării omul a beneficiat direct sau indirect de

anumite produse;

►Unele produse le-a utilizat în forma naturală, pe altele le-a prelucrat;

►De unele era conştient că le utilizează, de altele nu;

►Şi în prezent unele servicii sunt mai mult sau mai puţin tangibile;

►Conştientizare → Grupuri de lucru→ Identificare şi cuantificare;

►Iniţiative:

► MEA (Millenium Ecosystem Assessment);

► CICES (Common International Classification of Ecosystem

Services).

Dar ce este un serviciu ecosistemic?

4



► Serviciile finale ale ecosistemelor = contribuţiile pe care ecosistemele

le aduc bunăstării umane.

deci,

►… ieşirile specifice unor ecosisteme (naturale, semi-naturale sau

modificate) care afectează în mod direct (pozitiv) bunăstarea umană.

şi

► … reţin o conexiune cu funcţiile, procesele şi structurile ecosistemelor

ce le generează.

4



►Bunurile şi beneficiile ecosistemelor = elemente pe care omul

le crează sau le derivă din serviciile finale ale ecosistemelor. Prin urmare,

ieşirile finale din ecosisteme sunt transformate în produse sau experienţe

care nu mai sunt conectate funcţional cu ecosistemele din care au derivat.

Bunurile şi beneficiile ecosistemelor pot fi referite ca produse.

►Bunăstarea umană este generată de accesul adecvat la

materialele de bază necesare pentru susţinerea vieţii la un nivel decent,

menţinerea libertăţii de acţiune, opinie şi alegere, a sănătăţii, bunelor

relaţii şi securităţii.

4


Tipuri de servicii pe care le asigură ecosistemele

Serviciile de aprovizionare – care se referă la bunuri care provin

din culturi, creşterea animalelor şi rezultatul acestora, utilizarea plantelor

sălbatice, a algelor şi rezultatelor acestora, culturile in situ, apa de

suprafaţă şi de adâncime pentru băut etc.;

Serviciile de reglare şi mentenanţă – care se referă la procesele

naturale ce au loc în ecosisteme, cum ar fi sechestrarea carbonului şi

reglarea apelor, medierea reziduurilor şi substanţelor toxice etc.,

contribuind de asemenea la bunăstarea umană;

Serviciile culturale – care se referă la beneficiile de natură non-

materială ce pot fi obţinute din ecosisteme, cum ar fi interacţiunile fizice

şi intelectuale cu vietăţile, ecosistemele şi teritoriul, aspectele spirituale şi

simbolice etc.

4


Tipuri de servicii pe care le asigură ecosistemele (aprovizionare)

Division Group Class

Nutrition

Biomass

Cultivated crops

Reared animals and their outputs

Wild plants, algae and their outputs

Wild animals and their outputs

Plants and algae from in-situ aquaculture

Animals from in-situ aquaculture

Water Surface water for drinking

Ground water for drinking

Materials

Biomass

Fibres and other materials from plants, algae and animals for direct

use or processing

Materials from plants, algae and animals for agricultural use

Genetic materials from all biota

Water Surface water for non-drinking purposes

Ground water for non-drinking purposes

Energy

Biomass-based energy

sources

Plant-based resources

Animal-based resources

Mechanical energy Animal-based energy

Section: Provisioning

CUPRINS:


2.Introducere






5

TEORIA ŞI INGIERIA SISTEMELOR

Elemente introductive şi definitorii privind sistemele

►Sistem = (gr. systema = ,,a pune împreună, uninue de elemente

(lucruri) într-o manieră organizată”);

►Teoria generală a sistemelor (T.G.S.), care este o teorie relativ nouă are

drept obiect de studiu sistemele, indiferent de natura și tipul lor.

5



T.G.S. este: ►o teorie a complexităților organizate:

►formularea:

►principiilor;

►legilor;

►conceptelor;

►modelelor sistemelor,

►o disciplină științifică de sinteză:

► operează cu concepte fundamentale cum ar fi:

►sistemul;

►informaţia;

►finalitatea;

►organizarea;

►centralizarea;

►interacţiunea;

►integralitatea etc.

5



Ce este un sistem?

Set integrat de elemente

Interoperabile

Cu capabilitati delimitate si specificate

explicit

Care lucreaza sinergic

Pentru a executa o procesare cu valoare

adaugata

Pentru a permite unui utilizator sa

satisfaca necesitati operationale stabilite

printr-o misiune

Intr-un mediu de operare prescris

Cu un rezultat si probabilitate de succes

specificate

5


Ce este un produs? Ce este o unealta?

Oamenii confundă frecvent conceptele de sistem, produs şi unealtă.

Produs = un dispozitiv sau o entitate fizică care are o capabilitate specifică

(formă, potrivire, funcţie) cu un nivel specificat de performanţă.

Unealtă = un produs ajutător care permite utilizatorului sau unui sistem să îşi

alinieze (îmbunătăţească) capabilităţile şi performanţele personale pentru a

atinge într-un mod mult mai eficient obiectivele unei misiuni care depăşesc

capabilităţile individuale ale utilizatorului sau sistemului.

5


Evolutia si reprezentarea sistemelor

Sisteme: ►cu precedent;

►fara precedent.

5


Ingineria sistemelor

►Unele dintre sisteme sunt sisteme tipice care, bazate pe fluxuri, produc alte

sisteme, produse sau servicii. Prin urmare, ele necesită structuri organizaţionale

pătrunzătoare şi eficiente.

►Unele sisteme necesită analiza, designul şi dezvoltarea de structuri specializate,

interacţiuni complexe ca şi monitorizarea performanţei acestora deoarece ele pot

să aibă impact asupra securităţii, sănătăţii şi prosperităţii publice, ca şi asupra

mediului.

►Ingineria sistemelor se desfăşoară pe baza unor concepte, principii şi practici.

►Inginerie (inginerare) = a crea.

► Ingineria sistemelor = aplicarea multidisciplinară a principiilor analitice,

matematice şi ştiinţifice pentru formularea, selectarea şi dezvoltarea unei soluţii

care are un risc acceptabil, satisface nevoile operaţionale ale utilizatorului şi

minimizează costurile de dezvoltare ca şi costurile de pe parcursul ciclului său de

viaţă în timp ce echilibrează şi interesele actorilor din sistem.

5



Termenii cheie utilizaţi în ingineria sistemelor:

►Capabilitatea: o trăsătură explicită, intrinsecă activată sau declanşată

de un stimul extern pentru a executa o funcţie (acţiune) la un nivel

specificat de performanţă până la terminarea acţionată de comenzi

externe, îndeplinirea timpului alocat sau epuizarea resursei.

5




►Potrivirea: compatibilitatea unui element de a interfaţa cu uşurinţă şi

fără interferenţă cu un alt element în cadrul unui set prescris de limite.

5




►Forma: forma unui element destinată să suporte unul sau mai multe

obiective de delimitare a unei interfeţe.

5




►Funcţia: o operaţie, activitate, proces sau acţiune realizată de un

element de sistem pentru a atinge un obiectiv specific în cadrul unui set

prescris de limite de performanţă.

5




►Atribute funcţionale: parametri de performanţă măsurabili incluzând

fiabilitatea, mentenablilitatea şi siguranţa.

5




►Nivel de performanţă: un parametru obiectiv şi măsurabil care

serveşte delimitării abilităţii unui sistem de a perfroma o funcţie bazat pe

un set de scenarii (presupuneri), condiţii iniţiale şi condiţii de operare.

5




►Performanţă: o măsură cantitativă caracterizând un atribut fizic sau

funcţional relaţionat cu execuţia unei operaţii sau funcţii. Atributele

performanţei includ cantitatea, calitatea, acoperirea, actualitatea şi

promptitudinea.

5




►Atribute fizice: expresii cantitative şi calitative ale elementelor

materiale cum ar fi compoziţia, dimensiunile, finisările, forma, gradul de

potrivire şi toleranţele aferente.

CUPRINS:


2.Introducere






6

ECOLOGIE INDUSTRIALĂ, INGINERIE

ECOLOGICĂ ŞI ECOTEHNOLOGII

►Constientizare → reducerea impactului generat de emisii si reziduuri

→ ecotehnologii ;

► Ecologia industrială este ecologică cel puţin în două sensuri:

►Ideea conform careia sistemele industriale pot fi analoage

ecosistemelor;

► Plasează activitatea tehnologică umană – industria – în sensul

cel mai larg – în contextul ecosistemelor mai mari (largi) care suportă

astfel de activităţi;

► Ingineria ecologică combină discipline cum ar fi ecologia şi ingineria

pentru a rezolva diverse probleme de mediu (interfatare). Utilizează

procesele ecologice în sisteme naturale sau imitaţii construite ale acestora

pentru a se atinge anumite scopuri inginereşti.

CUPRINS:


2.Introducere






7

EVALUAREA CICLULUI DE VIAŢĂ (ECV)

Aspecte generale

►Ce este un ciclu de viaţă?

►Un exemplu: producţia creioanelor.

►La ce, cum şi pentru cât timp se folosesc creioanele

(funcţia)?

►Ce materii prime sunt necesare şi cum se procură

acestea (inventar)?

►Unde şi cum se manufacturează şi ce echipamente

sau tehnologii sunt necesare (inventar)?

►Cum şi unde se distribuie creioanele (inventar)?

►Ce se întâmplă cu reziduurile rezultate din utilizarea

creioanelor (inventar)?

7


Aspecte generale

►Ce este un ciclu de viaţă?

7


Aspecte generale

De ce ECV?

►Identificarea oportunităţilor de îmbunătăţire a performanţei de mediu:

►Regândirea (re-ingineria) unor procese;

►Excluderea unor procese care nu sunt absolut necesare;

►Introducerea de ecotehnologii în procese;

►Folosirea de resurse de energie regenerabilă în procese etc.

7


Aspecte generale

De ce ECV?

►Regândirea (re-ingineria) unor procese;

V1

V2

Transport unimodal

Transport bimodal

Transport in gol spre padure

Padure

Consum. Transport lemn spre consum.

Transport materiale&persoane

Padure

Consum. Transport lemn spre consum.

Q1

Q2

Q =

Q1+

Q2

Q =

Q1+

Q2

Q1

Q2

7


Aspecte generale

De ce ECV?

►Excluderea unor procese care nu sunt absolut necesare;

7


Aspecte generale

De ce ECV?

►Introducerea de ecotehnologii în procese;

=?

7


Aspecte generale

De ce ECV?

►Folosirea de resurse de energie regenerabilă în procese etc.

7


Aspecte generale

De ce ECV?

►Informarea factorilor de decizie cu privire la dezvoltarea de produse şi

la designul sau redesignul proceselor de producţie:

►Oferă posibilitatea implementării unor ecotehnologii;

►Tehnologiile emergente pot necesita subvenţii/certificate de

mediu;

►Se pot crea strategii şi politici de mediu;

►Se poate stimula o economie alternativă, verde etc.

7


Aspecte generale

De ce ECV?

►Selectarea şi cuantificarea indicatorilor de performanţă a mediului:

►Oferă posibilitatea comparării între tehnologii şi procese

alternative;

►Oferă posibilitatea selectării acelor indicatori care sunt

relevanţi etc.

7


Aspecte generale

De ce ECV?

►Probarea impactului redus asupra mediului în scopul eco-etichetării şi

obţinerii diverselor certificate (audit de mediu):

►Oferă posibilitatea conştinetizării consumatorului;

►Oferă posibilitatea comerţului cu certificate (stocarea

carbonului).

7


Cadrul metodologic

Etape

Denumire Caracterisici Cunoştinţe

1.Definire scop şi amplitudine

(scopicitate, acoperire)

1.1.Definirea scopului studiului

1.1.1.Definirea amplitudinii:

1.1.1.1.Determinarea graniţelor

sistemului analizat şi

1.1.1.2.Definirea unităţii funcţionale

Teoria sistemelor

2.Analiza inventarului 2.1.Modelarea inventarului pentru

fluxurile de intrări şi ieşiri specifice

sistemului-produs analizat

Teoria sistemelor

Ingineria proceselor

3.Evaluarea Impactului 3.1.Atribuirea rezultatelor

inventarului unor categorii de impact

Ştiinţe ale mediului

Ecotoxicologie

4.Interpretare 4.1.Extragerea concluziilor şi

recomandărilor privind îmbunătăţirea

procesului

Gândire critică

7


Scopul studiului:

Întrebări:

►De este condus?

►Care este scopul intenţionat de utilizare a rezultatelor?

►Cine va utiliza rezultatele?

►Ce se doreşte a fi evaluat?

Definiţia scopului trebuie să fie clar specifcată şi să asigure că studiul va

îndeplini cerinţele aplicaţiei preconizate.

De exemplu: ...în scopul evaluării a două alternative tehnologice de

producere a creioanelor, pentru identificarea celei mai prietenoase cu

mediul şi pentru a se lua decizii cu privire la modul de subvenţionare al

acestei industrii...

7


Scopicitatea studiului:

Suficient de bine definită, va răspunde la:

►Unitatea funcţională, limitele (graniţele sistemului)?

►Care vor fi sursele de date?

►Cum se vor trata datele?

►Unde vor fi aplicabile rezultatele?

7


Unitatea funcţională (paşi în definire):

Ps1:Descrierea produsului prin proprietăţile sale, inclusiv utilitatea

socială (SLCA);

Ps2:Precizarea segmentului de piaţă relevant;

Ps3:Precizarea alternativelor relevante ale produsului;

Ps4:Definirea şi cuantificarea unităţii funcţionale, în termeni de

proprietăţi cerute de segmentul de piaţă;

Ps5:Determinarea fluxurilor de referinţă pentru fiecare dintre sistemele

produs.

7


Proprietăţile unităţii funcţionale:

Pr1: Funcţionalitate – funcţia principală a produsului;

Pr2: Calitatea tehnică: stabilitate, durabilitate, uşurinţa mentenanţei etc.

Pr3: Servicii adiţionale pentru utilizare şi scoatere din uz;

Pr4: Estetică;

Pr5: Imaginea produsului sau producătorului;

Pr6: Costuri de achiziţie, utilizare şi scoatere din uz;

Pr7: Proprietăţi specifice sociale şi de mediu.

7


Proprietăţile unităţii funcţionale:

Denumire: Proprietăţi:

Creion Funcţionalitate: utilizabil la scris, în condiţii confortabile

Calitate tehnică: din lemn, HB, lungime, diametru, masă, să

dureaze....

Servicii adiţionale: ...

Estetică: culoare roşie, design nou...

Imagine: să aparţină unui brand popular

Costuri: să aibă un cost de maximum x.x lei, accesibil unui

consumator cu venit mediu,...

Proprietăţi specifice sociale şi de mediu: să fie fabricat din materiale

organice certificate....

7


Graniţele sistemului:

►Relevanţă...

►Resurse...

►Trunchiere...

►Ce intră şi ce rămâne în afară?

7


Graniţele sistemului:

Extractie&Prelucrare grafit

Extractie&Prelucrare minereu

Extractie&Prelucrare titei

Transport resurse

Manufacturare echipamente

Agricultura

Industrie textila, etc

Manufacturarea

creioanelor

7


Variante:

Cradle-to-grave (cradle=leagăn, to=la, grave=mormânt) = este utilizată pentru evaluarea

integrală a ciclului de viaţă, de la extragerea de resurse până la faza de reintegrare în mediu;

Cradle-to-gate (cradle=leagăn, to=la, gate=poartă) = este utilizată pentru evaluarea parţială

a ciclului de viaţă, de la extragerea de resurse până la faza de transport a produsului la

utilizator (starea produsului la poarta fabricii);

Cradle-to-cradle sau closed loop production (closed=închis, loop=buclă) = este utilizată

pentru evaluarea integrală a ciclului de viaţă, de la extragerea de resurse până la sfârşitul

ciclului de viaţă a produsului, unde ultima fază este un proces de reciclare;

Gate-to-gate = este utilizată pentru evaluarea parţială a ciclului de viaţă, de la un

producător la altul;

Well-to-wheel = este utilizată pentru evaluarea parţială a ciclului de viaţă, pentru

combustibili şi vehicule;

7


Analiza inventarului – cea mai importantă etapă:

►modelarea fluxurilor de intrări şi ieşiri pentru sistemul produs:

►cartarea (identificare) structurii şi functiilor sistemului-produs

– diagramă a procesului;

►cuantificarea fluxurilor;

►conversia cantităţilor într-un set specific de fluxuri de ieşire.

►efort considerabil în termeni de resurse.

7


►Cartarea (identificare) structurii şi functiilor sistemului-produs –

diagramă a procesului;

Transport busteni

Debitare busteni

Transport grafit

Extrudare grafit

Transport adeziv

Transport vopsea

Formatare

Aplicare grafit

Uscare grafit

Aplicare adeziv

Presare

Separare Finisare Vopsire Uscare

7


►cuantificarea fluxurilor (adaptare dupa Heinimann, 2012);

7


►conversia cantităţilor într-un set specific de fluxuri de ieşire (adaptare

dupa Heinimann, 2012).

7


Analiza impactului:

►atribuirea rezultatelor unor categorii specifice de impact:

►contribuţia la epuizarea resurselor regenerabile şi non-

regenerabile;

►contribuţia la efectul de seră;

►contribuţia la epuizarea stratului de ozon;

►contribuţia la toxicitatea umană;

►contribuţia la acidificare etc.

7


Interpretarea rezultatelor:

►Concluzii şi recomandări cu indicarea căilor de îmbunătăţire;

►Concluzii şi recomandări cu indicarea unui sistem-produs atunci când

se analizează mai multe alternative.

7


Surse:

8

BIBLIOGRAFIE SI RESURSE

www.wikipedia.org

www.forestenergy.org

www.ecoinvent.org

http://eplca.jrc.ec.europa.eu/ELCD3/

http://cpmdatabase.cpm.chalmers.se/AboutDatabase.htm

Referintele bibliografice complete ale acestei prezentari sunt cuprinse in documentul

text al proiectului, disponibil la:

http://www.wikipedia.org/

http://www.forestenergy.org/

http://www.ecoinvent.org/





VĂ MULŢUMESC

PENTRU

ATENŢIE!!!

concepte Şi metode - old.unitbv.roold.unitbv.ro/portals/31/burse...

Documents