Εκτίμηση κύκλου ζωής μεταλλικού πώματος γυάλινης φιάλης (crown cork)

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία εκπονήθηκε στο πλαίσιο της αυξανόμενης διεθνούς ανησυχίας για την ανάγκη μετάβασης σε βιώσιμα πρότυπα παραγωγής και κατανάλωσης, με επίκεντρο τον τομέα της συσκευασίας τροφίμων. Στόχος της μελέτης είναι η Εκτίμηση Κύκλου Ζωής (Life Cycle Assessment - LCA) μεταλλικών πωμάτων τύπου "Crown cork" διαμέτρου 26 mm που χρησιμοποιούνται σε γυάλινες συσκευασίες, προκειμένου να αξιολογηθούν συγκριτικά οι περιβαλλοντικές τους επιπτώσεις καθ’ όλη τη διάρκεια ζωής τους. Η μεθοδολογία που εφαρμόστηκε στηρίχθηκε στα διεθνή πρότυπα ISO 14040-44 και υλοποιήθηκε με τη βοήθεια του Microsoft Excel για την καταγραφή όλων των σχετικών εισροών και εκροών. Εξετάστηκαν διαδοχικά οι φάσεις του κύκλου ζωής των πωμάτων, ξεκινώντας από την παραγωγή πρώτων υλών, δηλαδή την εξόρυξη σιδηρομεταλλεύματος και την παραγωγή χάλυβα, συνεχίζοντας με την κατασκευή, η οποία περιλαμβάνει την εκτύπωση μεταλλικών φύλλων, τη διαμόρφωση και τη συσκευασία των πωμάτων, και τέλος τη φάση της μεταφοράς προς τους εμφιαλωτές. Κατά την Απογραφή Κύκλου Ζωής (Life Cycle Inventory - LCI), διαπιστώθηκε ότι η παραγωγή χάλυβα είναι η φάση με τη μεγαλύτερη περιβαλλοντική επιβάρυνση. Σε αυτή καταγράφονται οι υψηλότερες εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα (CO₂), καθώς και αυξημένα επίπεδα μονοξειδίου του άνθρακα (CO), οξειδίων του αζώτου (NOₓ) και οξειδίων του θείου (SOₓ), ενώ οι εκπομπές βαρέων μετάλλων και οργανικών ρύπων θεωρούνται αμελητέες. Ακολούθησε η φάση της Αποτίμησης Επιπτώσεων Κύκλου Ζωής (Life Cycle Impact Assessment - LCIA), η οποία πραγματοποιήθηκε με τη χρήση της μεθόδου Eco-Indicator 99. Η μέθοδος αυτή επιτρέπει την ανάλυση των επιπτώσεων μέσα από μια τριμερή προσέγγιση: την κατηγοριοποίηση των εκπομπών σε επιπτώσεις, την ποσοτικοποίηση των επιπτώσεων σε ανθρώπινη υγεία, ποιότητα οικοσυστημάτων και εξάντληση φυσικών πόρων, και τέλος τη στάθμιση για την εξαγωγή συνολικού περιβαλλοντικού δείκτη. Με την ολοκλήρωση της πειραματικής διαδικασίας, τα αποτελέσματα της φάσης Ερμηνείας των Επιπτώσεων του Κύκλου Ζωής (Life Cycle Interpretation) έδειξαν ότι η παραγωγή χάλυβα αποτελεί τον βασικό παράγοντα περιβαλλοντικής επιβάρυνσης. Ακολουθεί η φάση της κατασκευής, ενώ η φάση της μεταφοράς εμφάνισε το χαμηλότερο περιβαλλοντικό αποτύπωμα. Η μελέτη επιβεβαιώνει πως η εφαρμογή τεχνολογιών χαμηλών εκπομπών, όπως ο ηλεκτρικός κλίβανος τόξου (Electric Arc Furnace - EAF) με υψηλό ποσοστό ανακυκλωμένου χάλυβα, μπορεί να μειώσει τις εκπομπές CO₂ έως και κατά 68%, γεγονός που καθιστά τη φάση παραγωγής του χάλυβα κρίσιμο σημείο παρέμβασης. Για μελλοντική έρευνα προτείνεται η ανάπτυξη εξειδικευμένων βάσεων δεδομένων, η διαμόρφωση πιο στοχευμένων συντελεστών εκπομπών των ρύπων, καθώς και η διερεύνηση εναλλακτικών σεναρίων ανακύκλωσης και διαχείρισης αποβλήτων, με στόχο την πληρέστερη αποτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων σε όλες τις φάσεις του κύκλου ζωής των μεταλλικών πωμάτων.