الأثر البيئي للمصاعد: EPD

يلقي مؤلفك نظرة متعمقة على القواعد والعمليات والاختلافات الجغرافية والاتجاهات.

بواسطة جوزيبي يوتي

The environmental product declaration (EPD) is a voluntary document with which a company or organization transparently discloses the environmental impact of the life of its products or services. It is not only about energy consumption. In this way, a product's entire environmental sustainability is assessed and declared.

يتبع إصدار EPD قواعد مقننة تسمى قواعد فئة المنتج (PCR) وتعليمات البرنامج العامة ذات الصلة (GPI). تم تسجيل هذه المستندات في إطار نظام EPD الدولي ويمكن الرجوع إليها في المكتبة في EPD الدولية. تم نشر قواعد محددة للمصاعد في عام 2015 وتم تجديدها في عام 2019 بعد العديد من المشاورات العامة.^[1] Based on these rules, some authorized program operators — such as Sweden's EPD International AB, Netherlands' Stichting and Spain's Aenor — work in the lift field. To process an EPD, it needs to follow the system of international standards for environmental management starting from ISO 14001, involving ISO 14040 (principles for life cycle analysis (LCA), ISO 14044 (guidelines and requirements for LCA), ISO 14025 (environmental declarations and labels) and the EN 15804: 2019 standard on EPD and PCR specific to sustainability in buildings. Some EPDs for lifts have been released out of the framework of the codified PCR, but still comply with the applicable rules of ISO 14000.

The first step is the univocal definition of the product in question — the lift — classified according to the UN product list with the code CPC 4354. Then, there is the detailed definition of the specific lift: nominal capacity, speed, travel height, number of stops, type (for example, electric machine-room-less [MRL]); category of use foreseen, according to ISO 25745-2 (energy performance of lifts - energy calculation and classification of lifts), with the consequent average number of daily trips; its recommended application, i.e., the type of building for which it is intended; the number of days of service foreseen; the energy efficiency class, always calculated on the basis of ISO 25745-2; the geographical area of reference; and, last but not least, the declared hypothesis of duration of the product life cycle (PLC).

The basic document assumes a period of use of 25 years, but the manufacturer can declare a different value (which has been done by some) and because it also depends on the characteristics of the different markets, including the fact it can be better economically to completely replace a lift every "X" number of years. The definition of the expected duration of the PLC is also essential because the longer or shorter use phase is among the main ones in determining the environmental impact and, in particular, the electric power supply generally produced by emitting CO2 (even if the lift itself does not emit any) for the entire designated period. The longer the life of the product, the better it would be, as long as it continues to operate efficiently and safely, unless replacement involves the installation of a new lift that is really better from an energy point of view than the old one.

تعتبر المنطقة الجغرافية المرجعية مهمة لكل من مرحلتي استخدام وإنتاج المصعد ، وهي مواقع يمكن أن تكون مختلفة في المرحلتين. إنه يحدد مزيج المواد والطاقة المستخدمة (والتي يمكن أن تتغير بمرور الوقت - لدرجة أن EPDs لها حد زمني) ، وهي ضرورية لمعالجة بعض المؤشرات البيئية لتأثير المصعد في LCA الخاص به الذي سنراه أدناه .

تعتبر مساهمة مصادر الطاقة المختلفة - خاصة مصادر الطاقة المتجددة - المستخدمة في المجال المرجعي بواسطة المصعد أمرًا مهمًا. من المفهوم أن استخدام الطاقة الشمسية أو المائية أو طاقة الرياح أفضل بكثير من حرق الفحم أو الغاز أو الديزل في محطات توليد الطاقة. أما إنتاج الطاقة النووية فيحدث تأثيرات أخرى ، لكنه لا ينبعث منه غاز ثاني أكسيد الكربون بشكل مباشر ، حيث لا يوجد احتراق.

هناك مؤشر تركيبي يعبر عن هذه البيانات ، وهو عامل مزيج الإنتاج بالكيلوغرام من ثاني أكسيد الكربون المنبعث لكل كيلوواط ساعة من الكهرباء المنتجة - وكلما انخفض كان ذلك أفضل. في الجدول التالي ، نرى القيم المختلفة التي تم جمعها في مارس 2 [2022] من بعض دول العالم.

تختلف البيانات الوطنية بشكل كبير بسبب خيارات الطاقة في مختلف البلدان. على سبيل المثال ، الوضع في إيطاليا أسوأ بست مرات مما هو عليه في فرنسا ، لكنه أفضل بأكثر من مرتين منه في بولندا. يعتمد هذا أيضًا على مصادر الطاقة الموجودة والقابلة للاستغلال في أراضيهم أو المناطق المجاورة ويأخذ في الاعتبار القيود الاقتصادية والبيئية.

تختلف البيانات الوطنية بشكل كبير بسبب خيارات الطاقة في مختلف البلدان.

Some areas have more sun, more wind or more possibilities and will to build hydroelectric basins or exploit other renewable sources. Others that have access to coal, gas or oil, or can more easily import them. Still others have made a decisive nuclear choice, which some, on the contrary, have completely excluded. Poland, India and China burn a lot of coal in percentages. For example, while France has focused on nuclear power and Spain on solar and renewables in general, Italy is, let's say, halfway between gas and renewables (in particular hydroelectric) and uses little coal and no nuclear power. Some EPDs indicate different values in the table (for Italy, for example, 0.42), based on other estimates.

يختلف إنتاج المصعد ومكوناته ، على سبيل المثال ، في سويسرا مقابل الصين. بيئيًا ، يعد الإنتاج في إسبانيا أكثر من إيطاليا تقريبًا بفائدة مضاعفة ، من وجهة نظر كيلوغرام من ثاني أكسيد الكربون المنبعث لكل كيلوواط ساعة من الكهرباء المستخدمة. يمكن للمصنعين العمل على هذا العامل ، وتحديد مكان الإنتاج ، وسوف تعكس EPD الخاصة بهم هذه الخيارات.

جانب آخر حاسم هو المكان ، أو الأماكن ، حيث يُعلن أن المصعد المحدد مثبت وسيعمل. نفس المصعد الذي يعمل في إيطاليا ، بقدر ما رأينا ، يحدد انبعاثات ثاني أكسيد الكربون أثناء الاستخدام التي تكون تقريبًا ضعف ما إذا كانت تعمل في إسبانيا ، ولكن أقل من نصف ذلك في بولندا.

يعلن بعض المنتجين في وثائق EPD الخاصة بهم (فيما يتعلق بمرحلة الاستخدام) عن متوسط ​​مزيج الطاقة الذي يشير إلى التوزيع الجغرافي لمبيعاتهم. إنه ليس أفضل خيار ممكن. سيكون ذلك لتكييف الإعلان لكل مصعد مع الوضع الفعلي لبلد التثبيت. القيام بذلك ، ومع ذلك ، من شأنه أن يفرض معالجة عدد كبير من الوثائق المختلفة - عبء ثقيل. ومع ذلك ، فإن هذا يجعلنا نفكر في القيمة النسبية التي يمكن أن تمتلكها EPD في الزمان والمكان.

لن يكون من المنطقي للغاية ، على سبيل المثال ، بالنسبة لشركة ليس لديها علاقات خاصة مع فرنسا تحديد موقع المصعد المختار لـ EPD في فرنسا ، بمزيج الطاقة المناسب الذي يسمح لها بإعلان تأثير أقل للطاقة في مرحلة الاستخدام. إذا تم تركيب مصعد مماثل ، بدلاً من ذلك ، في إيطاليا ، فإن التأثير الناتج عن مزيج الطاقة سيكون ستة أضعاف في تلك المرحلة ، ما لم يتغير الوضع (نأمل) للأفضل بمرور الوقت. لهذه الأسباب ، توضح EPDs في مقدماتها أنها قابلة للمقارنة فقط إذا كانت تشير إلى نفس الشروط بالضبط. ولكن بالنسبة لأولئك الذين يتلقونها ، يجب أن تكون كل هذه الشروط واضحة للعيان وسهلة الفهم حتى لا ينتهي العميل بمقارنة المنتجات بشكل غير صحيح.

المصعد ، مثل أي منتج آخر ، له دورة حياته الخاصة. يشمل تقييمها الوحدات التالية:

• A1: توريد المواد الخام
• A2: نقلهم إلى المصنع
• A3: التصنيع (للمكونات أو المصعد بأكمله)
• A4: النقل إلى موقع البناء
• A5: التركيب
• B1: تستخدم
• B2: صيانة
• B3: يصلح
• B4 / B5: أي تحديث أو استبدال
• B6: استهلاك الطاقة أثناء التشغيل
• C1: تفكيك
• C2: نقل المواد المفككة
• C3: معالجة النفايات لإعادة استخدامها أو استعادتها أو إعادة تدويرها
• C4: التخلص من النفايات
• D: إعادة استخدام وإعادة تدوير واستعادة النفايات من حيث الفوائد الصافية

Phase B7 (water consumption) is not considered, as the lift does not consume water. Modules A1-A3, C1-C4 and D are mandatory, with few exceptions, but a "cradle to grave" EPD contains them all. Some companies with their own factories specify the data related to phase A3 that distinguish between suppliers and their own production. For small- and medium-sized enterprises (SMEs), it can be assumed data from A1 to A3 should be collected mainly from suppliers.

A more synthetic subdivision can be made, dividing the phases into: Upstream (A1, A2 and possibly A3 for suppliers), Core (A3) and Downstream (all the others). D is a "benefit," that is, the calculated data is subtracted from the environmental impact of the product.

فيما يلي وصف المواد (بالكيلو جرام وكنسبة مئوية من الإجمالي) التي يتم تصنيع المصعد المحدد منها في EPD:

• المعادن الحديدية
• المعادن غير الحديدية (مثل الألومنيوم والنحاس)
• البلاستيك والمطاط
• مواد غير عضوية أخرى (مثل الخرسانة والزجاج)
• المواد العضوية (مثل الورق والخشب)
• مواد التشحيم والدهانات والطلاء والمواد اللاصقة ومواد التعبئة
• المعدات الكهربائية والإلكترونية
• البطاريات والمراكم
• أي مواد أخرى

يمكن تحديد تكوين ووزن العبوة ، وعادةً ما تكون في الخشب ، متبوعة بالكرتون والبلاستيك. تحدد بعض الشركات المصنعة الخصائص البيئية مثل شهادة FSC (مجلس رعاية الغابات) للكرتون وشهادة PEF (برنامج المصادقة على الغابة) للخشب.

من وجهة نظر كمية ، المصعد الكهربائي MRL (النوع الذي تم إصدار المزيد من EPDs من أجله حتى الآن) مصنوع إلى حد كبير (على الأقل ثلثي) من مواد حديدية إذا كان الثقل الموازن مصنوعًا من الخرسانة أو حوالي 90٪ إذا كان كذلك في مواد حديدية. إذا كان ثقل الموازنة من الخرسانة ، فإن المواد غير العضوية في رفع قياسي بسعة 630 كجم مع خمس توقفات تصل إلى 30٪ ، بما في ذلك مرآة في المقصورة. مع زيادة نقاط التوقف ، تزداد نسبة الحديد. تمثل المواد غير الحديدية والبلاستيك النسب المئوية المكونة من رقم واحد والمواد الأخرى أقل من 1٪. تشتمل النسبة المئوية الدنيا (أقل من 0.1٪ من الوزن) على الرصاص وحمض البوريك وأنهيدريد البوريك ، والتي توجد في المكونات الإلكترونية والمواد الخطرة. يسمح الإجراء لمن يبلغون بإهمال ما يصل إلى 5٪ من الإجمالي.

في بعض البلدان ، قد يكون من الإلزامي ذكر مواد معينة في الإعلان. على الرغم من وجود رؤية مشتركة اليوم على المستوى الدولي حول المواد التي تعتبر ملوثة أو خطرة ، إلا أن التشريعات الوطنية ذات الصلة قد لا تكون متجانسة تمامًا في هذا الصدد. من بين هذه العناصر ، قد تكون هناك مركبات عضوية متطايرة (مركبات عضوية متطايرة) ، لكن ISO 15804 لا تزال تتطلب وصفًا للوجود المحتمل لـ SVHC (مواد ذات أهمية كبيرة) - قائمة أعدتها وكالة المواد الكيميائية الأوروبية (ECHA).

بيئيًا ، يعد الإنتاج في إسبانيا أكثر من إيطاليا تقريبًا بفائدة مضاعفة ، من وجهة نظر كيلوغرام من ثاني أكسيد الكربون المنبعث لكل كيلوواط ساعة من الكهرباء المستخدمة.

تُفصِّل بعض وحدات EPD مراحل النقل ، وتحدد ما إذا كان النقل يتم بالشاحنة أو السفن أو أي وسيلة أخرى ، أو مقدار ذلك ، بالإضافة إلى استهلاك الوقود ومتوسط ​​المسافات المقطوعة.

فيما يلي تعريف الوحدة الوظيفية (FU). يتم حسابها بدءًا من الإجراءات المشار إليها في معيار ISO 27425-2 وهي قيمة معبر عنها بالطن لكل كيلومتر (tkm) ، ماديًا ، نقل حمولة لمسافة عمودية. إنه مفيد لأنه يمكن الإعلان عن تمديد صلاحية EPD (بشكل معقول) إلى نطاقات مختلفة من السعة والسرعة وعدد الطوابق. وبالتالي ، يمكن تكييف نتائج تقييم دورة الحياة مع المتغيرات. يتم الحصول على القيمة من خلال حساب متوسط ​​حمولة السيارة ومتوسط ​​المسافة المقطوعة لكل شوط. بعد ذلك ، تُضرب النتائج في عمليات التشغيل التي يُفترض أن يتم تنفيذها خلال دورة حياة المنتج ، أي خمس سنوات. يبلغ متوسط ​​الحمل خلال عمر النظام في هذه الحالة 630 كجم وخمس توقفات و 12 مترًا من السفر ، ويقدر بـ 7.5٪ من الحمل الاسمي من الجدول 3 للمعيار (47 كجم). إذا كان من المخطط أن يقع المصعد في الفئة U2 على النحو المحدد في الجدول A1 من المعيار ، أي في مبنى سكني من 20 شقة ، مع حركة مرور منخفضة متوقعة ، أي بمتوسط ​​125 رحلة في اليوم ، ومتوسط ​​السفر على إجمالي 10 أمتار هو 4.8 متر ، في سنة واحدة ، يقدر أن ينتقل المصعد 4.8 × 125 × 365 = 219.000 متر ، وفي 25 سنة 5.475 كيلومتر. سيكون FU عند ذلك 0.047 X 5.475 = 237.33 tkm. من الممكن أيضًا مقارنة الكتلة الكلية للنظام (على سبيل المثال ، 2,600 كجم لمصعد بسعة 630 كجم وخمس توقفات) مع tkm ؛ في هذا المثال ، سيكون 10.96 كجم / طن كم. إذا تم أخذ العبوة في الاعتبار ، تزداد هذه القيمة بحوالي 10٪.

يتم تقييم الأثر البيئي للمصعد ، مثله مثل منتجات الأنظمة الصناعية الأخرى ، وفقًا للمعايير المطبقة في EPD مع المؤشرات التالية:

• إمكانية استنفاد العناصر اللاأحيائية (عناصر ADP) ، معبراً عنها بالكيلوغرام Sb (الأنتيمون) المكافئ. هذه هي المواد الخام التي لا يبدو استهلاكها بالمعدلات الحالية مستدامًا. أي أنهم عرضة للندرة.

• إمكانية الاستنفاد اللاأحيائي للوقود الأحفوري (ADP-fossil) ، معبراً عنه بـ MJ (ميغا جول). هذا المفهوم مشابه للمفهوم السابق ، في إشارة إلى النفط والغاز وما شابه ذلك.

• إمكانية التحمض (AP) ، معبراً عنها بالكيلوغرام من مكافئ ثاني أكسيد الكبريت SO2. إنه تأثير التلوث الناجم عن الأنشطة الصناعية ، والنقل ، واستخدام الوقود الأحفوري بشكل عام. يصف مقدار الترسب الحمضي في النباتات والتربة والمياه السطحية الذي تسببه ملوثات الهواء التي تتحول إلى حمض.

• جهد التخثث (EP) ، معبراً عنه بالكيلوغرام من مكافئ PO43- (مجموعة الفوسفات). تؤدي المغذيات الزائدة في الماء إلى تكاثر الطحالب والنباتات المختلفة ، مما قد يؤدي إلى استنفاد الأكسجين ، وعدم توازن البيئات التي تعيش فيها النباتات والحيوانات ، بل وتسبب موتها.

• إمكانية الاحترار العالمي (GWP) بسبب تأثير الاحتباس الحراري ، معبرًا عنها بالكيلوغرام من مكافئ ثاني أكسيد الكربون. إنه مقياس نسبي لمقدار الحرارة التي يحبسها تأثير الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي ويشير إلى فترة زمنية معينة.

• إمكانات تكوين الأوزون الكيميائي الضوئي (POCP) ، معبرًا عنها بالكيلوغرام من مكافئ C2H4 (الإيثيلين). إنه مرتبط بالضباب الدخاني الصيفي في بيئة حضرية مع تركيز مفرط من الملوثات. في حين أن الأوزون له تأثير إيجابي في حمايتنا من الأشعة فوق البنفسجية في الغلاف الجوي العلوي ، إلا أنه على مستوى الأرض يعد ملوثًا خطيرًا على الصحة ، ويهاجم الشعب الهوائية والرئتين.

• قدرة استنفاد الأوزون (ODP) ، معبراً عنها بالكيلوغرام من مكافئ CFC 11. CFC-11 (ثلاثي فلورو كلورو ميثان) ، مع الهالون ومركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية (مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية) ، تدمر الأوزون في الغلاف الجوي العلوي.

يتم تمثيل جوهر EPD من خلال بيانات الأداء البيئي حول استخدام الموارد فيما يتعلق بهذه الإمكانات. أما بالنسبة للطاقة الأولية ، والتي تنقسم إلى طاقة متجددة وغير متجددة ، فإن المراحل السائدة إلى حد كبير في الاستهلاك هي مراحل التصنيع والاستخدام. ينطبق هذا أيضًا على المواد ، والتي تكون في الغالب موارد متجددة. ينتشر استنفاد العناصر غير العضوية بشكل كبير في توريد المواد الخام ، بالطبع. إن العناصر الأحفورية (ناقلات الطاقة) موجودة ، ولكن أيضًا في مرحلة الاستخدام. يتم تحديد التحمض أيضًا بشكل أساسي في المرحلة الأولى ، مثل التكوين الضوئي الكيميائي للأوزون ، ومثل التخثث ، والذي ، مع ذلك ، يؤثر أيضًا على الاستخدام. لذلك ، هناك مرحلتان مؤثرتان حقًا في تاريخ المصعد ، دون إهمال النقل إلى موقع البناء والصيانة ومعالجة النفايات. لا يزال تحديد إنتاج النفايات في المرحلة الأولى ، وبدرجة أقل من الاستخدام والتفكيك في نهاية عمرها الافتراضي.

أيضًا ، من حيث البصمة الكربونية (بالكيلوغرام من مكافئ ثاني أكسيد الكربون) ، فإن المراحل السائدة هي مراحل الإنتاج والاستخدام. في EPD المتعلق بالمعيار ، يُقدَّر الأول لتحديد ثلثي الإجمالي والثاني بنسبة 2٪ تقريبًا. من خلال حساب المرحلة D ، قد يكون لدينا حوالي 30٪ من استخلاص الكيلوغرام من ثاني أكسيد الكربون من النفايات.

يتم تمثيل بيانات الأداء البيئي في شكل جدول ، سواء بالقيمة المطلقة أو بالنسبة لكل tkm ، بحيث يمكن توسيعها لتشمل متغيرات المصعد الأساسي. تم إصدار جدولين - أحدهما يشير إلى الأثر البيئي والآخر إلى استهلاك الموارد. ثم يصف الجدول كميات النفايات المنتجة خلال مراحل الحياة المختلفة ، بالأرقام المطلقة ، ولكل طن متري ، ويفصل النفايات الخطرة عن تلك التي ليست كذلك. بعد ذلك ، يحدد البعض سيناريوهات مختلفة لنهاية العمر ، مشيرًا ، على سبيل المثال ، إلى إحصاءات يوروستات لأوروبا بشكل عام أو إحصاءات وطنية عند توفرها. الفرضية التحوطية (ازدراء) لبقية العالم هي اعتبار أن جميع النفايات ينتهي بها المطاف في مدافن النفايات.

مراجع حسابات

[1] س. إقبال ون. مينكوف ، "Calculating, Quantifying and Reporting 'Green,'" عالم المصاعد، أبريل 2014

[2] أثار الكربون