Impatto ambientale degli ascensori: l'EPD

Il tuo autore dà uno sguardo approfondito a regole, processi, variazioni geografiche e tendenze.

di Giuseppe Iotti

La dichiarazione ambientale di prodotto (EPD) è un documento volontario con il quale un'azienda o un'organizzazione divulga in modo trasparente l'impatto ambientale dell'intero ciclo di vita dei propri prodotti o servizi. Non si tratta solo di consumo energetico. In questo modo, viene valutata e dichiarata la sostenibilità ambientale complessiva di un prodotto.

L'emissione di una EPD segue regole codificate chiamate regole di categoria di prodotto (PCR) e le relative istruzioni generali di programma (GPI). Tali documenti sono registrati nell'ambito del Sistema Internazionale EPD e sono consultabili presso la biblioteca all'indirizzo EPD Internazionale. Norme specifiche per gli ascensori sono state pubblicate nel 2015 e rinnovate nel 2019 dopo numerose consultazioni pubbliche.^[1] In base a queste regole, alcuni operatori di programmi autorizzati, come la svedese EPD International AB, la olandese Stichting e la spagnola Aenor, operano nel settore degli ascensori. Per elaborare una EPD, è necessario seguire il sistema di norme internazionali per la gestione ambientale a partire dalla ISO 14001, che comprende la ISO 14040 (principi per l'analisi del ciclo di vita (LCA), la ISO 14044 (linee guida e requisiti per l'LCA), la ISO 14025 (dichiarazioni ed etichette ambientali) e la norma EN 15804:2019 sulle EPD e PCR specifiche per la sostenibilità negli edifici. Alcune EPD per gli ascensori sono state rilasciate al di fuori del quadro del PCR codificato, ma sono comunque conformi alle norme applicabili della ISO 14000.

Il primo passo consiste nella definizione univoca del prodotto in questione, ovvero l'ascensore, classificato secondo la lista UN con il codice CPC 4354. Segue poi la definizione dettagliata dello specifico ascensore: capacità nominale, velocità, altezza di corsa, numero di fermate, tipologia (ad esempio, elettrico senza locale macchine [MRL]); categoria di utilizzo prevista, secondo la norma ISO 25745-2 (prestazioni energetiche degli ascensori - calcolo e classificazione energetica degli ascensori), con il conseguente numero medio di corse giornaliere; applicazione consigliata, ossia la tipologia di edificio per cui è destinato; durata di servizio prevista; classe di efficienza energetica, sempre calcolata sulla base della norma ISO 25745-2; area geografica di riferimento; e, ultimo ma non meno importante, l'ipotesi dichiarata sulla durata del ciclo di vita del prodotto (PLC).

Il documento di base presuppone un periodo di utilizzo di 25 anni, ma il produttore può dichiarare un valore diverso (come è già stato fatto da alcuni) e ciò dipende anche dalle caratteristiche dei diversi mercati, incluso il fatto che può essere economicamente più conveniente sostituire completamente un ascensore ogni "X" anni. La definizione della durata prevista del PLC è fondamentale anche perché la durata di utilizzo, più o meno lunga, è tra i fattori principali che determinano l'impatto ambientale e, in particolare, il consumo di energia elettrica prodotto, con conseguente emissione di CO2 (anche se l'ascensore in sé non ne emette) per l'intero periodo previsto. Maggiore è la durata del prodotto, meglio è, a condizione che continui a funzionare in modo efficiente e sicuro, a meno che la sostituzione non comporti l'installazione di un nuovo ascensore che sia effettivamente più efficiente dal punto di vista energetico rispetto al precedente.

L'area geografica di riferimento è importante sia per la fase di utilizzo che per quella di produzione dell'ascensore, ubicazioni che possono essere diverse nelle due fasi. Determina il mix di materiali ed energia utilizzati (che possono cambiare nel tempo, tanto che le EPD hanno un limite di tempo), ed è necessario affrontare alcuni degli indicatori ambientali dell'impatto dell'ascensore nella sua LCA che vedremo di seguito .

Importante è il contributo delle diverse fonti energetiche, soprattutto quella rinnovabile, utilizzate nel territorio di riferimento dall'ascensore. Resta inteso che utilizzare l'energia solare, idroelettrica o eolica è molto meglio che bruciare carbone, gas o diesel nelle centrali elettriche. Per quanto riguarda la produzione di energia nucleare, crea altri impatti, ma non emette direttamente CO2, in quanto non c'è combustione.

Esiste un indice sintetico che esprime questo dato, che è il fattore del mix di produzione in kg di CO2 emessi per kWh di energia elettrica prodotta, più basso è meglio è. Nella tabella seguente, vediamo i diversi valori raccolti nel marzo 2022[2] da alcuni paesi del mondo.

I dati nazionali variano in modo significativo a causa delle scelte energetiche dei diversi paesi. Ad esempio, la situazione in Italia è più di sei volte peggiore che in Francia, ma più di due volte migliore che in Polonia. Ciò dipende anche dalle fonti energetiche presenti e sfruttabili nel proprio o nei territori limitrofi e tiene conto dei vincoli economici e ambientali.

I dati nazionali variano in modo significativo a causa delle scelte energetiche dei diversi paesi.

Alcune aree godono di maggiore insolazione, più vento o maggiori possibilità e volontà di costruire bacini idroelettrici o sfruttare altre fonti rinnovabili. Altre hanno accesso a carbone, gas o petrolio, o possono importarli più facilmente. Altre ancora hanno optato decisamente per il nucleare, che alcune, al contrario, hanno completamente escluso. Polonia, India e Cina bruciano grandi quantità di carbone in termini percentuali. Ad esempio, mentre la Francia si è concentrata sull'energia nucleare e la Spagna sul solare e sulle energie rinnovabili in generale, l'Italia si colloca, diciamo, a metà strada tra gas e energie rinnovabili (in particolare l'idroelettrica) e utilizza poco carbone e nessuna energia nucleare. Alcune Dichiarazioni Ambientali di Probabilità (EPD) indicano valori diversi nella tabella (per l'Italia, ad esempio, 0.42), basati su altre stime.

La produzione di un ascensore e dei suoi componenti è diversa, ad esempio, in Svizzera rispetto alla Cina. Dal punto di vista ambientale è quasi due volte più vantaggioso produrre in Spagna piuttosto che in Italia, dal punto di vista dei kg di CO2 emessi per kWh di energia elettrica consumata. I produttori possono operare su questo fattore, decidendo dove produrre, e le loro EPD rifletteranno queste scelte.

Altro aspetto decisivo è il luogo, oi luoghi, in cui si dichiara che lo specifico ascensore è installato e funzionerà. Lo stesso ascensore in funzione in Italia, per quanto abbiamo visto, determina emissioni di CO2 in fase di utilizzo che sono all'incirca doppie rispetto a se funzionasse in Spagna, ma meno della metà di quelle in Polonia.

Nelle proprie EPD alcuni produttori (relativamente alla fase di utilizzo) dichiarano un mix energetico medio che fa riferimento alla distribuzione geografica delle proprie vendite. Non è la migliore scelta possibile. Ciò significherebbe adattare la dichiarazione per ciascun ascensore alla situazione effettiva del paese di installazione. In tal modo, tuttavia, si imporrebbe l'elaborazione di un gran numero di documenti diversi, un onere considerevole. Questo però fa riflettere sul valore piuttosto relativo che le EPD possono avere nel tempo e nello spazio.

Non avrebbe molto senso, ad esempio, che un'azienda senza particolari rapporti con la Francia localizzasse in Francia l'ascensore scelto per l'EPD, con il suo favorevole mix energetico che le permette di dichiarare un minor impatto energetico in fase di utilizzo. Se un ascensore identico viene, invece, installato in Italia, l'impatto dovuto al mix energetico sarà sestuplicato in quella fase, a meno che la situazione non cambi (si spera) in meglio nel tempo. Per questi motivi, le EPD chiariscono nelle loro introduzioni che sono comparabili solo se si riferiscono esattamente alle stesse condizioni. Ma a chi le riceve, tutte queste condizioni dovrebbero essere rese ben visibili e di facile comprensione in modo che il cliente non finisca per confrontare i prodotti in modo errato.

Il sollevatore, come qualsiasi altro prodotto, ha un proprio ciclo di vita. La sua valutazione comprende i seguenti moduli:

• A1: fornitura di materie prime
• A2: il loro trasporto alla fabbrica
• A3: fabbricazione (dei componenti o dell'intero ascensore)
• A4: trasporto al cantiere
• A5: installazione
• B1: uso
• B2: manutenzione
• B3: riparazione
• SI4/SI5: eventuali ammodernamenti o sostituzioni
• B6: consumo di energia durante il funzionamento
• C1: smantellamento
• C2: trasporto dei materiali smantellati
• C3: trattamento dei rifiuti per il riutilizzo, il recupero o il riciclaggio
• C4: smaltimento dei rifiuti
• D: riutilizzo, riciclo e recupero dei rifiuti in termini di benefici netti

La fase B7 (consumo idrico) non è considerata, poiché l'ascensore non consuma acqua. I moduli A1-A3, C1-C4 e D sono obbligatori, salvo rare eccezioni, ma una Dichiarazione Ambientale di Prodotto (EPD) "dalla culla alla tomba" li contiene tutti. Alcune aziende con stabilimenti propri specificano i dati relativi alla fase A3 che distinguono tra fornitori e propria produzione. Per le piccole e medie imprese (PMI), si può presumere che i dati da A1 ad A3 debbano essere raccolti principalmente dai fornitori.

È possibile effettuare una suddivisione più sintetica, suddividendo le fasi in: Upstream (A1, A2 ed eventualmente A3 per i fornitori), Core (A3) e Downstream (tutte le altre). D rappresenta un "beneficio", ovvero i dati calcolati vengono sottratti dall'impatto ambientale del prodotto.

Segue nella EPD la descrizione dei materiali (in kg e in percentuale sul totale) di cui è composto il sollevamento specificato:

• Metalli ferrosi
• Metalli non ferrosi (es. alluminio, rame)
• Materie plastiche e gomme
• Altri materiali inorganici (es. cemento, vetro)
• Materiali organici (es. carta, legno)
• Lubrificanti, vernici, rivestimenti, adesivi, materiali di riempimento
• Apparecchiature elettriche ed elettroniche
• Batterie e accumulatori
• Qualsiasi altro materiale

È possibile specificare la composizione e il peso dell'imballo, solitamente prevalentemente in legno, seguito da cartone e plastica. Alcuni produttori specificano caratteristiche ambientali come la certificazione FSC (Forest Stewardship Council) per il cartone e la certificazione PEF (Programme for the Endorsement of Forest) per il legno.

Da un punto di vista quantitativo, un ascensore elettrico MRL (tipologia per la quale ad oggi sono state emesse più EPD) è in gran parte (almeno due terzi) costituito da materiali ferrosi se il contrappeso è in cemento o circa il 90% se è nei materiali ferrosi. Se il contrappeso è in cemento, i materiali inorganici in un sollevatore standard da 630 kg con cinque fermate raggiungono il 30%, compreso uno specchio in cabina. All'aumentare delle fermate, aumenta la percentuale di ferro. I materiali non ferrosi e la plastica rappresentano percentuali a una cifra e gli altri materiali sono inferiori all'1%. Una percentuale minima (inferiore allo 0.1% in peso) comprende piombo, acido borico e anidride borica, che si trovano nei componenti elettronici e sono sostanze pericolose. La procedura consente a chi segnala di trascurare fino al 5% del totale.

In alcuni paesi, potrebbe essere obbligatorio menzionare determinate sostanze nella dichiarazione. Nonostante esista, oggi, una visione comune a livello internazionale su quali sostanze siano considerate inquinanti o pericolose, la relativa legislazione nazionale potrebbe non essere ancora del tutto omogenea al riguardo. Tra questi elementi possono esserci i VOC (composti organici volatili), ma la ISO 15804 richiede comunque la descrizione dell'eventuale presenza di SVHC (substances of very high concern) — elenco stilato dall'Agenzia europea per le sostanze chimiche (ECHA).

Dal punto di vista ambientale è quasi due volte più vantaggioso produrre in Spagna piuttosto che in Italia, dal punto di vista dei kg di CO2 emessi per kWh di energia elettrica consumata.

Alcune EPD descrivono in dettaglio le fasi del trasporto, specificando se o quanto del trasporto viene effettuato su camion, nave o altri mezzi, nonché il rispettivo consumo di carburante e le distanze medie percorse.

Segue la definizione dell'unità funzionale (FU). Viene calcolato partendo dalle procedure indicate dalla norma ISO 27425-2 ed è un valore espresso in tonnellate per km (tkm), fisicamente, un trasporto di un carico per una distanza verticale. È utile perché la validità di una EPD può essere dichiarata estesa a intervalli (ragionevolmente) diversi di capacità, velocità e numero di piani. I risultati dell'LCA possono quindi essere adattati alle varianti. Il valore è ottenuto calcolando il carico medio della vettura e la distanza media percorsa per ogni corsa. Quindi, i risultati vengono moltiplicati per le corse che si presume vengano effettuate durante il ciclo di vita del prodotto, ovvero cinque anni. Il carico medio durante la vita del sistema in questo caso di 630 kg, cinque fermate e 12 m di corsa, è stimato al 7.5% del carico nominale dalla Tabella 3 della norma (47 kg). Se si prevede che l'ascensore sia ubicato nella categoria U2 come definita nella Tabella A1 della norma, ovvero in un edificio residenziale di 20 appartamenti, con prevedibile basso traffico, ovvero una media di 125 corse al giorno, e la corsa media su un totale di 10 m è 4.8 m, in un anno, si stima che l'ascensore percorra 4.8 X 125 X 365 = 219.000 m, e in 25 anni 5.475 km. L'FU sarà quindi 0.047 X 5.475 = 237.33 tkm. È inoltre possibile confrontare la massa totale dell'impianto (ad esempio 2,600 kg per un ascensore con portata di 630 kg e cinque fermate) con le tkm; in questo esempio sarà di 10.96 kg/tkm. Se si tiene conto dell'imballaggio, questo valore aumenta di circa il 10%.

L'impatto ambientale dell'ascensore, come quello di altri prodotti degli impianti industriali, viene valutato secondo gli standard applicati nella EPD con i seguenti indicatori:

• Potenziale di esaurimento degli elementi abiotici (elementi ADP), espresso in kg di Sb (antimonio) equivalente. Si tratta di materie prime il cui consumo ai ritmi attuali non appare sostenibile. In altre parole, sono soggette a scarsità.

• Potenziale di esaurimento abiotico dei combustibili fossili (ADP-fossile), espresso in MJ (megajoule). Questo concetto è simile al precedente, riferito a petrolio, gas e simili.

• Potenziale di acidificazione (PA), espresso in kg di SO2 (anidride solforosa) equivalente. È un effetto dell'inquinamento causato dalle attività industriali, dai trasporti e, in generale, dall'uso di combustibili fossili. Descrive quanta deposizione di acido nelle piante, nel suolo e nelle acque superficiali è causata da inquinanti atmosferici che si convertono in acido.

• Potenziale di eutrofizzazione (EP), espresso in kg di PO43- (gruppo fosfato) equivalente. L'eccesso di nutrienti nell'acqua provoca la proliferazione di alghe e piante varie, che possono portare a impoverimento di ossigeno, squilibrando gli ambienti in cui vivono piante e animali, provocandone anche la morte.

• Potenziale di riscaldamento globale (GWP) dovuto all'effetto serra, espresso in kg di CO2 equivalente. È una misura relativa di quanto calore l'effetto serra intrappola nell'atmosfera e si riferisce a un dato intervallo di tempo.

• Potenziale di creazione di ozono fotochimico (POCP), espresso in kg di C2H4 (etilene) equivalente. È collegato allo smog estivo in un ambiente urbano con un'eccessiva concentrazione di inquinanti. Mentre l'ozono ha l'effetto positivo di proteggerci dai raggi ultravioletti nell'alta atmosfera, a livello del suolo è un inquinante pericoloso per la salute, che attacca le vie respiratorie ei polmoni.

• Potenziale di riduzione dell'ozono (ODP), espresso in kg di CFC 11 equivalente. CFC-11 (trifluoroclorometani), con halon e HCFC (idroclorofluorocarburi), distruggono l'ozono nell'alta atmosfera.

Il cuore dell'EPD è rappresentato dai dati di prestazione ambientale sull'utilizzo delle risorse rispetto a tali potenzialità. Per quanto riguarda l'energia primaria, che si distingue in rinnovabile e non rinnovabile, le fasi largamente prevalenti nei consumi sono quelle di fabbricazione e di utilizzo. Questo vale anche per i materiali, che sono per lo più risorse rinnovabili. L'esaurimento degli elementi inorganici è molto diffuso nell'approvvigionamento di materie prime, ovviamente. Quella degli elementi fossili (portatori di energia) c'è, ma anche in fase di utilizzo. Anche l'acidificazione si determina principalmente nella prima fase, come la creazione fotochimica di ozono, e, come l'eutrofizzazione, che però si ripercuote anche su quella di utilizzo. Due sono dunque le fasi davvero impattanti nella storia dell'ascensore, senza trascurare il trasporto in cantiere, la manutenzione e il trattamento dei rifiuti. La determinazione della produzione dei rifiuti è ancora nella prima fase, in misura minore quella dell'utilizzo e dello smantellamento a fine vita.

Anche in termini di impronta di carbonio (in kg CO2 equivalenti) le fasi prevalenti sono quelle di produzione e utilizzo. In una EPD relativa allo standard, si stima che la prima determini i due terzi del totale e la seconda circa il 30%. Contando la fase D, potremmo avere circa il 13% di recupero di kg CO2 dai rifiuti.

I dati delle prestazioni ambientali sono rappresentati sotto forma di tabella, sia in valore assoluto che in relazione a ogni tkm, in modo da poter essere estesi alle varianti dell'ascensore base. Vengono emesse due tabelle, una riferita all'impatto ambientale e una al consumo di risorse. Una tabella descrive poi le quantità di rifiuti prodotti durante le varie fasi della vita, in termini assoluti e per ogni tkm, e suddivide i rifiuti pericolosi da quelli che non lo sono. Alcuni, poi, specificano diversi scenari di fine vita, facendo riferimento, ad esempio, alle statistiche Eurostat per l'Europa in generale o alle statistiche nazionali ove disponibili. Un'ipotesi prudenziale (peggiorativa) per il resto del mondo è considerare che tutti i rifiuti finiscano in discarica.

Referenze

[1] S. Iqbal e N. Minkov, "Calcolare, quantificare e rendicontare il 'verde'" ELEVATOR WORLD, aprile 2014

[2] Carbon footprint