Prevenzione e trattamento dei rifiuti e produzione di idrogeno nella sessione di laurea magistrale di dicembre

Nel contesto delle attività di economia circolare e prevenzione dei rifiuti, il mio lavoro di tesi ha analizzato se e in che misura l’attività del centro del riuso “Panta Rei” di Vimercate possa effettivamente contribuire a fornire benefici ambientali. Tale valutazione è stata effettuata utilizzando la metodologia LCA, modellizzando la prima e la seconda vita dei beni in esame e distinguendo tra impatti ambientali evitati (prima vita) e impatti aggiuntivi (seconda vita). I risultati hanno mostrato che nel 2022 il centro ha generato benefici ambientali in solo 6 delle 16 categorie di impatto esaminate. La prestazione ambientale dell’attività di riuso, infatti, dipende da numerosi fattori, quali il tasso di sostituzione (indica se l’acquisto di un bene usato sostituisce realmente l’acquisto di un bene nuovo), il tasso di qualità (indica la vita media attesa del bene usato rispetto a quella del bene nuovo), l’indice di prestazione energetica (indica la prestazione energetica del bene usato rispetto a quella del bene nuovo), la distanza tra centro del riuso e abitazione del secondo utente e il tempo effettivo di utilizzo del bene. Una sostituzione del 100% tra beni nuovi e usati, ad esempio, porterebbe a benefici ambientali in tutte le categorie di impatto. Sono state così identificate tre azioni chiave per migliorare le prestazioni ambientali dei centri del riuso: aumentare la consapevolezza dei cittadini sugli impatti delle loro azioni, promuovere la mobilità sostenibile e ridurre le distanze tra centro e consumatori. Il lavoro sottolinea, in definitiva, l’importanza del ruolo del consumatore nel garantire benefici ambientali nelle attività di prevenzione dei rifiuti. Mary Jo Floriana Antonia Nichilo

Lo studio svolto nella mia tesi parte da un’indagine effettuata sul territorio calabrese, nella provincia di Catanzaro, ove risulta frequente il fenomeno dell’abbandono massiccio di rifiuti. L’obiettivo dello studio è stato analizzare l’impatto ambientale della gestione dei suddetti rifiuti tramite la metodologia LCA. A causa della loro qualità compromessa dall’azione degli agenti atmosferici, il riciclo di materiali viene escluso, ma ne viene considerato il recupero energetico. Sono stati individuati tre scenari: lo smaltimento in discarica, la gestione tramite termovalorizzatore e la gestione tramite gassificatore. I risultati hanno mostrato come la gestione tramite gassificatore ha un impatto irrilevante (a tratti negativo) sulle categorie di tossicità, mentre dal punto di vista delle emissioni atmosferiche è nettamente in svantaggio rispetto il termovalorizzatore. Perciò per la gestione immediata di tali rifiuti è consigliato il trattamento tramite termovalorizzatore. Tuttavia, la gestione tramite gassificatore lascia degli interessanti spunti di lavoro per la riduzione delle emissioni, al fine di renderlo comparabile e competitivo rispetto al termovalorizzatore in termini di impatto ambientale. Sara Mattei

In today’s world, there is an urgent need to shift towards sustainable fuel and energy options, and these alternatives to consider need to be environmentally friendly, throughout their life cycle. Hydrogen emerges as a promising option due to its lack of Carbon dioxide emissions, high-energy content, and favourable combustion kinetics. The Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ) in Leipzig, Germany, has developed a white hydrogen production technology utilizing cyanobacteria, that could contribute to global sustainable energy demands. This study conducts a comprehensive Life Cycle Assessment of this white hydrogen production technology, intending to elucidate its environmental consequences and potential as a sustainable energy solution. Results show that this technology is an energy-intensive process and relies significantly on electricity, and the impact on the environment is exacerbated by the German electricity mix to levels comparable to conventional grey hydrogen production technologies. Shifting to renewable energy sources, especially wind, reduces environmental impacts by 75%, but challenges persist. This study advocates a holistic approach, combining renewable energy sources and sustainable choices of BG-11 medium to substantially diminish environmental impacts. Despite challenges, hydrogen production by cyanobacteria remains a promising avenue for sustainable hydrogen production, aligning with the global pursuit of greener energy alternatives. Usamah Derwaish

Degradabilità degli imballaggi, impiego del fresato d’asfalto riciclato, sostenibilità dei biocombustibili e LCA della valorizzazione della biomassa algale, della gestione dell’organico, e di un centro del riuso nella sessione di laurea di ottobre

Martina Intilisano

Una volta diventati rifiuti, gli imballaggi compostabili sono gestiti in un sistema originariamente concepito solo per il rifiuto organico, con diverse criticità, prima tra tutte la loro effettiva degradazione. Sulla base della loro crescente diffusione, nel mio lavoro di tesi è stata valutata la degradabilità anaerobica di due imballaggi per il cibo d’asporto: uno realizzato in sola carta e l’altro realizzato in carta con un film in acido polilattico – PLA. Dalle prove di bio-metanazione (BMP) in mono-digestione, la vaschetta in sola carta ha dimostrato alta compatibilità con il rifiuto alimentare (degradabilità > 90%), mentre la vaschetta composta da carta e PLA ha avuto degradabilità del 18% inferiore. Su quest’ultima è stata testata la co-digestione con rifiuto alimentare in prove di BMP e alimentazione semi-continua, per simulare gli impianti alla scala reale, ottenendo degradabilità della miscela pari al 90%. Le prove in semi-continuo hanno però mostrato la presenza di residui non digeriti, costituiti principalmente da PLA, pari al 30% del peso di bioplastica alimentata.

Daniele Facchin

L’obiettivo del mio elaborato di tesi è analizzare come l’impiego del fresato riciclato possa generare un notevole valore aggiunto nella produzione di asfalto sia dal punto di vista ambientale che economico, rappresentando così una vera svolta sostenibile nel settore. In particolare, l’impiego del fresato riciclato nella produzione dei conglomerati bituminosi rappresenta un esempio virtuoso di economia circolare attraverso il quale si valorizza un materiale (il fresato), che fino a pochi anni fa veniva smaltita come rifiuto, per produrre un bene (l’asfalto). L’utilizzo del fresato riciclato genera un notevole valore aggiunto nella produzione di asfalto, sia dal punto di vista ambientale, sia da quello economico. Il riciclo a caldo del fresato mediante l’adozione della tecnologia “doppio forno” è risultato essere il metodo di riciclo ad oggi più efficiente. Questa tecnologia consente infatti di riutilizzare grandi percentuali di fresato mantenendo, al contempo, elevato il livello di qualità del prodotto finale. Il caso studio analizzato è stato l’insediamento produttivo della PMB S.p.A. all’interno del quale, oltre ad un impianto a caldo di comune utilizzo, è presente un innovativo impianto a doppio forno (TBA 4000 RPP) che consente di impiegare elevate percentuali di fresato d’asfalto nel processo di confezionamento dei conglomerati bituminosi. Le prestazioni dell’innovativo impianto analizzato sono state poste a confronto con le capacità di ricircolo del fresato d’asfalto degli impianti presenti in Lombardia presi in considerazione in uno studio di Life Cycle Assessment (LCA) realizzato nel 2017 per conto della Regione. Sono stati infine valutati i benefici ambientali ed economici ottenibili grazie alla innovativa tecnologia, determinando i risparmi di energia, bitume vergine e inerti naturali ottenuti dall’impianto con doppio forno presente presso la PMB S.p.A.

Michelle Eid

The transportation sector is one of the main contributors to climate change due to its heavy reliance on fossil fuels. Accordingly, the use of EVS, biofuels, and e-fuels are the most promising strategies for its decarbonization and improving its environmental performance. This study aims to compare the environmental impacts associated with using petrol to those observed from the utilisation of a fuel blend containing fossil LPG, bio-LPG and renewable DME (r-DME) for two types of passenger car segments. Two production pathways for r-DME were analysed, its production as a biofuel (bio-DME) and its production as an e-fuel (e-DME). A life cycle assessment (LCA) was performed to quantify the environmental performance of the different scenarios. Results indicated that all scenarios with the blend offer GHG emission savings and a reduced impact on climate change compared to petrol. Avoided petrol production also resulted in improved performance on use of fossil resources, freshwater ecotoxicity, ozone depletion and particulate matter emissions. The blend with e-DME showed a better performance than that with bio-DME and the scenarios with the B-segment car indicated higher savings than those with the C-segment car. As for the sensitivity analyses, the first indicated an increased impact on climate change when exhaust emissions factors were modified to those of the real-driving test (RDE). The second implied that replacing wind power with hydropower during e-DME production leads to a worse environmental performance on almost all impact categories. Finally, the third indicated that the results are not sensitive to the indirect effects of diverting UCOs for the production of bio-LPG.

Irene Crippa

Il mio lavoro analizza la fattibilità, l’efficacia e l’efficienza, dell’integrazione del processo di depurazione delle acque reflue e la coltivazione algale. L’accoppiamento di questi processi consente sia di sfruttare i meccanismi biologici naturalmente messi in atto dalle alghe per ridurre il carico di contaminati nell’acqua, prima che venga rilasciata nel corpo idrico, sia di ridurre i costi associati alla coltivazione algale. Gli obiettivi sono principalmente due: confrontare le prestazioni ambientali del sistema di depurazione con bacino algale e priva di bacino, e la comparazione di diverse possibilità di valorizzazione della biomassa algale, al fine di non concepirla più come scarto, bensì come risorsa. Tale analisi è stata svolta mediante la metodologia LCA. Per quanto concerne i diversi approcci con cui la biomassa può essere recuperata, sono stati considerati quattro destini: l’uso diretto in agricoltura, il recupero energetico a seguito di una combustione, l’uso in cementificio come combustibile per alimentare il ciclo produttivo e, infine, la produzione di biostimolanti. Ciascun approccio è stato studiato e valutato costruendo quattro specifici scenari di sistema. È stato interessante approfondire il settore relativo ai biostimolanti: cosa sono, come vengono prodotti e i benefici che sono in grado di apportare, quando applicati in agricoltura. Nonostante lo scenario inerente a tali prodotti non si configuri come il più favorevole dal punto di vista ambientale (uso in cementificio), ma nemmeno il meno conveniente (combustione e recupero di energia), i risultati mostrano quanto la modellizzazione, e quindi la valutazione dell’importanza da un punto di vista della sostenibilità e dell’economia circolare, di tale settore sia raffinabile.

Farima Forouzandeh

This study investigates the integration of anaerobic digestion and composting as a sustainable waste management solution in Isfahan, Iran. Through a Life Cycle Assessment (LCA) method, the study evaluates two scenarios: current composting process and a future approach involving anaerobic digestion followed by post-composting. By implementing the integrated method, the climate change impact can be reduced by 88%, as well as reduction in fossil resources consumption. Additionally, this method not only addresses the global waste management issue but also generates biogas for energy and nutrient-rich compost for soil enrichment. The research highlights the environmental benefits of this approach, providing valuable insights for Isfahan’s transition towards a greener and more sustainable waste management system.

Chiara Ebli

Lo scopo della mia tesi è quello di proporre una metodologia per lo sviluppo di un’analisi LCA sui centri di riuso per valutarne i potenziali benefici ambientali.
In queste strutture vengono raccolti articoli usati di svariate tipologie (capi d’abbigliamento, mobili, libri, giochi per bambini, stoviglie,…) ancora in buone condizioni che altrimenti finirebbero in piattaforma ecologica come rifiuti.
Essi vengono poi rivenduti ad un prezzo generalmente basso e sicuramente inferiore al normale prezzo d’acquisto del prodotto nuovo. I centri di riuso rientrano quindi tra le attività che incentivano la prevenzione della produzione dei rifiuti e si trovano in cima alla gerarchia dei rifiuti definita dalla Direttiva 2008/98/CE. Nell’elaborato è stato considerato come caso studio il centro di riuso Panta Rei locato a Vimercate.
Sono state svolte indagini dirette nella struttura con lo scopo di identificare la motivazione che porta gli utenti a recarvici e le modalità di utilizzo degli articoli acquistati. A titolo esemplificativo è stata quindi svolta un’analisi LCA di una categoria di prodotti utilizzando il software SimaPro e la metodologia proposta.

The role of life cycle thinking-based methodologies in the development of waste management plans

È appena stato pubblicato un nuovo articolo sulla rivista Waste Management che si è concentrato sull’analisi dell’utilizzo delle methodologie di Life Cycle Thinking nella redazione dei Piani di Gestione dei rifiuti.

Highlights:

  • Valutazione dell’uso delle metodologie Life Cycle Thinking nei Piani di Gestione dei Rifiuti.
  • Valutazione di diversi livelli di applicazione dell’Analisi del Ciclo di Vita nei Piani di Gestione dei Rifiuti.
  • Applicazione del modello sviluppato per la revisione dei Piani di Gestione dei Rifiuti a livello italiano.
  • Raccomandazione per migliorare l’uso delle metodologie Life Cycle Thinking nella preparazione dei Piani di Gestione dei Rifiuti.

L’articolo è stato sviluppato nel contesto del gruppo di lavoro Gestione e Trattamento dei Rifiuti della Rete Italiana LCA.

Qui è possibile leggere la pubblicazione.

Analysis of Life Cycle Assessment studies on single-use and reusable packaging for dine-in and take-away influencing the discussion on PPWR

Analisi degli studi LCA su imballaggi monouso e riutilizzabili per il settore della ristorazione rilevanti ai fini della discussione sul nuovo regolamento europeo sugli imballaggi e i rifiuti da imballaggio

Over the last few months, as experts in Life Cycle Assessment (LCA), along with other researchers and professors, we have been engaged in academic (and beyond) discussions on the topic of PPWR – Packaging and Packaging Waste Regulation. Specifically, we focused on the role of life cycle assessments as a tool to support environmental decision-making. Out of these discussions arose the Open Letter, previously published here. The objective was to provide guidelines to policymakers, particularly members of the European Parliament, on what is scientifically and methodologically relevant in the field of LCA. We defined criteria that a study based on “Life Cycle Thinking” should meet to be considered reliable. We believe it’s crucial to inform policymakers on this matter, enabling them to make informed decisions regarding environmental issues, especially considering the potential environmental impacts of various policies.

Recently, several LCA studies on single-use and reusable packaging in the restaurant and take-away food sector have been published and considered in political discussions on proposed reuse targets in the draft regulation. In particular, studies commissioned by industrial players with specific interests, such as the “No Silver Bullet study” funded by McDonald’s and studies commissioned by the European Paper Packaging Alliance (EPPA), have received significant media coverage. As a follow-up to the letter, we conducted an analysis evaluating some LCA studies in light of the criteria outlined in the open letter, highlighting methodological weaknesses in some of the studies considered so far. The full analysis is available here.

As indicated by the color-coded system, the analyzed studies exhibit varying degrees of criticality. We want to emphasize that when considering studies that may involve conflicts of interest or other forms of bias, such as those funded by the industry, it is crucial to verify the robustness and transparency of the assumptions on which the study is based before evaluating its results.

ITA

Negli ultimi mesi, come esperti di Life Cycle Assessment  (LCA), insieme ad altri ricercatori e professori, siamo stati coinvolti nella discussione accademica (e non solo) sul tema della PPWR – Packaging and Packaging Waste Regulation – e in particolare sul ruolo delle analisi del ciclo di vita come strumento di supporto alle decisioni in materia ambientale. Dalla discussione è nata l’Open letter che già avevamo pubblicato (qui). L’obiettivo era dare delle linee guida ai decisori politici, e in particolare ai membri del Parlamento Europeo su cosa fosse rilevante dal punto di vista scientifico e metodologico in materia di LCA: sono stati, quindi, definiti i criteri che uno studio basato sul “Life Cycle Thinking” dovrebbe avere per essere considerato attendibile. Riteniamo che su questo punto sia essenziale informare i politici in modo da consentire di prendere decisioni consapevoli in materia ambientale e in particolare tenendo conto dei potenziali impatti ambientali che le diverse politiche possono avere.

Recentemente, diversi studi LCA sul tema degli imballaggi mono-uso e riutilizzabili per il settore della ristorazione e del cibo da asporto sono stati pubblicati e presi in considerazione durante la discussione politica sui target di riutilizzo proposti nella bozza di regolamento. In particolare, alcuni studi commissionati da attori industriali con specifici interessi, come il “No Silver Bullet study” finanziato da McDonald’s e gli studi commissionati dalla European Paper Packaging Alliance (EPPA), hanno avuto grande copertura mediatica. Quindi, come follow-up alla lettera, è stata condotta un’analisi che valuta alcuni studi LCA alla luce dei criteri della lettera aperta ed evidenzia in quali punti risultino metodologicamente fragili alcuni studi che sono stati finora presi in considerazione. L’analisi estesa è disponibile qui (in inglese).

ANALYSIS ON QUALITY OF LIFE CYCLE ASSESSMENT STUDIES ON SINGLE USE AND MULTI-USE SYSTEMS FOR DINE-IN AND TAKE-AWAY SECTORDownload

Come si può vedere dal codice colori, gli studi analizzati presentano delle criticità più o meno gravi. Ci preme sottolineare che nel caso si considerino studi per cui potrebbero esserci conflitti di interesse o altri tipi di condizionamento, ad esempio finanziati dall’industria, sia fondamentale verificare la robustezza e la trasparenza delle assunzioni su cui lo studio si basa prima di valutarne i risultati.

Sviluppi metodologici nelle valutazioni di sostenibilità

Il 14 novembre 2023 si terrà un webinar dedicato agli sviluppi metodologici degli strumenti basati sul Life Cycle Thinking (LCT) nelle valutazioni di sostenibilità. L’evento è organizzato dal Gruppo di Lavoro DIRE (Development and Improvement of LCA methodology: Research and Exchange of experiences) dell’Associazione Rete Italiana LCA .

Nel webinar saranno esplorati due temi chiave: l’inclusione degli aspetti sociali ed economici nelle valutazioni di sostenibilità e l’estensione di strumenti basati sull’approccio LCT per i processi decisionali. Per ulteriori informazioni sulle presentazioni e le modalità di partecipazione, siete invitati a consultare il programma dettagliato dell’evento, disponibile anche sul sito dell’Associazione Rete Italiana LCA.

Circularity and sustainability -Circolarità e sostenibilità /3

On the 11th of October 2023, Politecnico di Milano, Brunel University London, Southern Denmark University and Wageningen University & Research co-organised an online event on: “What is the true meaning of circularity? Beverage packaging as a case study”.

120 participants attended this online event, which was introduced by a series of short presentations from the four academics who jointly published the paper: “Keep circularity meaningful, practical and inclusive: a view into the plastics value chain”. Following that, there were 3 reactions from industry, policy and academia with Arnaud Mittelette from Sources ALMA, Davide Tonini from the European Commission’s Joint Research Centre and Monia Niero from the Sant’Anna School of Advanced Studies.

If you would like to stay in touch of any follow-up that the 4 universities will be taking to continue to build a dialogue between policy, academia and industry towards a better understanding of circularity and the measures that lead to true sustainability, please fill in the following form.

L’11 ottobre 2023, Politecnico di Milano, Brunel University London, Southern Denmark University e Wageningen University & Research hanno co-organizzato un evento online sul tema: “Qual è il vero significato della circolarità? Il packaging delle bevande come caso di studio”.

120 partecipanti hanno partecipato a questo evento online, introdotto da una serie di brevi presentazioni dei quattro accademici che hanno pubblicato congiuntamente l’articolo: “Keep circularity meaningful, practical and inclusive: a view into the plastics value chain”. Sono seguite 3 reazioni da parte dell’industria, della politica e del mondo accademico con Arnaud Mittelette di Sources ALMA, Davide Tonini del Joint Research Centre della Commissione Europea e Monia Niero della Scuola Superiore Sant’Anna.

Se desideri rimanere aggiornato sul follow-up che le 4 università intraprenderanno per continuare a costruire un dialogo tra politica, mondo accademico e industria verso una migliore comprensione della circolarità e delle misure che portano a una vera sostenibilità, compila il seguente modulo.

All the presentations are available here / Tutte le presentazioni sono disponibili qui:

Eleni Iacovidou

Ciprian Cimpan

Ulphard Thoden van Velzen

Lucia Rigamonti

Arnaud Mittelette

Monia Niero

The recording of the event is available here / La registrazione dell’evento è disponibile qui.

https://forms.office.com/e/JrH1yNFHn1

Il sistema della protezione civile nell’ambito delle problematiche ambientali generate in post-emergenza

La Protezione Civile svolge un ruolo essenziale nella gestione delle problematiche ambientali in situazioni di post-emergenza. La valutazione dell’impatto ambientale, la pianificazione e il coordinamento delle operazioni, la collaborazione e la comunicazione sono tutti elementi chiave per affrontare con successo queste sfide. La protezione dell’ambiente e la ripresa a lungo termine sono obiettivi cruciali per garantire la sicurezza e il benessere dell’ambiente e della collettività.

Per discutere del funzionamento del sistema Protezione Civile e delle soluzioni che mette in atto per affrontare le problematiche ambientali generate in post-emergenza vi invitiamo a partecipare ad un evento organizzato nell’ambito del corso di laurea di Ingegneria Civile per la Mitigazione del Rischio del Politecnico di Milano.

L’evento, gratuito, si terrà il 24 ottobre nel pomeriggio: qua trovate il programma e le modalità di registrazione.

Evento finale del progetto Arcadia – la Banca Dati Italiana LCA

L’ENEA organizza il prossimo 10 ottobre un evento per presentare la Banca Dati Italiana LCA sviluppata nell’ambito del progetto ARCADIA, pubblica e nel formato dati europeo (https://bancadatiitalianalca.enea.it/Node/). La banca dati contiene dati ambientali relativi ad oltre 160 processi produttivi dei settori agroalimentare, edilizia costruzioni, energia e legno arredo e si rivolge a pubblica amministrazione, imprese, ONG, università ed enti di ricerca come strumento in grado di facilitare la diffusione della metodologia LCA, sostenere l’elaborazione e la regolamentazione di politiche pubbliche e supportare l’acquisizione di etichette/dichiarazioni ambientali  quali EPD, PEF, Carbon Footprint e Made Green in ltaly.

Lucia Rigamonti parteciperà ad una delle tavole rotonde previste per descrivere il contributo fornito al progetto ARCADIA tramite la tesi di dottorato di Federica Carollo in termini di dati ambientali ed economici della filiera di demolizione e gestione dei rifiuti da costruzione e demolizione.

Il programma dell’evento è disponibile qui, mentre maggiori informazioni sulle modalità di partecipazione sono disponibili qua.

Circolarità e sostenibilità /2

A partire dal paper “Keep circularity meaningful, practical and inclusive: a view into the plastics value chain” abbiamo preparato un breve video in cui spieghiamo le nostre idee che stanno alla base dell’articolo.

Facendo seguito all’articolo e al video, per approfondire la discussione sulla circolarità riunendo intorno a un tavolo i diversi mondi accademico, industriale e politico, le quattro università (Brunel University London, Wageningen University & Research, University of Southern Denmark e Politecnico di Milano) ospiteranno una discussione online aperta su “Qual è il vero significato della circolarità? Il packaging delle bevande come caso di studio”.
L’evento si svolgerà l’11 ottobre, dalle 15:00 alle 17:00 (CET).
Maggiori informazioni e il modulo per la registrazione (necessaria anche se l’evento è gratuito) sono disponibili qui.

Life cycle assessment scientists urge EU policy makers to treat some packaging environmental impact assessments with caution

58 Life Cycle Assessment (LCA) researchers from all over Europe have written an open letter to express their concerns about industry-funded studies which are being used to influence the Packaging and Packaging Waste Regulation (PPWR):

“We are particularly worried about the lack of the use of a clear, transparent, and scientific methodology in these studies where the environmental impacts of single-use and reusable packaging options are assessed. We stress the importance of transparency of scope and data, as well as of evaluating the choices and influence of selected parameters for the weight of reusable products, their washing logistics and their transport. We emphasise that studies which compare single-use options with static one reuse scenario are misleading. Instead, impact assessments should assess break-even points (i.e. where single-use and reusable packaging systems are considered to have the same impact). As the negotiation on reuse targets and bans on single use in the PPWR continue, we would like to strongly advise that decisions be based on truly independent, transparent research which respects the recommendations set out in our letter.”

The open letter is available here.