Le più recenti soluzioni IoT permettono alle aziende di estrarre facilmente i dati relativi ai consumi energetici dei loro processi. In questo modo è per loro semplice capire gli effettivi costi di ciascun prodotto e tracciarne le emissioni di CO2 in ciascuna fase del processo di produzione. Parliamo di Life Cycle Assessment.

Sostenibilità economica e ambientale nei processi produttivi

Prima di parlare di Life Cycle Assessment, facciamo un passo indietro e partiamo dalla definizione di processo produttivo per contestualizzare.

“Si identifica con processo produttivo, altrimenti denominato processo di produzione industriale, quella serie di trasformazioni più o meno energivore atte alla conversione di una materia prima o eventualmente di un prodotto semi-lavorato in un prodotto finito”

Da questa definizione possiamo facilmente identificare 3 parole chiave:

• Trasformazioni (eseguite da uomini e/o macchine)
• Energia (impiegata da uomini e/o macchine)
• Materia prima e/o semilavorato (impiegati nel processo per essere trasformati)

Guardandola in ottica di sostenibilità economica, tutte queste parole chiave sono messe a comune dall’emissione di inquinanti, sia in maniera diretta che indiretta.

Le 5 fasi di vita del prodotto 

Come avviene questo processo in ottica di Industria 4.0?

LCA (Life Cycle Assessment) è quella disciplina che studia l’impatto ambientale di un processo o di un prodotto in tutte le sue fasi di vita.

Possiamo facilmente individuare 5 principali fasi del ciclo vita (Fig 1):

• Estrazione delle risorse e materie prime: emissioni legate ai processi di estrazione e di trasformazione in semilavorati;
• Trasformazione delle risorse in prodotto finito: emissioni legate ai processi in cui materie prime e semilavorati vengono trasformati in prodotto finito;
• Packaging e trasporto: emissioni legate al packaging e al trasporto di materie prime e prodotti finiti;
• Uso: emissioni durante la fase di utilizzo del prodotto finito (esempio di utilizzo dell’auto)
• Fine vita: emissioni legate alla fase di smaltimento del prodotto.

Figura 1. Life Cycle Assessment infografica

Le fasi del ciclo vita descritte sopra possono contenere a loro volta più processi e, allo stesso tempo, più aziende di diversi settori possono prendere parte al processo di  trasformazione.

Ma com’è possibile comparare l’impatto ambientale di aziende che utilizzano processi e tecnologie diverse ma che concorrono con le loro risorse alla produzione di un singolo prodotto?

CO2 e impatto ambientale dei processi industriali

Per poter confrontare la quantità di CO2 emessa durante il Life Cycle Assessment, è stato introdotto come indicatore kg di CO2 (più propriamente detto GWP Global Warming Potential), ad oggi uno tra i principali  indicatori di emissioni,  utilizzato per rendere confrontabili contributi di diversi gas serra e stimare la carbon footprint associata ad un’unica attività.

Per dare un’idea della sua diffusione, basta fare una breve ricerca sui principali browser. Di quasi ogni materia prima o semilavorato, catalogati in base al processo di estrazione e/o lavorazione che subiscono prima di diventare tali, viene stimato  il valore d’impatto ambientale espresso in kgCO2 equivalente.

Prendiamo l’esempio di alcuni fra le più comuni materie prime

Tab 1. Consumo kgCO2 di alcune delle materie prime più comuni

Avete visto? La produzione della stessa materia prima, in questo caso acciaio, utilizzando un percorso integrato piuttosto che il classico altoforno permette di ridurre l’impatto ambientale di un fattore 3.

Ma da dove vengono questi valori? Da singole misurazioni? Dall’esperienza del professionista di turno coinvolto su temi di sostenibilità ambientale?

Entrambe le cose. Attualmente questa grande mole di informazioni può essere accessibile ad esempio tramite uno dei database di Life Cycle Assessment più comuni, GABI adesso sphera. Questo database è frutto di un continuo lavoro di data-entry da parte di aziende e professionisti del settore, che hanno creato uno storico di tutte le analisi relative all’impatto ambientale di ciascun componente, diversificando per processo e per tipologia di materiale.

Nonostante l’importantissimo ruolo di guida di questo genere di database, essi si basano su data entry per lo più manuali che non consentono un’analisi puntuale e real-time del processo specifico, oltre che essere una fase critica causa di numerosi errori dovuti alla ripetitività dell’azione.

Tecnologie IoT e Life Cycle Assessment

Estrarre i dati di produzione e monitorare in maniera completa il processo di produzione delle macchine è compito delle tecnologie IoT, che giocano un importante ruolo nel processo di Life Cycle Assessment.

Nel prossimo blog post approfondiremo il loro ruolo nel processo di raccolta dati, attraverso alcuni esempi concreti che mostrano come poter compiere analisi di tipo ambientali, con risultati finali sull’intero ciclo produttivo.