Il tema dell’utilizzo dell’acqua dolce e degli impatti ambientali a esso associati sono centrali all’interno del dibattitto internazionale. La ragione principale di quest’attenzione sta nel fatto che l’acqua dolce, sebbene rinnovabile, sia presente in quantità limitata in un numero crescente di regioni in tutto il pianeta. La conseguente accresciuta competizione per accedere a queste risorse ha delle conseguenze concrete nel mondo delle imprese che si trovano a dover affrontare rischi di natura ambientale e di mercato. In questo contesto, le aziende hanno mostrato un notevole interesse verso gli strumenti per la gestione delle risorse idriche tanto da spingere la comunità scientifica a moltiplicare gli sforzi per lo sviluppo di modelli e metodi adatti a garantire un utilizzo più sostenibile di queste risorse. Sebbene si possano identificare diverse esperienze in letteratura, gli sviluppi più significativi si sono avuti all’interno del contesto del Life Cycle Assessment, una metodologia ampiamente accettata a livello internazionale per la quantificazione e valutazione dei potenziali impatti ambientali di prodotti, processi ed organizzazioni. Quando ci si concentra sul tema risorse idriche questo approccio è conosciuto con il nome di Water Footprint. I modelli attuali, sviluppati nello specifico per trattare questa problematica, presentano dei limiti in termini di trasparenza, completezza e comprensività. Queste limitazioni non consentono al mondo delle imprese di comprendere i propri hot-spot ambientali riguardanti l’acqua e quindi di definire opportune strategie ambientali e di mercato per il miglioramento della competitività di prodotti e processi. La presente ricerca si focalizza sulla creazione di un modello innovativo per tradurre la gestione dell’acqua dolce in uno strumento per la competitività dei processi. L’obiettivo della ricerca è stato quello di sviluppare un set di indicatori per superare i limiti evidenziati e quindi verificarne l’applicabilità in dei casi di studio reali. Nella definizione del set di indicatori, la metodologia della ricerca ha preso in considerazione il contesto metodologico del Life Cycle Assessment (analisi di ciclo di vita) nel rispetto dei requisiti presentati in materia da parte dell’ UNEP-SETAC Water Use Life Cycle Initiative. Per mettere alla prova e discutere l’efficacia degli indicatori così creati è stata adottata la metodologia del caso di studio multiplo. La scelta dei casi di studio è stata compiuta in funzione della loro criticità in tema di utilizzo della risorsa idrica e in funzione della loro capacità di presentare processi localizzati in regioni con condizioni climatiche e di disponibilità di acqua dolce differenti. I quattro prodotti scelti per questa ricerca sono: un sistema di collettamento e recupero delle acque piovane, una bevanda a base di avena biologica, una marmellata di fragole biologiche ed una salsa di pomodoro per il condimento della pasta. Lo sviluppo del set di indicatori è affrontato nella prima parte della ricerca. Per garantire la trasparenza e l’efficacia dell’analisi degli impatti di ciclo di vita, l’intera catena di valutazione ambientale è stata modellata al fine di quantificare separatamente gli effetti del consumo e dell’uso degradativo dell’acqua dolce. Per garantire completezza e comprensività, così da evitare il problema del burden-shifting, è stato sviluppato un Water Footprint Profile che considera i metodi più accettati e diffusi nella quantificazione degli impatti ambientali relativi all’acqua dolce. L’applicabilità ed efficacia del set di indicatori è presentata nella seconda parte della ricerca. I quattro casi di studio sono stati condotti nel rispetto dei requisiti del Life Cycle Assessment. I risultati dell’applicabilità del set di indicatori proposto, ha messo in luce l’importanza della regionalizzazione e della comprensività e hanno permesso di capire l’importanza di valutare in modo separato il consumo e l’uso degradativo dell’acqua dolce. In ogni caso di studio è stato possibile determinare una strategia per la riduzione dei consumi di acqua dolce. Le attività di ricerca sono state condotte presso il Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università di Padova (Italia) e presso il Golisano Institute for Sustainability del Rochester Institute of Technology (New York State –USA). I risultati della ricerca sono presentati in cinque capitoli. Capitolo 1: include un’introduzione al problema della scarsità d’acqua dolce e presenta l’evoluzione dei modelli per considerare l’utilizzo di acqua dolce ed i relativi impatti a partire dal concetto di virtual water fino alle recenti evoluzioni all’interno del contesto del Life Cycle Assessment. Sono quindi chiariti i limiti dei modelli e metodi attuali. Infine sono presentati gli obiettivi e la metodologia di ricerca. Capitolo 2: riferisce in merito ai materiali e metodi adottati dalla ricerca, dalla descrizione del modello generale degli studi di Life Cycle Assessment fino ai criteri considerati per la definizione degli indicatori. Questi sono poi presentati specificandone procedure applicative e soluzioni di conformità agli standard accettati a livello internazionale tra cui l’ISO 14046. Capitolo 3: presenta i risultati dell’applicazione del set di indicatori in quattro diversi casi di studio. Per la definizione delle strategie di riduzione degli impatti sull’acqua dolce e per verificare l’efficacia degli indicatori, è stata condotta un’analisi di sensitività e contribuzione specifica in ogni caso di studio. Capitolo 4: presenta le discussioni dei risultati ottenutici con riferimento ai modelli pubblicati in letteratura, ai criteri dell’ UNEP-SETAC Water Use Life Cycle Initiative, dei principi della norma ISO 14046 e degli obiettivi della ricerca. Capitolo 5 presenta le conclusioni e le indicazioni per futuri sviluppi della ricerca.

NEW MODEL TO ACHIEVE THE WATER MANAGEMENT AS A COMPETITIVE TOOL FOR INDUSTRIAL PROCESSES

MANZARDO, ALESSANDRO
2014

Abstract

Il tema dell’utilizzo dell’acqua dolce e degli impatti ambientali a esso associati sono centrali all’interno del dibattitto internazionale. La ragione principale di quest’attenzione sta nel fatto che l’acqua dolce, sebbene rinnovabile, sia presente in quantità limitata in un numero crescente di regioni in tutto il pianeta. La conseguente accresciuta competizione per accedere a queste risorse ha delle conseguenze concrete nel mondo delle imprese che si trovano a dover affrontare rischi di natura ambientale e di mercato. In questo contesto, le aziende hanno mostrato un notevole interesse verso gli strumenti per la gestione delle risorse idriche tanto da spingere la comunità scientifica a moltiplicare gli sforzi per lo sviluppo di modelli e metodi adatti a garantire un utilizzo più sostenibile di queste risorse. Sebbene si possano identificare diverse esperienze in letteratura, gli sviluppi più significativi si sono avuti all’interno del contesto del Life Cycle Assessment, una metodologia ampiamente accettata a livello internazionale per la quantificazione e valutazione dei potenziali impatti ambientali di prodotti, processi ed organizzazioni. Quando ci si concentra sul tema risorse idriche questo approccio è conosciuto con il nome di Water Footprint. I modelli attuali, sviluppati nello specifico per trattare questa problematica, presentano dei limiti in termini di trasparenza, completezza e comprensività. Queste limitazioni non consentono al mondo delle imprese di comprendere i propri hot-spot ambientali riguardanti l’acqua e quindi di definire opportune strategie ambientali e di mercato per il miglioramento della competitività di prodotti e processi. La presente ricerca si focalizza sulla creazione di un modello innovativo per tradurre la gestione dell’acqua dolce in uno strumento per la competitività dei processi. L’obiettivo della ricerca è stato quello di sviluppare un set di indicatori per superare i limiti evidenziati e quindi verificarne l’applicabilità in dei casi di studio reali. Nella definizione del set di indicatori, la metodologia della ricerca ha preso in considerazione il contesto metodologico del Life Cycle Assessment (analisi di ciclo di vita) nel rispetto dei requisiti presentati in materia da parte dell’ UNEP-SETAC Water Use Life Cycle Initiative. Per mettere alla prova e discutere l’efficacia degli indicatori così creati è stata adottata la metodologia del caso di studio multiplo. La scelta dei casi di studio è stata compiuta in funzione della loro criticità in tema di utilizzo della risorsa idrica e in funzione della loro capacità di presentare processi localizzati in regioni con condizioni climatiche e di disponibilità di acqua dolce differenti. I quattro prodotti scelti per questa ricerca sono: un sistema di collettamento e recupero delle acque piovane, una bevanda a base di avena biologica, una marmellata di fragole biologiche ed una salsa di pomodoro per il condimento della pasta. Lo sviluppo del set di indicatori è affrontato nella prima parte della ricerca. Per garantire la trasparenza e l’efficacia dell’analisi degli impatti di ciclo di vita, l’intera catena di valutazione ambientale è stata modellata al fine di quantificare separatamente gli effetti del consumo e dell’uso degradativo dell’acqua dolce. Per garantire completezza e comprensività, così da evitare il problema del burden-shifting, è stato sviluppato un Water Footprint Profile che considera i metodi più accettati e diffusi nella quantificazione degli impatti ambientali relativi all’acqua dolce. L’applicabilità ed efficacia del set di indicatori è presentata nella seconda parte della ricerca. I quattro casi di studio sono stati condotti nel rispetto dei requisiti del Life Cycle Assessment. I risultati dell’applicabilità del set di indicatori proposto, ha messo in luce l’importanza della regionalizzazione e della comprensività e hanno permesso di capire l’importanza di valutare in modo separato il consumo e l’uso degradativo dell’acqua dolce. In ogni caso di studio è stato possibile determinare una strategia per la riduzione dei consumi di acqua dolce. Le attività di ricerca sono state condotte presso il Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università di Padova (Italia) e presso il Golisano Institute for Sustainability del Rochester Institute of Technology (New York State –USA). I risultati della ricerca sono presentati in cinque capitoli. Capitolo 1: include un’introduzione al problema della scarsità d’acqua dolce e presenta l’evoluzione dei modelli per considerare l’utilizzo di acqua dolce ed i relativi impatti a partire dal concetto di virtual water fino alle recenti evoluzioni all’interno del contesto del Life Cycle Assessment. Sono quindi chiariti i limiti dei modelli e metodi attuali. Infine sono presentati gli obiettivi e la metodologia di ricerca. Capitolo 2: riferisce in merito ai materiali e metodi adottati dalla ricerca, dalla descrizione del modello generale degli studi di Life Cycle Assessment fino ai criteri considerati per la definizione degli indicatori. Questi sono poi presentati specificandone procedure applicative e soluzioni di conformità agli standard accettati a livello internazionale tra cui l’ISO 14046. Capitolo 3: presenta i risultati dell’applicazione del set di indicatori in quattro diversi casi di studio. Per la definizione delle strategie di riduzione degli impatti sull’acqua dolce e per verificare l’efficacia degli indicatori, è stata condotta un’analisi di sensitività e contribuzione specifica in ogni caso di studio. Capitolo 4: presenta le discussioni dei risultati ottenutici con riferimento ai modelli pubblicati in letteratura, ai criteri dell’ UNEP-SETAC Water Use Life Cycle Initiative, dei principi della norma ISO 14046 e degli obiettivi della ricerca. Capitolo 5 presenta le conclusioni e le indicazioni per futuri sviluppi della ricerca.
31-gen-2014
Inglese
Water Footprint, Life Cycle Assessment, environmental impact assessment indicators, continuous improvement
SCIPIONI, ANTONIO
COLOMBO, PAOLO
Università degli studi di Padova
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Il codice NBN di questa tesi è URN:NBN:IT:UNIPD-93369