Climate change caused by anthropic activity has become, in recent decades, a topic of increasingly central importance in the international political debate. It is a direct cause of man's emissions of so-called "greenhouse gases". Greenhouse gases, such as carbon dioxide, methane and nitrous oxide, contribute to altering the natural phenomenon of the greenhouse effect. The mechanism underlying this effect is the retention and reflection, by the gases present in the atmosphere, of a fraction of the solar radiation that is reflected from the earth's surface in the form of infrared radiation. Thanks to this phenomenon, which occurs naturally, the ideal conditions are created, in terms of temperature, for life on earth. It is estimated that in the absence of greenhouse gases, the global average temperature would be -18 ° C instead of 15 ° C (IPCC, 2014). Due to the strong industrial development of the last two centuries, the emission of these gases into the atmosphere by anthropogenic activities has undergone a sudden increase. Concentrations in the atmosphere, therefore, have undergone a strong variation, CO2, for example, has gone from a value of 280 ppm in the pre-industrial era to a value of over 420 ppm in 2020 (IPCC, 2021).The direct effects of this increase in concentrations are the increase in global average temperatures, the rise in sea levels and the increase in extreme weather events. These effects then have repercussions on ecosystem balances, on the economy and on human health (Eurostat, 2022). For these reasons and with a view to gradually reducing greenhouse gas emissions, international agreements have been stipulated over time in order to regulate the process of reducing emissions as much as possible. The main agreements were the Kyoto Protocol of 1997 and the Paris Agreement of 2015. The Kyoto Protocol in particular is the first international agreement that contains the commitments of industrialized countries to reduce greenhouse gas emissions. Its main feature is that it establishes binding and quantified targets for the limitation and reduction of greenhouse gases for the adhering countries (ie the 37 most industrialized countries of the time and the European Union). These countries undertook to reduce their emissions by at least 5% in the period between 2008 and 2012 compared to 1990 levels (Isprambiente, 2022); Among the various methods for reducing emissions proposed by the protocol were the so-called “flexible mechanisms”. The flexible mechanisms of the Kyoto Protocol are economic instruments aimed at an objective of environmental protection, the reduction of greenhouse gas emissions and are divided: • Joint Implementation (JI): the joint implementation, which allows a country to invest in projects for the reduction of emissions in another industrialized country, benefiting from additional emission quotas; • Clean Development Mechanism (CDM): the clean development mechanism that allows you to invest in projects to reduce emissions in developing countries, obtaining additional emissions credits • Emissions Trading (ET): the emission rights trading system that allows these credits to be traded in order to fulfill the reduction obligations. The buying and selling element was introduced in this system to minimize the cost of reducing carbon dioxide emissions. In this paper, the issues inherent to the second of the three flexible mechanisms of the protocol, the CDM, will be explored, analyzing the developments it has had over time, describing its history. Both the positive and negative aspects of this mechanism will be highlighted, and the particular role that the CDM has had in the waste management and treatment sector will be analyzed by analyzing the major technologies developed in this sector in the context of CDM projects and the variation over time the number and types of projects developed. The waste management sector contributes a share of emissions in Europe equal to about 3.32% of total greenhouse gas emissions (European Environment Agency, 2019), while globally the estimate is about 5 % (Bogner et al. 2007). Nowadays, waste must no longer be seen as waste but, on the contrary, as a resource. Furthermore, in the field of waste management and disposal, it is the landfill that generates the greatest greenhouse gas emissions; therefore, it is appropriate to replace this practice with recycling and recovery processes and technologies. In fact, thanks to the technologies currently existing and from a circular economy perspective, they can be converted into energy through thermal and / or biological processes, recycled and reused or processed and reprocessed within the production chains of goods. Finally, through the application of one of the methodologies proposed by the CDM, a case study will be analyzed in Lebanon, precisely in the municipalities of Hasbaya and Cheeba, for a project for the development of separate collection and composting of the organic fraction of waste that is currently being deposited in uncontrolled landfills.

Il cambiamento climatico causato dall’attività antropica è divenuto, negli ultimi decenni, un tema di sempre più centrale importanza nel dibattito politico internazionale. Esso è causa diretta delle emissioni dei cosiddetti “gas serra” da parte dell’uomo. I gas serra, come l’anidride carbonica, il metano e il protossido di azoto, contribuiscono ad alterare il naturale fenomeno dell’effetto serra. Il meccanismo che sta alla base di tale effetto è il trattenimento e la riflessione, da parte dei gas presenti in atmosfera, di una frazione della radiazione solare che viene riflessa dalla superficie terrestre sotto forma di radiazione infrarossa. Grazie a questo fenomeno, che occorre naturalmente, si creano le condizioni ideali, in termini di temperatura, per la vita sulla terra. Si calcola che in assenza dei gas serra la temperatura medie globale sarebbe di -18°C anziché 15°C (IPCC, 2014). Per via del forte sviluppo industriale degli ultimi due secoli, l’emissione in atmosfera da parte di attività antropiche di questi gas ha subito un aumento repentino. Le concentrazioni in atmosfera, dunque, hanno subito una forte variazione, la CO2, ad esempio, è passata da un valore di 280 ppm in epoca preindustriale ad un valore di oltre 420 ppm nel 2020 (IPCC, 2021). Gli effetti diretti di tale incremento delle concentrazioni sono l’aumento delle temperature medie globali, l’aumento del livello dei mari e l’aumento degli eventi metereologici estremi. Tali effetti hanno poi ripercussioni sugli equilibri ecosistemici, sull’economia e sulla salute umana (Eurostat, 2022). Per queste motivazioni ed in un’ottica di riduzione graduale delle emissioni di gas serra, sono stati stipulati nel tempo degli accordi internazionali al fine di regolamentare il più possibile il processo di riduzione delle emissioni. I principali accordi furono il protocollo di Kyoto del 1997 e l’accordo di Parigi del 2015. Il protocollo di Kyoto in particolare è il primo accordo internazionale che contiene gli impegni dei paesi industrializzati a ridurre le emissioni di gas serra. La sua caratteristica principale è che stabilisce obiettivi vincolanti e quantificati di limitazione e riduzione dei gas ad effetto serra per i paesi aderenti (ovvero i 37 paesi più industrializzati del tempo e l’Unione Europea). Tali paesi si impegnavano a ridurre le proprie emissioni di almeno il 5% nel periodo tra il 2008 ed il 2012 rispetto ai livelli del 1990 (Isprambiente,2022); Tra i vari metodi per ridurre le emissioni proposti dal protocollo vi furono i cosiddetti “meccanismi flessibili”. I meccanismi flessibili del Protocollo di Kyoto sono strumenti di carattere economico finalizzati a un obiettivo di tutela ambientale, la riduzione delle emissioni di gas a effetto serra e si dividono: • Joint Implementation (JI): l’implementazione congiunta, che permette a un paese di investire in progetti per la riduzione di emissioni in un altro paese industrializzato, beneficiando di quote di emissione supplementari; • Clean Development Mechanism (CDM): il meccanismo per uno sviluppo pulito che permette di investire in progetti per la riduzione delle emissioni nei paesi in via di sviluppo, ottenendo crediti di emissioni supplementari • Emissions Trading (ET): il sistema di scambio dei diritti di emissione che permette di commerciare tali crediti per adempiere agli obblighi di riduzione. L’elemento della compravendita è stato introdotto in questo sistema per il limitare al minimo il costo della riduzione delle emissioni di anidride carbonica. In questo elaborato verranno approfondite le tematiche inerenti al secondo dei tre meccanismi flessibili del protocollo, il CDM, andandone ad analizzare gli sviluppi che esso ha avuto nel tempo, descrivendone la storia. Verranno evidenziati sia gli aspetti positivi che negativi di tale meccanismo, ed il particolare si approfondirà il ruolo che il CDM ha avuto nel settore della gestione ed il trattamento dei rifiuti analizzando le maggiori tecnologie sviluppate in questo settore nell’ambito di progetti CDM e la variazione nel tempo del numero e delle tipologie di progetti sviluppati. Il settore della gestione dei rifiuti contribuisce per una quota di emissioni In Europa pari a circa il 3,32% delle emissioni totali di gas serra (Agenzia europea per l’ambiente,2019), mentre a livello globale la stima è di circa il 5% (Bogner et al. 2007). Al giorno d’oggi i rifiuti non devono essere più visti come degli scarti ma, al contrario, come delle risorse. Inoltre, nell’ambito del settore della gestione e smaltimento dei rifiuti, è il deposito in discarica a generare le maggiori emissioni di gas serra; pertanto, è opportuno sostituire tale pratica con processi e tecnologie di riciclo e recupero. Essi, infatti, grazie alle tecnologie attualmente esistenti ed in un’ottica di economia circolare, possono essere convertiti in energia tramite processi termici e/o biologici, riciclati e riutilizzati oppure lavorati e riprocessati all’interno delle catene di produzione dei beni. Infine, tramite l’applicazione di una delle metodologie proposte dal CDM, verrà analizzato un caso di studio in Libano, precisamente nelle municipalità di Hasbaya e Cheeba, per un progetto di sviluppo di raccolta differenziata e di compostaggio della frazione organica di rifiuti che attualmente vengono depositati in discariche incontrollate.

Il Clean Development Mechanism applicato alla gestione dei rifiuti

SALVO, SIMONE
2020/2021

Abstract

Climate change caused by anthropic activity has become, in recent decades, a topic of increasingly central importance in the international political debate. It is a direct cause of man's emissions of so-called "greenhouse gases". Greenhouse gases, such as carbon dioxide, methane and nitrous oxide, contribute to altering the natural phenomenon of the greenhouse effect. The mechanism underlying this effect is the retention and reflection, by the gases present in the atmosphere, of a fraction of the solar radiation that is reflected from the earth's surface in the form of infrared radiation. Thanks to this phenomenon, which occurs naturally, the ideal conditions are created, in terms of temperature, for life on earth. It is estimated that in the absence of greenhouse gases, the global average temperature would be -18 ° C instead of 15 ° C (IPCC, 2014). Due to the strong industrial development of the last two centuries, the emission of these gases into the atmosphere by anthropogenic activities has undergone a sudden increase. Concentrations in the atmosphere, therefore, have undergone a strong variation, CO2, for example, has gone from a value of 280 ppm in the pre-industrial era to a value of over 420 ppm in 2020 (IPCC, 2021).The direct effects of this increase in concentrations are the increase in global average temperatures, the rise in sea levels and the increase in extreme weather events. These effects then have repercussions on ecosystem balances, on the economy and on human health (Eurostat, 2022). For these reasons and with a view to gradually reducing greenhouse gas emissions, international agreements have been stipulated over time in order to regulate the process of reducing emissions as much as possible. The main agreements were the Kyoto Protocol of 1997 and the Paris Agreement of 2015. The Kyoto Protocol in particular is the first international agreement that contains the commitments of industrialized countries to reduce greenhouse gas emissions. Its main feature is that it establishes binding and quantified targets for the limitation and reduction of greenhouse gases for the adhering countries (ie the 37 most industrialized countries of the time and the European Union). These countries undertook to reduce their emissions by at least 5% in the period between 2008 and 2012 compared to 1990 levels (Isprambiente, 2022); Among the various methods for reducing emissions proposed by the protocol were the so-called “flexible mechanisms”. The flexible mechanisms of the Kyoto Protocol are economic instruments aimed at an objective of environmental protection, the reduction of greenhouse gas emissions and are divided: • Joint Implementation (JI): the joint implementation, which allows a country to invest in projects for the reduction of emissions in another industrialized country, benefiting from additional emission quotas; • Clean Development Mechanism (CDM): the clean development mechanism that allows you to invest in projects to reduce emissions in developing countries, obtaining additional emissions credits • Emissions Trading (ET): the emission rights trading system that allows these credits to be traded in order to fulfill the reduction obligations. The buying and selling element was introduced in this system to minimize the cost of reducing carbon dioxide emissions. In this paper, the issues inherent to the second of the three flexible mechanisms of the protocol, the CDM, will be explored, analyzing the developments it has had over time, describing its history. Both the positive and negative aspects of this mechanism will be highlighted, and the particular role that the CDM has had in the waste management and treatment sector will be analyzed by analyzing the major technologies developed in this sector in the context of CDM projects and the variation over time the number and types of projects developed. The waste management sector contributes a share of emissions in Europe equal to about 3.32% of total greenhouse gas emissions (European Environment Agency, 2019), while globally the estimate is about 5 % (Bogner et al. 2007). Nowadays, waste must no longer be seen as waste but, on the contrary, as a resource. Furthermore, in the field of waste management and disposal, it is the landfill that generates the greatest greenhouse gas emissions; therefore, it is appropriate to replace this practice with recycling and recovery processes and technologies. In fact, thanks to the technologies currently existing and from a circular economy perspective, they can be converted into energy through thermal and / or biological processes, recycled and reused or processed and reprocessed within the production chains of goods. Finally, through the application of one of the methodologies proposed by the CDM, a case study will be analyzed in Lebanon, precisely in the municipalities of Hasbaya and Cheeba, for a project for the development of separate collection and composting of the organic fraction of waste that is currently being deposited in uncontrolled landfills.
VILLA, FRANCESCA
ING I - Scuola di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale
28-apr-2022
2020/2021
Il cambiamento climatico causato dall’attività antropica è divenuto, negli ultimi decenni, un tema di sempre più centrale importanza nel dibattito politico internazionale. Esso è causa diretta delle emissioni dei cosiddetti “gas serra” da parte dell’uomo. I gas serra, come l’anidride carbonica, il metano e il protossido di azoto, contribuiscono ad alterare il naturale fenomeno dell’effetto serra. Il meccanismo che sta alla base di tale effetto è il trattenimento e la riflessione, da parte dei gas presenti in atmosfera, di una frazione della radiazione solare che viene riflessa dalla superficie terrestre sotto forma di radiazione infrarossa. Grazie a questo fenomeno, che occorre naturalmente, si creano le condizioni ideali, in termini di temperatura, per la vita sulla terra. Si calcola che in assenza dei gas serra la temperatura medie globale sarebbe di -18°C anziché 15°C (IPCC, 2014). Per via del forte sviluppo industriale degli ultimi due secoli, l’emissione in atmosfera da parte di attività antropiche di questi gas ha subito un aumento repentino. Le concentrazioni in atmosfera, dunque, hanno subito una forte variazione, la CO2, ad esempio, è passata da un valore di 280 ppm in epoca preindustriale ad un valore di oltre 420 ppm nel 2020 (IPCC, 2021). Gli effetti diretti di tale incremento delle concentrazioni sono l’aumento delle temperature medie globali, l’aumento del livello dei mari e l’aumento degli eventi metereologici estremi. Tali effetti hanno poi ripercussioni sugli equilibri ecosistemici, sull’economia e sulla salute umana (Eurostat, 2022). Per queste motivazioni ed in un’ottica di riduzione graduale delle emissioni di gas serra, sono stati stipulati nel tempo degli accordi internazionali al fine di regolamentare il più possibile il processo di riduzione delle emissioni. I principali accordi furono il protocollo di Kyoto del 1997 e l’accordo di Parigi del 2015. Il protocollo di Kyoto in particolare è il primo accordo internazionale che contiene gli impegni dei paesi industrializzati a ridurre le emissioni di gas serra. La sua caratteristica principale è che stabilisce obiettivi vincolanti e quantificati di limitazione e riduzione dei gas ad effetto serra per i paesi aderenti (ovvero i 37 paesi più industrializzati del tempo e l’Unione Europea). Tali paesi si impegnavano a ridurre le proprie emissioni di almeno il 5% nel periodo tra il 2008 ed il 2012 rispetto ai livelli del 1990 (Isprambiente,2022); Tra i vari metodi per ridurre le emissioni proposti dal protocollo vi furono i cosiddetti “meccanismi flessibili”. I meccanismi flessibili del Protocollo di Kyoto sono strumenti di carattere economico finalizzati a un obiettivo di tutela ambientale, la riduzione delle emissioni di gas a effetto serra e si dividono: • Joint Implementation (JI): l’implementazione congiunta, che permette a un paese di investire in progetti per la riduzione di emissioni in un altro paese industrializzato, beneficiando di quote di emissione supplementari; • Clean Development Mechanism (CDM): il meccanismo per uno sviluppo pulito che permette di investire in progetti per la riduzione delle emissioni nei paesi in via di sviluppo, ottenendo crediti di emissioni supplementari • Emissions Trading (ET): il sistema di scambio dei diritti di emissione che permette di commerciare tali crediti per adempiere agli obblighi di riduzione. L’elemento della compravendita è stato introdotto in questo sistema per il limitare al minimo il costo della riduzione delle emissioni di anidride carbonica. In questo elaborato verranno approfondite le tematiche inerenti al secondo dei tre meccanismi flessibili del protocollo, il CDM, andandone ad analizzare gli sviluppi che esso ha avuto nel tempo, descrivendone la storia. Verranno evidenziati sia gli aspetti positivi che negativi di tale meccanismo, ed il particolare si approfondirà il ruolo che il CDM ha avuto nel settore della gestione ed il trattamento dei rifiuti analizzando le maggiori tecnologie sviluppate in questo settore nell’ambito di progetti CDM e la variazione nel tempo del numero e delle tipologie di progetti sviluppati. Il settore della gestione dei rifiuti contribuisce per una quota di emissioni In Europa pari a circa il 3,32% delle emissioni totali di gas serra (Agenzia europea per l’ambiente,2019), mentre a livello globale la stima è di circa il 5% (Bogner et al. 2007). Al giorno d’oggi i rifiuti non devono essere più visti come degli scarti ma, al contrario, come delle risorse. Inoltre, nell’ambito del settore della gestione e smaltimento dei rifiuti, è il deposito in discarica a generare le maggiori emissioni di gas serra; pertanto, è opportuno sostituire tale pratica con processi e tecnologie di riciclo e recupero. Essi, infatti, grazie alle tecnologie attualmente esistenti ed in un’ottica di economia circolare, possono essere convertiti in energia tramite processi termici e/o biologici, riciclati e riutilizzati oppure lavorati e riprocessati all’interno delle catene di produzione dei beni. Infine, tramite l’applicazione di una delle metodologie proposte dal CDM, verrà analizzato un caso di studio in Libano, precisamente nelle municipalità di Hasbaya e Cheeba, per un progetto di sviluppo di raccolta differenziata e di compostaggio della frazione organica di rifiuti che attualmente vengono depositati in discariche incontrollate.
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