Valutazione dell'impatto ambientale generato dalla produzione di una tonnellata di PVC mediante la metodologia Life Cycle Assessment

The increasing demand for plastics in modern society is generating more and more pressure on the environment, from the consumption of virgin material to the use of non-renewable fuels. Equally important is the need to reduce plastic waste by promoting recycling and material recovery in order to reduce its impact. In recent years, growing concern about the damage caused by plastics on the environment has led to the search for increasingly sustainable models for both the management of plastic products and the management of its waste. Material recovery and energy recovery are two of the great challenges for environmental protection. Furthermore, the reuse and recycling of plastic material plays a decisive role within the international industrial sector. In this thesis study, the environmental impact generated by the production of one tonne of polyvinyl chloride (PVC) was assessed using the Life Cycle Assessment (LCA) methodology. The assessment of impacts was carried out on three scenarios: PVC production by suspension polymerisation, PVC production by emulsion polymerisation and PVC production using recycled material through a mechanical process. The impacts were determined using two assessment methods, the ReCiPe 2016 method and the Environmental Footprint (EF) method. The results show that emulsion polymerisation is the most impactful process for all impact categories analysed, with higher indicators for the categories of carcinogenic and non-carcinogenic human toxicity, climate change and ecotoxicity. Producing PVC using recycled plastic leads to a significant reduction in emissions. The decrease occurs for all impact categories with a difference of even 80%-85% for some of them. Comparing the two evaluation methods, it was found that for some categories there is a difference in the values of impacts. This is because: the two methods have different characterisation factors and have different completeness of element coverage. The study shows that the raw material extraction and processing phase is the most impactful phase in the entire life cycle.

La crescente domanda di materiale plastico nella società moderna sta generando sempre più pressioni sull’ambiente, dal consumo di materiale vergine, all’utilizzo di combustibili non rinnovabili. Altrettanto importante è la necessità di ridurre i rifiuti plastici favorendo il riciclo ed il recupero del materiale, in modo da diminuire il loro impatto. Negli ultimi anni, la crescente preoccupazione riguardo i danni causati dalla plastica sul sistema ambiente, ha portato a ricercare modelli sempre più sostenibili sia per la gestione dei prodotti plastici e sia per la gestione dei suoi scarti. Le operazioni di recupero di materiale e recupero energetico rappresentano due delle grandi sfide per la salvaguardia ambientale. Inoltre, il riutilizzo ed il riciclaggio di materiale plastico gioca un ruolo decisivo all’interno del settore industriale internazionale. In questo studio di tesi si è valutato l’impatto ambientale generato dalla produzione di una tonnellata di polivinilcloruro (PVC) mendiate la metodologia Life Cycle Assessment (LCA). La valutazione degli impatti è stata svolta su tre scenari: produzione di PVC mediante polimerizzazione in sospensione, produzione di PVC mediante polimerizzazione in emulsione e produzione di PVC utilizzando materiale riciclato attraverso un processo meccanico. Gli impatti sono stati determinati mediante due metodi di valutazione, il metodo ReCiPe 2016 e il metodo Environmental Footprint (EF). I risultati mostrano come la polimerizzazione in emulsione risulta essere il processo più impattante per tutte le categorie di impatto analizzate, con indicatori maggiori per le categorie di tossicità umana cancerogena e non cancerogena, cambiamento climatico e ecotossicità. Produrre PVC mediante plastica riciclata porta ad una notevole riduzione delle emissioni. La diminuzione si ha per tutte le categorie di impatto ottenendo una differenza addirittura dell’80%-85% per alcune di esse. Confrontando i due metodi di valutazione è risultato come per alcune categorie si ha una differenza nei valori degli impatti. Questo perché: i due metodi hanno differenti fattori di caratterizzazione e presentanouna completezza nella copertura degli elementi differente. Lo studio dimostra come la fase di estrazione e lavorazione delle materie prime risulta essere la fase più impattante nell’intero ciclo di vita.