Appunti di Progettazione Eco-Sostenibile dei Prodotti e dei Processi Industriali

Lezione 1: definizione di sviluppo sostenibile

Introduzione allo sviluppo sostenibile

La definizione di sviluppo sostenibile è stata data nel 1987, quando si iniziò per la prima volta a parlare di problematiche ambientali ma non solo: il discorso di sostenibilità è un discorso a 360°, non solo ambientale. Quindi lo sviluppo sostenibile è lo sviluppo che soddisfa i bisogni della generazione presente senza compromettere la possibilità delle generazioni future di organizzarne i propri. Cioè fare un qualcosa che oggi aiuti, ma che soprattutto un domani non crei problemi insormontabili alle generazioni future.

Il concetto di sviluppo sostenibile si basa quindi su un ciclo di vita (nel quale poi entreremo nel dettaglio). Quando si parla di sostenibilità questo discorso va fatto a 360°: i campi della sostenibilità, oltre alla parte ambientale, che andremo a trattare, sono quello sociale (espressa in termini di garantire la sicurezza dei lavoratori e più in generale della società) e quello economico. Quando si parla di sostenibilità si parla contemporaneamente di questi tre ambiti, che devono essere considerati insieme.

Noi all'interno del corso tratteremo principalmente l'aspetto ambientale della sostenibilità ma è bene sottolineare il fatto che quando si va a progettare e a produrre un oggetto bisogna tenere in considerazione e utilizzare ciascuno di questi tre aspetti sopraelencati in modo da trovare il miglior compromesso per poter comunque rendere il nostro prodotto appetibile per il mercato.

Problema ambientale

Iniziamo quindi a introdurre il concetto di problema ambientale, che è quello che ci riguarda. Come ben sappiamo, Noi abbiamo impatti ambientali negativi che derivano da sistemi produttivi, dai rifiuti ecc. Quindi il tipo di impatto ambientale negativo che andremo a studiare prevalentemente è quello relativo a produzione, trasformazione, utilizzo, gestione del fine vita, ovvero quello che è lo smaltimento del prodotto.

Tutto ciò crea delle problematiche rilevanti sull'ambiente di diversa natura, e come vedremo è impossibile coprire l’intero ciclo di vita di un prodotto in modo da renderlo di un eco-profilo rilevante.

Progettazione eco-sostenibile

Altro aspetto che andremo a studiare è il perché parliamo di progettazione eco-sostenibile. La progettazione da sola copre circa l’80% dell'impatto ambientale di un generico prodotto. Questo vuol dire che gli errori che vengono fatti in fase di progettazione hanno poi un impatto devastante sull’intero prodotto.

Le parole chiave con cui è possibile fare delle ricerche in internet per trovare il “canale giusto” sono quelle sotto riportate: Ecodesign, Life Cycle design (LCD), Life Cycle Assessment (LCA), Design for Environment, Design e Produzione Ambientale Consapevoli…

La miglior definizione di Ecodesign è quella sotto riportata: “l'ambiente concorre alla definizione del design, divenendone un fattore di indirizzo nello sviluppo del prodotto. In questo processo, l'ambiente assume il medesimo status dei più tradizionali valori industriali, quali il profitto, la funzionalità, l'estetica, l'ergonomia, l'immagine e la qualità generale”.

Il fatto che questa situazione sia del 1997 può far capire in un certo senso come i problemi di ecosostenibilità fossero noti comunque da un po' di anni anche se solo ultimamente l’opinione pubblica sta prendendo in più seria considerazione queste problematiche. Questa definizione praticamente mette, in fase di progettazione, il requisito ambientale alla pari di tutti gli altri.

Teoria delle 6 R

Sempre nell'ambito della terminologia, quelli che vediamo in questa slide sono concetti molto importanti, che possono essere chiesti all'esame. Questo discorso si allaccia a una teoria abbastanza nota in campo di sostenibilità ambientale di prodotto, che è quella delle 6 R: si chiama così perché sono 6 concetti che racchiudono tutto quello che è l'aspetto di progettazione legato all’eco-design, ovvero quello che si dovrebbe fare per garantire il miglioramento ambientale del prodotto.

• Recupero di energia: utilizzo di rifiuti combustibili quale mezzo per produrre energia mediante incenerimento diretto - conoscenza altri rifiuti - con recupero di calore. Bisogna stare attenti a non commettere errori grossolani nel considerare, come rifiuti combustibili, i metalli. Per rifiuti combustibili si intendono rifiuti che abbiano un potere calorifico inferiore, come materiali polimerici e quant'altro, quindi un qualcosa che brucio per ottenere energia da utilizzare per altri tipi di finalità.
• Reimpiego: operazioni in virtù delle quali componenti di un prodotto fuori uso sono utilizzati per lo stesso scopo per cui erano stati originariamente concepiti. Ad esempio, un veicolo a fine vita deve essere, da normativa, riciclabile per l’85% e recuperabilità per il 10%, il restante 5% può andare in discarica. Per quanto riguarda la parte di recuperabilità posso fare sia un recupero energetico sia un recupero di materiali, che in questo modo evito di andare a bruciare (andando a creare emissioni).
• Riciclaggio: ritrattamento di materiali di rifiuto in un processo di produzione per la loro funzione originaria o per altri fini, escluso il recupero di energia. Bisogna fare attenzione a non confondere il concetto di reimpiego (o riuso, sono praticamente la stessa cosa), che si riferisce a un componente, con il concetto di riciclaggio che si riferisce al materiale del quale è fatto il componente.
• Riuso: riutilizzo delle parti smontate per lo stesso scopo per cui erano state progettate (ad esempio vendita sul mercato dell'usato).
• Remanufatturazione: operazione composta da più fasi (disassemblaggio, pulitura, ispezione, classificazione, ricondizionamento e riassemblaggio), che permette di ottenere da un pezzo usato “A” un pezzo rimanifatturato “A” che, da un punto di vista operativo, è quasi uguale al nuovo.
• Ridurre: consumo di materiali ed energia, produrre meno imballaggi e rifiuti. Landfilling: dismissione in discarica. Quest’ultimo è il peggiore scenario che possiamo avere, ed è anche quello che si cerca prevalentemente di evitare.

Perché l'Ecodesign?

• Salvaguardare l’ambiente: Motivi etici e sociali sensibilità dei consumatori. Abbiamo un cliente che esprime delle proprie esigenze (CR=Customer Requirements), in cerca delle cosiddette soddisfazioni (CS=Customer Satisfaction), se riesco a soddisfare queste esigenze bene, altrimenti sono fuori dal mercato. Oggi il mercato è Customer Oriented, cioè orientato dal cliente. Mentre in passato le aziende riuscivano a veicolare il mercato convincendo i clienti che i loro prodotti avevano determinate caratteristiche o proprietà, adesso questo non è più possibile, dovuto al fatto che il cliente è estremamente preparato (grazie ai media, internet è facilissimo fare un benchmarking). Questo ha creato un’utenza molto più colta ed esigente che adesso decide che prodotto vuole e l’azienda glielo deve fornire.
• Contributo al miglioramento della qualità del prodotto servizio sistema: Ci sono tutta una serie di drivers che spingono le aziende a muoversi per migliorare il prodotto: drivers economici, di mercato, politica istituzionale…
• Immagine e credibilità nei confronti degli stakeholders: Devo fare in modo di dare il più possibile credibilità e visibilità al mio prodotto nei confronti di tutte quelle figure interessate a quest'ultimo che possono essere persone interessate a finanziarlo o a comprarlo. Questo si fa attraverso tutta una serie di strumenti di natura commerciale per cui io do visibilità (es. a livello ambientale) a quello che è l'eco profilo del mio prodotto.
• Fattori cogenti: Al di là di tutto quello che il cliente può volere e il mercato muovere, il problema è che ci sono dei vincoli che io ho come azienda, e dei quali non posso fare a meno (non posso far finta che una legge non esista). Questi vengono chiamati fattori cogenti e vengono dettati a livello europeo da una politica comunitaria che si implementa attraverso delle direttive. Le direttive sono delle leggi a tutti gli effetti che poi ciascuno Stato membro recepisce all'interno del proprio sistema di legislazione nazionale e alle quali tutti i produttori si devono attenere.
• Motivi economici: Costi energetici: processi di produzione ad alto consumo energetico; L'evoluzione tecnologica da qualche parte si deve pagare, quindi, avere una tecnologia con una maggiore efficienza produttiva implica generalmente un maggior consumo energetico. Oggigiorno esistono delle leggi che cercano di limitare questo consumo energetico il più possibile. Costi legati alle emissioni ed al processamento dei rifiuti in discarica; Le aziende pagano per le emissioni che producono e per tutto quello che mandano in discarica. Questo è un costo per le aziende ed è anche rilevante.

Esempio di autoveicolo e normativa

Partendo dalla prima motivazione per cui è importante progettare in salvaguardia dell'ambiente qui viene riportato un esempio relativo ai criteri che vengono rilevati o percepiti come importanti da parte di un utilizzatore o un potenziale acquirente di un autoveicolo. Nel grafico a destra possiamo vedere come sull'asse delle ordinate sia presente il numero di risposte che sono state date in relazione all'interesse per questi parametri che vedete sulla destra (consumo carburante, prezzo, tasse ecc…).

Dal grafico si può vedere come, almeno per quanto riguarda la sensibilità, l'aspetto delle emissioni di CO2 sia molto sentito da parte di un consumatore medio. In basso a sinistra troviamo un grafico che evidenzia la percentuale di persone che si ritengono ben informate riguardo all’impatto che il sistema dei trasporti ha sui cambiamenti climatici (66,3% positivo). In basso a destra invece è stata evidenziata la percentuale di persone che effettivamente conosce il problema delle emissioni di CO2 (la risposta esatta evidenziata in verde, risultando il 49,3% del campione). Questo evidenzia quindi una conoscenza da parte del consumatore medio del problema riguardante le emissioni di CO2.

Quindi se un consumatore ha una conoscenza molto approfondita di un aspetto che caratterizza il prodotto (e quindi si aspetta che venga soddisfatto questo criterio) e questo non viene soddisfatto da parte di un particolare prodotto, l'utente cerca altro. Questo è per evidenziare il fatto che oggi c'è una cultura estremamente alta per quanto riguarda determinate categorie di prodotti.

Se prendiamo ad esempio un autoveicolo, il quale è composto da circa 1500 componenti, in questa slide possiamo vedere come ciascun pallino di diverso colore evidenzi tutte quelle che sono le problematiche vincolanti per il produttore di un autoveicolo. I pallini sono sui punti in cui entrano in gioco le normative e le direttive omologative. L'omologazione del veicolo implica che tutti questi fattori cogenti siano rispettati. Tutti questi fattori cogenti, che sono degli elementi obbligatori, devono essere integrati all'interno del processo di progettazione del nostro prodotto.

Politica comunitaria europea

Sebbene la politica comunitaria Europea abbia tutta una serie di problemi, essa rimane comunque valida e viene utilizzata anche da parte di paesi non strettamente comunitari. Dal punto di vista della sostenibilità del prodotto, la politica comunitaria si è voluta con il flusso evidenziato nella slide. È fondamentale da parte delle aziende non solo conoscere la legislazione attuale in termini di sostenibilità, ma anche di prevedere quale saranno le politiche future che potranno essere attuate. L’ECCP, l’IPP (Progettazione ecologica dei prodotti, il più importante) e l’ETAP sono le norme sulle quali si basa la progettazione eco-compatibile in ambito europeo.

Strategia sullo sviluppo sostenibile

In questa slide possiamo vedere la definizione di strategia sullo sviluppo sostenibile: “occorre modificare la relazione tra crescita economica, consumo di risorse naturali e produzione di rifiuti. La forte crescita economica deve andare di pari passo con un utilizzo delle risorse naturali e una produzione di rifiuti che siano sostenibili.”

Questa definizione si traduce nel diagramma a destra dove si vedono tre curve:

• PIL (curva in blu): dal 2005 al 2030 deve aumentare in proiezione, ma la crescita di quest’ultimo non deve influenzare l'uso delle risorse (la cui proiezione nel tempo deve rimanere stabile), ovvero bisogna cercare di limitare quello che è il cosiddetto uso di risorse. In definitiva bisogna “svincolare l'uso delle risorse dalla crescita economica”, ovvero dare più valore al kg.
• Impatto ambientale (curva in rosso): con un aumento del PIL e un utilizzo limitato delle risorse, al tempo stesso devo garantire che ci sia una riduzione dell'impatto ambientale, quindi che quest'ultimo venga svincolato dall'uso delle risorse, ovvero che abbia meno impatti al kg.
• Uso delle risorse (curva in verde): deve rimanere invariato, garantendo quindi più valore per impatto. All'interno di questa politica sono state evidenziate sette sfide chiave, tra le quali è stata evidenziata quella che è di nostro interesse per i fini del corso, che è quella relativa al Consumo e Produzione sostenibili (è importante anche quella relativa ai trasporti sostenibili).

Politiche integrate di prodotto

A fronte di questo sviluppo sostenibile, il passo successivo è stato quello di creare delle politiche integrate di prodotto e che ha iniziato a delineare in maniera ancora più precisa le linee guida verso le quali le aziende si devono muovere. Uno degli aspetti fondamentali da tenere in considerazione è quello dell'integrazione dei temi ambientali nella progettazione. Questo non significa che il prodotto deve essere realizzato e solo alla fine bisogna valutarne l'impatto ambientale, ma la valutazione dell'impatto ambientale deve essere portata avanti di pari passo con la progettazione stessa.

Lo sviluppo di prodotti “verdi” attraverso un approccio olistico significa progettare il ciclo di vita del prodotto e non focalizzarsi su una precisa caratteristica di quest'ultimo, che magari permette di risolvere il problema da una parte creandone da un’altra (es. voglio ridurre le emissioni in fase d'uso di un autoveicolo quindi lo faccio più leggero, ma se utilizzo composito nascono problemi, ad esempio, in fase di smaltimento). Progettazione con un approccio olistico significa totale.

La promozione di uno specifico mercato con interventi domanda-offerta si traduce in quel discorso di etichettatura ambientale che oggi costituisce un elemento di comunicazione tra le aziende ai consumatori su quello che è la sostenibilità ambientale dei prodotti. Incremento del contenuto di informazione dei prodotti e coinvolgimento di tutti gli operatori economici: oggi in tutta una serie di prodotti è aumentata moltissimo quella che è la comunicazione dell’impatto ambientale relativo a quello che si sta comprando (es. auto). Le restanti definizioni non hanno bisogno di ulteriori spiegazioni. Il messaggio generale che manda la politica integrata di prodotto è quello di ridurre l'impatto ambientale di prodotti servizi nell'arco dell'intero ciclo di vita attraverso lo sviluppo di prodotti verdi innovativi.

Piano di azione per produzione e consumo sostenibili

Entrando un po' più nel dettaglio degli aspetti che riguardano le linee guida che abbiamo appena visto, nel 2008 è stato sviluppato un piano di azione per quanto riguarda la produzione e consumo sostenibili e la politica industriale sostenibile, i quali punti fondamentali sono quelli riportati nella slide:

• Promuovere la produzione del consumo sostenibile;
• Elaborare ulteriormente l'etichettatura relativa alla progettazione eco-compatibile, affinché i consumatori siano informati della resa energetica e o ambientale dei prodotti;
• Stabilire una base armonizzata per appalti pubblici e incentivi forniti dall’UE;
• Avviare iniziative per arrivare a consumi più intelligenti.

Azioni per la sostenibilità

Per riassumere quello detto finora, sono state intraprese due azioni fondamentali:

Azioni sull’offerta

(quello che io azienda ti devo offrire): incentivando le organizzazioni alla minimizzazione degli impatti ambientali dei prodotti dalla loro concezione. Questo è stato reso possibile attraverso azioni precise:

• Atti comunitari: includere requisiti ambientali nella regolamentazione obbligatoria. Se non sei disposto a intraprendere scelte che diminuiscano l’impatto ambientale ti costringo a farlo.
• Finanziamenti: finanziare progetti di Ricerca e Sviluppo finalizzati alla riduzione degli impatti ambientali dei prodotti lungo il loro ciclo di vita. L’UE finanzia pesantemente attraverso fondi pubblici la ricerca nel campo della sostenibilità (es finanziamenti sulla ricerca sull’alleggerimento dei veicoli).
• Sistemi di gestione ambientale: incentivare l'integrazione del sistema prodotto all'interno del SGA (Sistema di Gestione Ambientale) esistente nell'organizzazione. Molte aziende sono dotate di sistemi di gestione o della qualità, o di sistemi di gestione ambientale. Tutto ciò ha un costo per le aziende, e bisogna pagare un ente di certificazione che venga a fare da garante su questo iter certificativo (che ha un costo rilevante), ma che dovrebbe portare dei benefici a livello di produttività e in termini di costi su varie tematiche (sicurezza, affidabilità, qualità, ambiente).

Azioni sulla domanda

Incentivare i consumatori all'acquisto di prodotti ecologici. Questo è stato reso possibile attraverso azioni precise: