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Toniolo , Sara (2015) Accuracy of the results in Life Cycle Assessment in case of recycling. [Ph.D. thesis]

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Abstract (english)

Within LCA (Life Cycle Assessment) methodology, allocation procedures have to be applied in two specific cases: in case of simoultaneous products and in case of subsequent products. The first case is well-defined and well-known in the literature, but the second case is still under development even if it has long been debated in the LCA community.
Some topics often discussed regard share of recycling process burdens to be allocated to the investigated life cycle; burdens to be assigned to recycling processes and credits to be accounted for in case of avoided waste treatment. However, there is a literature gap concerning the quantification of the extent to which the formulas used, namely the modelization mechanisms adopted, affect the results. Other literature gaps concern the rank ordering of products or processes preference in case of comparative LCA based on real case studies with explicit definition of the recyclability features or of the recycled content associated with analysed products or processes.
In this context, this thesis is focused on the accuracy of the results in case of application of allocation procedures for subsequent products, namely in recycling systems with the aim of quantifying how much allocation formulas affect the results in case of recycling, investigating if different formulas application leads to a diffent rank ordering preference in comparative LCA and investigating if the choice of allocation formulas can be in favour of recycled or recyclable products.
The method of investigation considered suitable for the conduction of this research is the application to multiple case studies. Four case studies were analysed. One single LCA and three comparative LCA were performed according to the structure of the ISO Standards (ISO, 2006 a,b). In addition, several sensitivity analyses were performed for the single LCA, and uncertainty analyses were conducted for all of the case studies.
The results obtained show how much allocation formulas can affect the results for a particular case study and that different formulas application can lead to different rank ordering. In addition, the results demonstrate that the choice of allocation formulas can be in favour, thereby, assign lower environmental impact to products or processes on the strength of the associated recycled content or the related recyclability.

Abstract (italian)

All’interno della metodologia LCA (Life Cycle Assessment), le procedure di allocazione vengono applicate in due casi specifici: in caso di prodotti simultanei e in caso di prodotti susseguenti. Il primo caso è molto ben definito e conosciuto nella letteratura scientifica, mentre il secondo caso risulta ancora in fase di sviluppo nonostante sia dibattuto da diverso tempo dalla comunità LCA. L’entità dei carichi dovuti ai processi di riciclo da allocare al ciclo in fase di studio, i carichi da associare ai trattamenti finali e i crediti da considerare in caso di trattamento evitato costituiscono solo alcuni degli argomenti maggiormente discussi. Tuttavia, una valutazione di quanto le formule usate, ossia i meccanismi di modellazione adottati, influiscano sui risultati viene raramente considerato, così come la possibilità di variazione dell’ordine di preferenza di prodotti o processi negli studi di LCA comparativi, associati a casi di studio reali. Inoltre, raramente vengono esplicitati il contenuto di materiale riciclato e le caratteristiche di riciclabilità dei materiali associati ai prodotti o ai processi in analisi.
In questo contesto, si inserisce il presente lavoro di tesi che si focalizza sull’accuratezza dei risultati in caso di applicazione di procedure di allocazione per prodotti susseguenti, ossia in caso di riciclo. L’obiettivo è quello di quantificare quanto le formule di allocazione influiscono sui risultati, valutare se diverse formule possono portare a diversi ordini di preferenza negli studi comparativi, e analizzare se la scelta delle formule di allocazione può favorire prodotti riciclabili piuttosto che riciclati.
Il metodo di analisi considerato appropriato per la realizzazione della ricerca è l’applicazione di casi di studio multipli. Sono stati quindi analizzati quattro casi di studio: uno singolo e tre comparativi. La struttura di ogni studio segue la metodologia proposta dagli Standard ISO (ISO, 2006 a,b). Inoltre sono state eseguite diverse analisi di sensibilità per il primo caso di studio and diverse analisi di incertezza per tutti gli studi.
I risultati ottenuti quantificano l’influenza delle formule di allocazione per il caso di studio singolo; inoltre mostrano che differenti formule possono portare a diversi ordini di preferenza di prodotti e processi in termini di impatto ambientale e dimostrano che la scelta delle formule di allocazione può favorire equindi attribuire minori impatti ad un prodotto o un processo sulla base del contenuto di materiale riciclato o delle caratteristiche di riciclabilità.

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EPrint type:Ph.D. thesis
Tutor:Scipioni, Antonio
Ph.D. course:Ciclo 27 > scuole 27 > INGEGNERIA INDUSTRIALE > INGEGNERIA CHIMICA, DEI MATERIALI E DELLA PRODUZIONE
Data di deposito della tesi:19 January 2015
Anno di Pubblicazione:13 March 2015
Key Words:LCA, recycling, accuracy of results
Settori scientifico-disciplinari MIUR:Area 09 - Ingegneria industriale e dell'informazione > ING-IND/27 Chimica industriale e tecnologica
Struttura di riferimento:Dipartimenti > Dipartimento di Ingegneria Industriale
Codice ID:7496
Depositato il:10 Nov 2015 11:52
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