LCA: valutazione del ciclo di vita al centro del design sostenibile

Affinché il concetto di sostenibilità della progettazione, produzione e costruzione non sia più solamente un desiderio, occorre che il processo decisionale si basi su fatti concreti. E’ necessario disporre di nuovi strumenti in grado di ricavare dati attendibili da svariate fonti, onde offrire una panoramica più ampia degli impatti ambientali previsti.

Tali strumenti devono essere sufficientemente flessibili per adattarsi a materiali e contesti diversi e, al contempo, accessibili per consentire una tempestiva integrazione delle informazioni di carattere ambientale nel processo di progettazione, senza aggravio di costi.

Quella che a prima vista può sembrare un’impresa ardua è in realtà un problema a cui sempre più scienziati, gruppi industriali, committenti, governi e consumatori lavorano da diversi anni, con risultati incoraggianti.

La valutazione del ciclo di vita (LCA)

L’iniziativa è incentrata sulla valutazione del ciclo di vita (LCA), un metodo scientifico per lo studio dell’impatto di un prodotto sull’ambiente basato sulla raccolta e sull’analisi di dati quantitativi circa le risorse prelevate (input) e le emissioni (output) di materiali, l’energia consumata e gli scarti generati nell’intero ciclo di vita del prodotto.

La valutazione del ciclo di vita (LCA) è disciplinata dagli standard internazionali ISO14040, che attestano il rigore scientifico dei risultati ottenuti e l’assenza di manipolazione dei dati da parte dei diversi settori industriali.

Tali norme prevedono, ad esempio, che la raccolta e l’analisi dei dati vengano condotte da soggetti terzi indipendenti e siano sottoposte a revisione critica condotta da esperti imparziali.

L’approccio sostenibile dei prodotti in legno di latifoglie

L’AHEC, associazione che rappresenta gli esportatori statunitensi di segati e tranciati di latifoglie, sostiene attivamente un approccio basato sull’analisi LCA per quanto riguarda l’uso di materiali e la realizzazione di progetti sostenibili, al fine di sfatare il mito delle scarse credenziali ambientali dei prodotti in legno di latifoglie.

Spesso si crede, infatti, che proprio perché le latifoglie derivano da foreste naturali a crescita lenta, il loro utilizzo contribuisca al degrado forestale o al disboscamento. Un altro luogo comune diffuso in Europa riguarda l’impronta di carbonio rilasciata dalle latifoglie americane durante il trasporto attraverso l’Atlantico, ritenuta erroneamente più elevata rispetto a quella dei materiali locali.

Alla luce di tale contesto, l’AHEC ha condotto una valutazione approfondita del ciclo di vita del legno di latifoglie americane con un duplice obiettivo: innanzitutto dimostrarne  la piena conformità alla norma ISO14040 al fine di garantire l’attendibilità dei dati e, in secondo luogo, mettere a disposizione di committenti e progettisti i risultati delle analisi LCA.

Il progetto è stato affidato a PE International, società indipendente specializzata nelle valutazioni del ciclo di vita in svariati settori commerciali e nell’offerta di nuovi strumenti di LCA. Fra questi figurano Gabi, un software proprietario atto a semplificare la raccolta e l’analisi dei dati, e “i-report” un sistema di reportistica che semplifica l’accessibilità dei dati a progettisti e produttori. L’azienda ha inoltre svolto un ruolo chiave nello sviluppo di uno schema globale strandardizzato per la pubblicazione dei dati sul ciclo di vita nelle Dichiarazioni Ambientali di Prodotto (EPD).

Durante la fase iniziale del progetto AHEC e PE International si sono avvalse della consulenza di un’autorevole commissione di controllo presieduta dal Dr. Matthias Finkbeiner, docente presso l’Università di Berlino, a capo del comitato ISO incaricato dello sviluppo degli standard LCA internazionali. Avendo coinvolto tale organismo sin dal principio, anziché ricercarne l’approvazione solo a lavoro ultimato, è stato possibile affrontare i problemi metodologici man mano che insorgevano.

Lo scorso luglio, dopo la pubblicazione della relazione finale sulla valutazione del ciclo di vita, la commissione non solo ne ha convalidato la conformità agli standard ISO, ma ha anche “giudicato eccellenti la qualità complessiva della metodologia e la sua esecuzione”.

La relazione offre un’analisi esaustiva delle caratteristiche del legno di latifoglie americane passando al vaglio un ampio spettro di effetti ambientali. Tecnicamente parlando, si tratta di uno studio che esamina il ciclo di vita del legno dal produttore al consumatore senza trascurare l’impatto del trasporto: dai processi di abbattimento, segatura ed essiccazione in forno negli Stati Uniti, fino alla spedizione e consegna presso i depositi dei principali mercati esteri.

Vantaggi per l’ambiente forestale

La relazione LCA comprende una valutazione qualitativa dell’impatto ambientale connesso all’offerta di legno di latifoglie americane. Fra i parametri esaminati figurano l’utilizzo e la variazione d’uso del suolo, la biodiversità, le risorse idriche e la tossicità.

Lo studio, che rileva un impatto ambientale molto basso per tutte le categorie di cui sopra, in merito alla variazione d’uso del terreno precisa quanto segue: “Nel sistema analizzato, il materiale principale (il legno) deriva da foreste a rigenerazione naturale. Le aree di abbattimento hanno attraversato diversi cicli di sfruttamento e riforestazione naturale. Dopo l’abbattimento, infatti, il terreno torna a foresta, pertanto non si registra un cambiamento diretto nell’uso del suolo da alcune centinaia di anni”.

Quanto all’impatto sulla biodiversità, lo studio conclude: “La conversione di terreni commerciali in foreste di latifoglie avrà molto probabilmente effetti positivi sulla qualità del suolo, oltre che sulla biodiversità e sui relativi servizi ecosistemici”.

In merito alla tossicità, la relazione specifica inoltre che: “Nella produzione di legno di latifoglie non vengono utilizzati fertilizzanti, prodotti chimici per il trattamento del legno o altre sostanze di nota natura tossica”, aggiungendo che, per quanto concerne le risorse idriche, “il legno di latifoglie dovrebbe avere un impatto molto basso”.

La relazione sul ciclo di vita offre un’analisi qualitativa su alcuni effetti ambientali e quantitativa su altri, quali ad esempio: potenziale di riscaldamento globale, meglio conosciuto come impronta di carbonio, nonché potenziale di acidificazione, di eutrofizzazione, di formazione di ozono fotochimico e di riduzione dello strato di ozono. 

Per determinare ogni singolo impatto, la relazione esamina altresì i processi più importanti lungo tutta la filiera (silvicoltura, segatura, essiccazione, trasporto) e fornisce un’analisi di sensibilità da cui emerge che le ripercussioni sull’ambiente variano in base a fattori determinanti quali la specie utilizzata, lo spessore della tavola, la distanza percorsa e le modalità di trasporto.

Ampia diversità tra le specie di latifoglie americane

L’analisi quantitativa mostra che la variazione del profilo ambientale dipende tanto dalla specie considerata e dallo spessore della tavola di segato quanto dal trasporto. Una media dei risultati sul “segato di latifoglie” può rivelarsi fuorviante: ecco perché vengono forniti dati separati per ciascuna specie e ciascuno spessore di tavole.

Questo è in parte dovuto al fatto che il processo di essiccazione in forno consuma una quantità sorprendentemente elevata di tutta l’energia necessaria per produrre e trasportare il legno di latifoglie. Anche il tempo di essiccazione in forno varia in base alla specie e allo spessore del legno: ad esempio, per una tavola da 1 pollice, per essiccare la quercia (oak) occorre un tempo tre volte superiore che per il tulipier; il tempo di essiccazione di una tavola di 3” di spessore è quattro volte quello di una tavola da 1”.

Se l’impatto dell’essiccazione in forno è più alto di quanto si possa pensare, il trasporto incide invece sul riscaldamento globale in misura minore. Persino aumentando la distanza di percorrenza, le emissioni di anidride carbonica non subiscono variazioni significative. Ad esempio, per trasportare una tavola da 1” di quercia bianca a Londra (distanza pari a 720 km su strada e a 6300 km via mare), si produce un’impronta di carbonio molto simile a quella di una consegna in Polonia centrale (1265 km su strada e 7735 km via mare).

Anche il trasporto di legname dagli Stati Uniti orientali all’Australia, attraverso Suez e Singapore(2205 km su strada e 25000 km via mare) ha un’impronta di carbonio non superiore al 50% rispetto a quella di una consegna nel Regno Unito. 

Quantità di carbonio assorbita dal legno

Come per tutti i prodotti in legno, circa il 50% della massa a secco del legno di  latifoglie americane comprende il carbonio assorbito attraverso la fotosintesi durante la crescita della pianta. I dati raccolti da PE mostrano però che la quantità di carbonio assorbito dal legno di latifoglie americane è quasi sempre superiore alle emissioni necessarie per l’estrazione, la lavorazione e il trasporto in qualsiasi mercato internazionale.  Tutte le predette osservazioni sull’impronta di carbonio non tengono tuttavia conto del vantaggio costituito dal carbonio assorbito dal legname.

L’ambito di analisi della relazione LCA, infatti, non va oltre la fase di consegna, perché i produttori non possono sapere come il materiale verrà utilizzato. Tra gli altri fattori che potrebbero incidere sulla quantità di carbonio assorbito figurano trattamenti, fissaggi e ulteriori lavorazioni del legno, oltre che la sua durata di vita e il metodo di smaltimento.

Tali elementi dovranno essere presi in considerazione nei prossimi studi sull’intera filiera dei prodotti di latifoglie americane prima che si possa generalizzare sulla “neutralità del carbonio” della materia prima.

Per agevolare tale processo, lo studio dell’AHEC elabora stime prudenti sulla quantità di carbonio assorbito dai prodotti di legno di latifoglie statunitensi.

Tale metodo di analisi, in linea con le best practice internazionali, è stato molto apprezzato dalla commissione di controllo, che ha affermato: “Un altro aspetto lodevole dello studio è l’approccio prudente adottato nell’applicazione di un modello per il sequestro di carbonio biogenico dall’atmosfera. Lo studio quantifica l’assorbimento di carbonio biogenico dalle foreste e fornisce risultati separati da quelli di tutta la filiera. La questione del carbonio biogenico viene affrontata secondo un criterio di trasparenza e imparzialità, che in futuro consentirà un uso più corretto dei dati per la valutazione dell’intero ciclo di vita dei prodotti a base di latifoglie americane”.

I dati sul contenuto di carbonio nel legno di latifoglie americane evidenziano l’esistenza di variazioni significative tra le diverse specie statunitensi, di cui occorre tenere conto in fase di progettazione. Le essenze a maggiore densità come la quercia e l’hickory immagazzinano una quantità superiore di carbonio per metro cubo rispetto alle specie a minore densità come il tulipier (tulipwood) e il salice (willow).

La valutazione del ciclo di vita (LCA) entra nei progetti in legno di latifoglie americane

La fase successiva del progetto, ma anche la più complessa, consiste nell’integrazione dell’approccio sul ciclo di vita in tutte le fasi di progettazione, produzione e consegna di prodotti a base di latifoglie americane.

Innanzitutto i dati LCA sul legno di latifoglie statunitensi sono accessibili on-line a fornitori e committenti attraverso lo strumento i-report di PE, che fornisce informazioni in base a specie, spessore, parametri di lavorazione (come efficienza dei forni e fonti energetiche), distanza percorsa e mezzo di trasporto (camion, nave, treno).

L’AHEC si appresta inoltre a commissionare la redazione di Dichiarazioni Ambientali di Prodotto (EPD) ufficiali, in linea con i vari programmi nazionali EPD, come i profili ambientali stilati dal Gruppo BRE.I dati sul ciclo di vita saranno presto inseriti nelle guide tecniche e nei casi di studio presentati dall’AHEC, che da tempo costituiscono utili spunti di progettazione per l’uso del legno di latifoglie americane nel campo dell’edilizia, del design di interni e della realizzazione di arredi.

Forse l’iniziativa più innovativa dell’AHEC è il progetto in corso, in collaborazione con PE e il Royal College of Art di Londra, per lo sviluppo di un sistema di “i-report”  che consenta ai designer di interni di conoscere meglio l’impatto ambientale effettivo e diretto degli arredi in legno di latifoglie americane.

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