LCA er en forkortelse som står for Life Cycle Assessment. På norsk oversettes uttrykket ofte til livssyklusanalyse, eller livsløpsanalyse.
Forskergrupper i NIBIO bruker livsløpsanalyser for å vurdere miljøeffekter av å produsere, distribuere, bruke og avfallshåndtere varer og tjenester med basis i biologiske ressurser.
Livsløpsanalyser er en systematisk gjennomgang av alle trinn fra utvinning av råstoffene som trengs for et produkt eller en tjeneste, til det blir resirkulert eller kastet som avfall. Dette omtales gjerne som at en følger produktet fra vogge til grav. Metoden er internasjonalt standardisert (ISO 14040/14044), og kan besvare tre sentrale spørsmål:
Hvilke viktige miljøproblemer skapes av et system?
Hvor i livsløpet oppstår disse miljøproblemene?
Hvor ligger det største potensialet for miljømessig forbedring av et system?
Enkel illustrasjon av livsløpet til et produkt fra innsatsfaktorer til det er ferdig konsumert.
Figur: Siri Furre/NIBIO
Det er omfattende og ikke alltid relevant å beregne hele livsløpet til et produkt eller en tjeneste fra utvinning av råstoff til avhending. En LCA kan også begrenses til å gjelde deler av livsløpet, for eksempel fra vogge til gårdsgrinda, til butikkhylla eller hjem til forbruker. Dette gjøres ved å definere en systemgrense for hva som skal inkluderes i beregningene.
I tillegg til å avgjøre hvilke deler av en verdikjede som inkluderes, må en også bestemme hvilke prosesser som skal tas med innenfor det definerte systemet. Skal en f.eks. ta hensyn til utslipp knyttet til nedbryting eller binding av organisk materiale i jorda, til produksjonen av bygninger, etc.? Definisjonen av systemgrensen og hvilke prosesser som skal inkluderes innenfor systemet er avgjørende for resultatet av en LCA.
Før en kan gjennomføre en analyse må en også definere en såkalt funksjonell enhet. Den funksjonelle enheten er et kvantitativt mål på produktet eller tjenesten som skal leveres. En funksjonell enhet kan f.eks. være ett kilo brød (ferskvekt) levert fram til butikkhylla, eller 15 000 km årlig persontransport på veg. Systemgrensene må nødvendigvis korrespondere med den funksjonelle enheten.
I analysen summeres alle utslipp som oppstår helt fra utvinning av råstoff og for alle trinn i verdikjeden fram til funksjonell enhet, og for alle prosesser som er inkludert. For enkelthets skyld grupperes utslippene i kategorier, der alle utslipp innenfor én kategori regnes om til en felles enhet. For eksempel, utslipp av klimagasser som karbondioksid (CO2), metan og lystgass omregnes til kilogram CO2-ekvivalenter (kg CO2e). Hvordan metan og lystgass veies mot CO2, varierer med hvilken tidsperiode man ser på, men typisk brukes en 100-års periode. Resultatene presenteres dermed ofte som GWP100, som viser klimagassenes potensielle oppvarmingseffekt over 100 år.
Kategoriene i en LCA kalles gjerne miljøindikatorer, og antall miljøindikatorer og hva den enkelte inkluderer/beskriver kan variere i forhold til målsetningen med analysen og mellom mulighetene i ulike programmer som brukes til å kjøre en LCA. Miljøbelastningen til et produkt eller en tjeneste uttrykkes normalt som forholdet mellom hver av miljøindikatorene og den funksjonelle enheten. Et eksempel på et slikt forhold kan være den globale oppvarmingseffekt knyttet til produksjonen av 1 kg brød levert til butikkhylla, med enhet kg CO2e/kg brød.
Miljøpåvirkning skjer og akkumuleres på mange trinn før et ferdig matprodukt bys fram i butikken.
Figur: Siri Furre/NIBIO
LCA dekker ikke alle typer miljøpåvirkning og innebærer flere forenklinger og usikkerhetsfaktorer, spesielt når den brukes på biologiske prosesser som er vanskelige å overvåke eller måle og har en stor naturlig variasjon.
Et produkt kan ikke være bærekraftig i seg selv, men produksjonen av produktet kan være det. En klassisk LCA omfatter påvirkning på naturmiljøet, men det er også mulig å lage sosial LCA og økonomisk LCA. I tillegg jobbes det med å inkludere biologisk mangfold og bærekraft. Hittil mangler slike faktorer for at LCA skal gi en mer helthetlig analyse.
Illustrasjon av de tre dimensjonene som må være tilstede for at noe skal være bærekraftig.
Ill: Audun Korsæth/NIBIO, omarbeidet av Siri Furre/NIBIO
Tolking av resultater
Ved tolking av resultater av LCA er det viktig å være bevisst på systemgrensene, da disse som nevnt påvirker resultatet av analysen. Forskjeller mellom studier i definisjon av systemgrensene gjør det svært utfordrende, og ikke anbefalt å sammenligne LCA resultater fra ulike studier med mindre de har brukt eksakt samme systemgrenser.
Tabellen viser klimagassutslipp knyttet til produksjon av et utvalg av norske råvarer, fra vogge til gårdsgrind, med unntak for kylling hvor prosessene frem til slakteriport er med (NIBIO RAPPORT 9 (110) 2023).
NIBIO har valgt å etablere LCA-metoden i instituttets verktøykasse fordi den gir mulighet til å summere opp flere typer påvirkninger i et internasjonalt standardisert og anerkjent indikatorsett, fordi den gir mulighet til å benytte seg av store databaser som en kan bygge nye analyser på, og fordi både næring og forvaltning etterspør analyser der den brukes. Under finnes en liste med publikasjoner innen fagfeltet, samt oversikt over en del prosjekter hvor metodikken er brukt.
Young children have unique nutritional requirements, and breastfeeding is the best option to support healthy growth and development. Concerns have been raised around the increasing use of milk-based infant formulas in replacement of breastfeeding, in regards to health, social, economic and environmental factors. However, literature on the environmental impact of infant formula feeding and breastfeeding is scarce. In this study we estimated the environmental impact of four months exclusive feeding with infant formula compared to four months exclusive breastfeeding in a Norwegian setting. We used life-cycle assessment (LCA) methodology, including the impact categories global warming potential, terrestrial acidification, marine and freshwater eutrophication, and land use. We found that the environmental impact of four months exclusive feeding with infant formula was 35–72% higher than that of four months exclusive breastfeeding, depending on the impact category. For infant formula, cow milk was the main contributor to total score for all impact categories. The environmental impact of breastfeeding was dependant on the composition of the lactating mother’s diet. In conclusion, we found that breastfeeding has a lower environmental impact than feeding with infant formula. A limitation of the study is the use of secondary LCA data for raw ingredients and processes.
The aim of this work was to calculate farm specific LCAs for milk-production on 200 dairy farms in Central Norway, where 185 farmed conventional and 15 according to organic standards. We assume that there are variations in environmental emission drivers between farms and therefore also variation in indicators. We think that information can be utilized to find management improvements on individual farms. Farm specific data on inputs and production for the calendar years 2014 to 2016 were used. The LCAs were calculated for purchased products and on farm-emissions, including atmospheric deposition, biological nitrogen fixation, use of fertilizer and manure. The enteric methane emission from digestion was calculated for different animal groups. The functional unit was one kg energy- corrected milk (ECM) delivered at farm-gate. For the 200 dairy farms there were huge variations of farm characteristics, environmental per- formance and economic outcome. On average, the organic farms produced milk with a lower carbon footprint (1.2 kg CO2 eq./kg ECM) than the conventional ones (1.4 kg CO2 eq./kg ECM). The organic farms had also a lower energy intensity (3.1 MJ/kg ECM) and nitrogen intensity (5.0 kg N/kg N) than their conventional colleagues (4.1 MJ/kg ECM and 6.9 kg N/kg N respectively). The contribution margin was better on the organic farms with 6.6 NOK/kg ECM compared to the conventional with 5.9 NOK/kg ECM. The average levels of the environmental indicators were comparable but slightly higher than findings in other international studies. The current study proved that the FARMnor model allows to calculate LCAs for large number of individual farms. The results show that the environmental performance and economic outcome vary between farms. We recommend that farm specific LCA-results are used to unveil what needs to be changed for improving a farm’s environmental performance.
Callum Aidan Stephen HillAndrew NortonJanka Dibdiakova
Sammendrag
More than sixty environmental product declarations of insulation materials (glass wool, mineral wool, expanded polystyrene, extruded polystyrene, polyurethane, foam glass and cellulose) have been examined and the published information for global warming potential (GWP) and for embodied energy (EE) has been analysed and is presented. A peer-review literature survey of the data for GWP and EE associated with the different insulation products is also included. The data for GWP (kg carbon dioxide equivalents) and EE (megajoules) is reported in terms of product mass or as a functional unit (FU) (1 m2 of insulation with R = 1 m2 K/W). Data for some classes of insulation material (such as glass wool) exhibit a relatively narrow range of values when reported in terms of weight of product or as a functional unit. Other classes of insulation material exhibit much wider distributions of values (e.g., expanded polystyrene). When reported per weight of product, the hydrocarbon-based insulation materials exhibit higher GWP and EE values compared to inorganic or cellulosic equivalents. However, when compared on an FU basis this distinction is no longer apparent and some of the cellulosic based materials (obtained by refining of wood chips) show some of the highest EE values. The relationship between the EE and GWP per kg of insulation product has also been determined as being 15.8 MJ per kg CO2 equivalents.
Embodied energy in barns is found to contribute to about 10–30% of total energy use on dairy farms. Nevertheless, research on sustainability of dairy farming has largely excluded consideration of embodied energy. The main objectives of this study were to apply an established model from the residential and commercial building sector and estimate the amount of embodied energy in the building envelopes on 20 dairy farms in Norway. Construction techniques varied across the buildings and our results showed that the variables which contributed most significantly to levels of embodied energy were the area per cow-place, use of concrete in walls and insulation in concrete walls. Our findings are in contrast to the assumption that buildings are similar and would show no significant differences. We conclude that the methodology is sufficiently flexible to accommodate different building design and use of materials, and allows for an efficient means of estimating embodied energy reducing the work compared to a mass material calculation. Choosing a design that requires less material or materials with a low amount of embodied energy, can significantly reduce the amount of embodied energy in buildings.