15 października 2020

Gospodarka obiegu zamkniętego. Efektywność materiałowa jako jej instrument

Udostępnij

Państwa Unii Europejskiej są już na ostatnim etapie wdrażania przepisów wynikających z pierwszego Planu działań na rzecz gospodarki obiegu zamkniętego, w skrócie GOZ[1]. Jednym z głównych celów przyświecającym tej flagowej unijnej strategii jest tzw. „zasobooszczędność” lub też po prostu efektywność materiałowa. Sprowadza się ona do dążenia do wykorzystania zasobów naturalnych w sposób zrównoważony przy jednoczesnym zminimalizowaniu wpływu na środowisko podczas tych procesów. W wersji idealnej redukcja wykorzystania surowców na każdym etapie cyklu życia produktu lub usługi powinna doprowadzić do zamknięcia obiegu materiałów i umożliwienia „krążenia” odzyskanych materiałów w kolejnych, nowych towarach. I chociaż do końca nie jest to możliwe, trudno dziwić się podobnym postulatom, skoro w latach 1970–2017 roczne światowe wydobycie surowców potroiło się. Mimo tego że unijny przemysł zaczął się zmieniać, to zaledwie 11% wykorzystywanych w nim materiałów pochodzi z recyklingu (dane za 2017 r.)[2].

Aby w ogóle mówić o zamykaniu obiegu surowców, Unia Europejska stworzyła nowy paradygmat gospodarki o obiegu zamkniętym, który poprzez strategię i plany działań jest przenoszony do kolejnych dyrektyw, norm i innych dokumentów regulujących kwestie związane z funkcjonowaniem przemysłu, konsumpcją i recyklingiem. Zaledwie kilka miesięcy po rozliczeniu pierwszego Planu działań, czyli pod koniec 2019 r., Komisja Europejska ogłosiła kolejny etap realizacji swojego celu osiągnięcia neutralności klimatycznej i surowcowej – Nowy zielony ład[3]. Rozszerza on wymogi redukcji wykorzystania zasobów na praktycznie całą unijną gospodarkę, wprowadzając przy tym konkretne postulaty mające zapewnić jej zasobooszczędność i neutralność dla klimatu do 2050 r. Zgodnie z planami transformacja sektora przemysłowego i wszystkich łańcuchów dostaw zajmie 25 lat, a na osiągnięcie tego rezultatu będzie przeznaczanych 260 mln euro rocznie, czyli około 1,5 unijnego PKB. Plan prac na najbliższe lata w tym zakresie wyznacza drugi Plan działań na rzecz gospodarki o obiegu zamkniętym z marca tego roku[4].

W kontekście zaplanowanych działań na rzecz GOZ szczególne znaczenie mają produkty elektryczne i elektroniczne, które podlegają pod przepisy unijnych dyrektyw o ekoprojektowaniu (Dyrektywa ErP) i zużytym sprzęcie (Dyrektywa WEEE2)[5][6]. Z jednej strony wspomniane urządzenia zawierają cenne materiały, które można i trzeba odzyskiwać, z drugiej zaś, dzięki innowacyjności producentów, wyroby te przynoszą coraz większe oszczędności takich zasobów jak woda czy energia. Z tego też względu sprzęt typu RTV, AGD czy oświetlenie od wielu lat wyznacza trendy w efektywności energetycznej oraz recyklingu. Pierwszy plan działań na rzecz GOZ wprowadził w 2019 r. generację wymogów wydajnościowych dla urządzeń związanych z energią. Stało się to z jednej strony poprzez ustanowienie nowych progów zużycia prądu oraz wody, z drugiej zaś poprzez wprowadzenie po raz pierwszy w Unii wymogów związanych bezpośrednio z efektywnością materiałową, czyli rozwiązań ułatwiających naprawę i ponowne użycie urządzeń.

Warto przypomnieć, że na podstawie Dyrektywy ErP od wielu lat są wydawane przepisy wykonawcze wprowadzające tzw. wymogi ekoprojektu. Do tej pory powstały one dla około 20 grup produktowych i były ukierunkowane głównie na efektywność energetyczną. ErP wprowadziła również tzw. wymogi horyzontalne, np. znany wszystkim standby, które od blisko 10 lat nakładają minimalne wymogi zużycia energii w trybie czuwania. W efekcie wraz z mocno powiązanym narzędziem jakim są etykiety energetyczne, oszczędności uzyskane w ekoprojekcie to około 50% celu redukcji zużycia energii w Unii wynikającego ze strategii Europa 2020. Jednak o sukcesie ekoprojektu nie decydują same wymogi, ale cały system standaryzacji dostarczający normy do sprawdzania zgodności urządzeń z wymogami. Tylko wymogi, które można zmierzyć za pomocą odtwarzalnych metod testowych, pozwalają na zachowanie uczciwej konkurencji między firmami i uniknięcie nadużyć. Do tej pory w przypadku wymogów ekoprojektu udało się to osiągać.

Niewątpliwie w przypadku GOZ stworzenie miarodajnych, uzasadnionych ekonomicznie wymogów pozwalających na ich sprawdzenie w dających się odtworzyć warunkach testowych, jest dużym wyzwaniem dla systemu. Bez spełnienia tych założeń jakakolwiek kontrola realizacji wymogów staje się niemożliwa, co zagraża swobodnej konkurencji, tworząc nierówne warunki dla uczestników rynku. Dlatego też Komisja Europejska zleciła wszystkim trzem unijnym organizacjom normalizacyjnym – tzn.  Europejskiemu Komitetowi Normalizacyjnemu (CEN), Europejskiemu Komitetowi Normalizacyjnemu Elektrotechniki (CENELEC) i Europejskiemu Instytutowi Norm Telekomunikacyjnych (ETSI) –  opracowanie nowych norm i dokumentów normalizacyjnych dotyczących aspektów wydajności materiałowej dla produktów związanych z energią. Realizację zadań powierzono wspólnemu komitetowi technicznemu CEN-CENELEC-JTC 10 (ang. Joint Technical Committee), w ramach którego powstało 7 grup roboczych. W prace zaangażowana jest także Polska. W ramach działań normalizacyjnych w Polskim Komitecie Normalizacyjnym powołano Komitet Techniczny nr 327 ds. Wydajności materiałowej urządzeń związanych z energią. Efektem prac na poziomie europejskim i krajowym było opublikowanie w latach 2019–2020 ośmiu norm z zakresu GOZ. Dokumenty te są podstawowym narzędziem do oceny ustanawianych w przyszłości specyficznych dla danego produktu wymogów z zakresu wydajności materiałowej, obejmujących aspekty wydłużania życia produktu, możliwości ponownego użycia komponentów i zdolności do recyklingu oraz oceny naprawialności.

 NR normy  Tytuł  Data publikacji
 EN 45552 Metody ogólne oceny trwałości urządzeń związanych z energią   2020-03-11
 EN 45553 Metody ogólne oceny zdolności do fabrycznej regeneracji urządzeń związanych z energią  2020-05-25
 EN 45554 Metody ogólne oceny zdolności do naprawy, ponownego użycia oraz aktualizacji urządzeń związanych z energią  2020-02-21
 EN 45555 Metody ogólne oceny zdolności do recyklingu i odzysku urządzeń związanych z energią  2019-11-27
 EN 45556 Metody ogólne oceny proporcji ponownie użytych komponentów w urządzeniach związanych z energią  2019-06-07
 EN 45557 Metody ogólne oceny proporcji zawartości materiałów pochodzących z recyklingu w urządzeniach związanych z energią  2020-04-29
 EN 45558 Metody ogólne deklarowania użycia surowców krytycznych w urządzeniach związanych z energią  2019-03-01
 EN 45559 Metody informowania o aspektach efektywności materiałowej w urządzeniach związanych z energią  2019-03-01

Tabela 1. Zbiór norm Europejskiego Komitetu Normalizacyjnego w zakresie Gospodarki Obiegu Zamkniętego

Norma EN 45552: Trwałość urządzeń

Pierwsza podstawowa norma GOZ dotyczy istotnego tematu, czyli trwałości i niezawodności urządzeń. Dokument docelowo ma służyć jako wzór sporządzania oraz oceny przyszłych wymogów dla sprzętu z zakresu niezawodności oraz trwałości. Przede wszystkim są tam wprowadzone dokładne definicje podstawowych pojęć takich jak konserwacja, niezawodność, trwałość, awaria, zużycie oraz zakończenie życia produktu. Norma krok po kroku pokazuje elementy oraz metody oceny trwałości i niezawodności urządzeń, od analizy funkcjonalnej, przez ustalenia poprawnych warunków testowych, po analizę informacji. Sama trwałość została określona jako zdolność do działania zgodnie z przeznaczeniem oraz z zachowaniem warunków użytkowania, konserwacji i napraw do osiągnięcia tzw. stanu granicznego, czyli awarii. Stan poprzedni może być przywrócony dzięki naprawie, która odgrywa istotną rolę w użytkowaniu sprzętu. Stan graniczny zmienia się w koniec życia produktu, gdy dalsza konserwacja lub naprawa po awarii jest niewykonalna ze względów socjoekonomicznych lub technicznych. Czyli np. gdy uznamy, że urządzenie nie jest nam już potrzebne, nawet jeśli jeszcze działa. Trwałość można podawać w różnych jednostkach – czas, cykle pracy, dystans. Podsumowując – norma jest pierwszym narzędziem na drodze do wcielenia wymogów trwałości w urządzeniach. Autorzy dokumentu zaznaczyli jednak, że mówiąc o trwałości urządzeń trzeba zawsze rozważać podstawowy dylemat pomiędzy zyskami z wydłużonego użytkowania a zyskami z zastąpienia nieefektywnego sprzętu nowym.

EN 45553: Regeneracja urządzeń

W tej normie przede wszystkim podjęto wyzwanie zdefiniowania procesu regeneracji. W dalszej kolejności przedstawiono wytyczne do oceniania zdolności w tym zakresie dla danego modelu.

Fabryczna regeneracja (ang. remanufacturing) jest więc procesem polegającym na wytworzeniu nowego produktu z używanych części lub używanych produktów, przy czym co najmniej jedna z dokonanych zmian ma wpływ na bezpieczeństwo produktu, jego oryginalną wydajność lub przeznaczenie. A ostatnia część odróżnia ten proces od tzw. odnawiania (ang. refurbishing), gdzie proces wykorzystania używanych części nie wpływa na parametry urządzenia. Tzw. regeneracyjność modelów przeprowadza się poprzez sprawdzenie atrybutów produktu na wszystkich siedmiu etapach procesu. Są to:

  • inspekcja,
  • demontaż,
  • czyszczenie,
  • przetwarzanie,
  • montaż,
  • testowanie,
  • magazynowanie.

Atrybuty produktu

Etapy procesu fabrycznej regeneracji

Inspekcja

Demontaż

Czyszczenie

Przetwarzanie

Montaż

Testowanie

Magazynowanie

Zdolność do identyfikacji

X

 

 

 

 

X

X

Zdolność lokalizacji punktów dostępu i łączników

 

X

 

 

X

 

 

Dostępność części

 

X

X

X

X

X

 

Zdolność do demontażu / montażu

 

X

 

 

X

 

X

Odporność na zużycie i zniszczenie w trakcie całego procesu

X

X

X

X

X

X

X

Tabela 2. Zależność pomiędzy atrybutami produktu na etapach fabrycznej regeneracji

EN 45554: Zdolność do naprawy, ponownego użycia oraz aktualizacji urządzeń związanych z energią

Ta norma powstawała bardzo długo i na etapie prac nad nią liczba zgłoszonych  poprawek była ogromna. Finalnie udało się wypracować generalne wskazówki do oceny naprawialności urządzeń, możliwości ponownego użycia oraz zdolności do aktualizacji oprogramowania. Chodzi tu o wskazanie metodologii pozwalającej na porównywanie zdolności do naprawialności, a nie decydowanie, czy urządzenie nadaje się do naprawy lub aktualizacji, czy nie. Istotnym fragmentem są przykładowe szerokie kryteria oceny naprawialności. Część z nich – np. głębokość demontażu – jest wyliczana według wzorów. Jednak większość pozwala na przyporządkowanie urządzenia do kilkustopniowej skali, czyli np. od A do E, w danym parametrze. I tak na przykład, w zależności od wykorzystania metody łączenia komponentów, literę A otrzymałby produkt posiadający komponenty dające się wielokrotne użyć dzięki zastosowaniu odpowiedniego systemu mocowania części; literę B –  produkt, z którego komponenty są usuwalne, a przez to wymienne, ale nie nadają się do wielokrotnego użytku; literę C – takie, które ze względu na wykorzystane systemy łączenia nie dają się usunąć z urządzenia, a przez to nie można ich dalej wykorzystać.

Inne skalowane elementy porównywania to rodzaj narzędzi wymaganych do naprawy – od podstawowych i łatwo dostępnych (litera „A”), po zastrzeżone lub niedostępne (litera „E”) 

Kolejne parametry oceny to:

  • środowisko pracy pozwalające na dokonanie naprawy (od warunków domowych po warunki serwisowe oraz warunki fabryczne);
  • zakres wiedzy niezbędnej do naprawy (od litery A, jeśli czynności może przeprowadzić tzw. laik, po literę E, jeśli wymaga to wiedzy ekspertów z fabryk);
  • dostępność części zamiennych, dostępność informacji o naprawie (np. kompatybilność części, instrukcje demontażu, opis narzędzi, kody resetujące błędy, materiały szkoleniowe dla naprawiających osób).

Tych kilkanaście przykładowych kryteriów pozwala na utworzenie rankingu naprawialności w danej grupie produktowej.

Obecnie nie ma wymogów mówiących o informowaniu o naprawialności urządzeń, jednak Komisja Europejska od ponad roku bada możliwość ich wprowadzenia.

EN 45555: Zdolności do recyklingu i odzysku urządzeń związanych z energią

Ta nowa norma skupia się na metodach oceny tzw. recyklingowalności i odzyskiwalności sprzętu. Nie dotyczy ona samego procesu recyklingu i odzysku, które są osobno opisane w normach z serii EN 50625 (logistyka, zbiórka, przetwarzanie zużytego sprzętu). Podstawą do sporządzenia takiej oceny jest badanie modelu na wszystkich etapach procesu przetwarzania. Jest on powtarzany dla każdej z frakcji, czyli metali, plastików itd. Następnie ze stosunku masy produktu do odzyskanych frakcji jest otrzymywana efektywność recyklingu, a ostatecznie po wykorzystaniu wzoru można wyliczyć zdolność do recyklingu. Ta metodologia ma jednak pewne wady – nie ma bowiem sposobu uwzględnienia wpływu na takie oceny innych rozwiązań środowiskowych zastosowanych w sprzęcie w celu minimalizowania zużycia materiałów, jak np. ponowne użycie. Jak w przypadku wszystkich norm w zakresie efektywności materiałowej, wyzwaniem byłaby procedura weryfikacji takich informacji przez organy nadzoru rynku.

EN 45556: Ocena proporcji ponownie użytych komponentów w urządzeniach związanych z energią

Ponieważ nie ma obecnie żadnych sprawdzonych metod na obliczanie zawartości używanych komponentów w nowym sprzęcie, autorzy normy wskazali na potrzebę pośredniej oceny tego stosunku. Zaproponowano liczenie takiego udziału wagowo lub ilościowo na poziomie produktu lub poprzez zestawienie bilansu masy lub ilości w danym okresie produkcji urządzeń. Ze względu na deklaratywność takich informacji ważnym elementem pozostaje prowadzenie dokumentacji takich wyliczeń, dlatego w normie położono także nacisk na ten element badań.

EN 45557: Ocena proporcji zawartości materiałów pochodzących z recyklingu w urządzeniach związanych z energią

Uwzględnianie materiałów pochodzących z recyklingu w nowych urządzeniach przyczynia się do zwiększania wydajności materiałowej, a także do możliwości ponownego użycia, recyklingu i odzysku. Materiały pierwotne można często zastąpić materiałami pochodzącymi z recyklingu, co zmniejsza wydobycie i zużycie zasobów naturalnych, ogranicza składowanie odpadów, ogranicza emisję i daje oszczędności energii. Ogólny wpływ na środowisko zależeć będzie od różnicy wpływu wytwarzania materiałów ze źródeł pierwotnych, czyli ropa naftowa, ruda itp., w porównaniu z przetwarzaniem odpadów na materiały wtórne, które bezpośrednio zastąpiłyby materiały pierwotne. Korzyścią wynikającą ze zwiększenia zawartości materiałów pochodzących z recyklingu w produktach jest  stymulowanie popytu na materiały pochodzące z recyklingu. Jednak przy dużym popycie na materiał z recyklingu związek między zawartością materiałów z recyklingu a zachęcaniem do recyklingu jest słabszy. W takim przypadku specyfikacja zawartości materiałów pochodzących z recyklingu może nie mieć znaczenia dla ekoprojektu. Dlatego, jak twierdzą autorzy normy,  wyznaczanie poziomów zawartości materiałów pochodzących z recyklingu należy rozważać indywidualnie dla każdego materiału w zależności od konkretnej sytuacji.

Nowa norma ma zastosowanie jako podstawa do określenia oceny zawartości materiałów pochodzących z recyklingu w określonych grupach produktów. Jednak warto pamiętać, że nie obejmuje ona aspektów takich jak jakość i cechy fizyczne materiału z recyklingu, co niejednokrotnie jest podstawowym problemem w stosowaniu recyklatów w nowych produktach. Sama metodologia obliczania zawartości ma też pewną wadę, ponieważ materiały pierwotne i pochodzące z recyklingu są często fizycznie lub chemicznie nie do odróżnienia, a obecnie nie ma wiarygodnych, dokładnych i powtarzalnych metod bezpośredniego pomiaru zawartości materiałów pochodzących z recyklingu w produkcie. Dlatego też weryfikacja takich deklaracji może opierać się wyłącznie na dokumentacji firm. Sama norma na konkretnym przykładzie (załącznik B) pokazuje krok po kroku, jak wyliczać zawartość materiału z recyklingu. Chodzi głównie o dwa etapy – wyznaczenie udziału zawartości w częściach w podziale na frakcje oraz wyliczenie średniej dla produktu z uwzględnieniem masy części.

Norma porządkuje definicje i procesy oceny. Przede wszystkim rozróżnia materiał pre-konsumpcyjny oraz post-konsumpcyjny jako jedyne źródła do uwzględnienia w wyliczaniu masy materiału z recyklingu. Ten pierwszy pochodzi z odpadów wytworzonych podczas procesu produkcyjnego, z wyłączeniem ponownego wykorzystania materiałów takich jak przeróbka, przemiał lub złom powstały w procesie i ponownie włączony do tego samego procesu. Materiał post-konsumpcyjny jest odzyskiwany z odpadów wytwarzanych przez gospodarstwa domowe lub obiekty komercyjne, przemysłowe i instytucjonalne z gotowych produktów.

EN 45558: Deklarowanie użycia surowców krytycznych w urządzeniach związanych z energią

Norma 45558 z zakresu efektywności materiałowej wskazuje na metody informowania o wykorzystaniu surowców krytycznych w całym łańcuchu dostaw.  Nie tworzy nowych wytycznych, ale wskazuje inną normę – EN IEC 62474 – o standardzie deklaracji materiałowej jako narzędziu do wykorzystania w sporządzaniu deklaracji o tzw. CRM (ang. Critical Raw Materials). Norma pełni rolę edukacyjną, bo, co się rzadko zdarza, zawiera aż 27 pytań i odpowiedzi z zakresu surowców krytycznych w sprzęcie. Można się z nich dowiedzieć, że niektóre zużyte pralki zawierają jeden z CRM – fosforan – jako pozostałości z proszku do prania.

EN 45559: Metody informowania o aspektach efektywności materiałowej w urządzeniach związanych z energią

Ostatnia z serii norm kładzie nacisk na prawidłową komunikację informacji o efektywności materiałowej, w tym uczy budowania strategii komunikacyjnej. Wskazówki te są niezastąpione w sytuacjach informowania w przyszłości konsumentów, czy inspektorów nadzoru o elementach z zakresu efektywności materiałowej. Kluczowe zadanie to unikniecie chaosu komunikacyjnego oraz ułatwienie odbiorcom dotarcia do informacji.

Po co nam normy z zakresu efektywności materiałowej?

Jak stwierdziła sama Komisja Europejska, nie istnieje kompleksowy zestaw wymogów mogących zagwarantować, że wszystkie produkty wprowadzane na rynek UE staną się coraz bardziej zrównoważone i spełnią kryteria obiegu zamkniętego. W drugim Planie działań dotyczącym GOZ z marca 2020 r. Unia Europejska zapowiedziała politykę w sprawie zrównoważonych produktów. Jak napisano, Komisja rozważy ustanowienie wytycznych dla poprawy trwałości produktu, możliwości jego ponownego użycia, rozbudowy i naprawy, zwiększenia zawartości materiałów pochodzących z recyklingu w produktach przy jednoczesnym zapewnieniu ich wydajności i bezpieczeństwa; umożliwienia regeneracji produktów i wysokiej jakości recyklingu. Do tego jest rozważane  stworzenie elektronicznego paszportu produktu, gdzie producent umieszczałby informacje o pochodzeniu, składzie, możliwości naprawy i demontażu oraz postępowania po zakończeniu eksploatacji. Normy z zakresu zasobooszczędności czy efektywności materiałowej są pierwszym krokiem do stworzenia metodologii porównywania cech produktu z zakresu oszczędności materiałowej. Bez zapewnienia miarodajnych i odtwarzalnych metod badania takich aspektów nie da się zagwarantować uczciwej konkurencji na rynku.

Radosław Maj

Przewodniczący Komitetu Technicznego nr 327 ds. wydajności materiałowej urządzeń związanych z energią w Polskim Komitecie Normalizacyjnym

Przeczytaj więcej takich artykułów w strefie wiedzy PARP 

Artykuł pochodzi z biuletynu Euro Info Enterprise Europe Network nr 5/2020


[1] Komunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego, Rady Europejskiej, Rad, Komitety Ekonomiczno-Społecznego i Komitetu Regionów. Zamknięcie obiegu – plan działania UE dotyczący gospodarki o obiegu zamkniętym. Bruksela 2 grudnia 2015 r.

[2] https://ec.europa.eu/eurostat/tgm/table.do?tab=table&init=1&language=en&pcode=cei_srm030&plugin=1

[3] Komunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego, Rady Europejskiej, Rad, Komitety Ekonomiczno-Społecznego i Komitetu Regionów. Europejski Zielony Ład. Bruksela, 11 grudnia 2019 r.

[4] Komunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego, Rady Europejskiej, Rad, Komitety Ekonomiczno-Społecznego i Komitetu Regionów. Nowy plan działania UE dotyczący gospodarki o obiegu zamkniętym na rzecz czystej i bardziej konkurencyjnej Europy. Bruksela 11 marca 2020 r.

[5] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/125/WE z dnia 21 października 2009 r. ustanawiająca ogólne zasady ustalania wymogów dotyczących ekoprojektu dla produktów związanych z energią, Dz. Urz.UE nr OJ L 285, 31 października 2009, p. 10–35

[6] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2012/19/UE z dnia 4 lipca 2012 r. w sprawie zużytego sprzętu elektrycznego i elektronicznego (WEEE), Dz. Urz. UE nr OJ L 197, 24 lipca 2012, p. 38–71

Zobacz więcej podobnych artykułów