Università degli Studi di Trento
Dipartimento di Ingegneria Industriale
ANALISI DEL CICLO DI VITA (LCA)
DI STOVIGLIE PER USI ALIMENTARI
Relazione riassuntiva risultati del progetto
OBIETTIVI DEL LAVORO
Valutazione dell’impatto ambientale associato al ciclo di vita di stoviglie (piatti,
bicchieri) monouso (in materiale plastico tradizionale, biodegradabile e/o
compostabile) e di stoviglie riutilizzabili in porcellana e/o vetro
•  Stoviglie monouso in materiale plastico tradizionale (PP, PS)
•  Stoviglie monouso in materiale biodegradabile/compostabile (PLA, polpa di cellulosa,
cartoncino laminato)
•  Stoviglie riutilizzabili in materiale ceramico (porcellana/vetro)
•  Effetto della tipologia di stoviglia (bicchiere/piatto)
•  Effetto del materiale
•  Effetto dello scenario di smaltimento (attuale/futuro)
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IL LIFE CYCLE ASSESSMENT
L’analisi del ciclo di vita (LCA)
Il Life Cycle Assessment rappresenta uno degli strumenti fondamentali per l’attuazione
di una Politica Integrata dei Prodotti
Metodo oggettivo di valutazione e quantificazione dei carichi energetici ed ambientali e
degli impatti potenziali associati ad un prodotto/processo/attività lungo l’intero ciclo di vita,
dall’acquisizione delle materie prime al fine vita (“dalla Culla alla Tomba”)
In forte espansione a livello nazionale ed internazionale
La metodologia LCA è regolamentata dalle norme ISO della serie 14040:
Definizione dell’obiettivo e del campo di applicazione dell’analisi (ISO 14041)
Compilazione di un inventario degli input e degli output di un determinato sistema (ISO 14041)
Valutazione del potenziale impatto ambientale correlato a tali input ed output (ISO 14042)
Interpretazione dei risultati (ISO 14043)
Sviluppo e miglioramento di prodotti/processi
Potenziali applicazioni
Marketing ambientale
Pianificazione strategica
Attuazione di una politica pubblica
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METODOLOGIE DI ANALISI
Il programma Sima Pro 7.3
Il software per LCA più diffuso al mondo, utilizzato da industrie, istituti di ricerca e consulenti
Diffuso in più di 80 paesi
•  Modellazione semplice ed intuitiva
•  Numerosi databases ed metodi di valutazione dell’impatto
•  Valutazione dei punti critici del ciclo di vita tramite albero di processo
•  Analisi di scenari di trattamento dei rifiuti e di riciclo complessi
•  Analisi di incertezza tramite metodo Monte Carlo
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METODOLOGIE DI ANALISI
Eco Invent database (versione 2.2)
•  Database leader mondiale con dati coerenti, trasparenti ed
aggiornati per il Life Cycle Inventory (LCI)
•  Più di 4000 LCI datasets in diverse aree: agriculture, energy
supply, transport, biomaterials, chemicals, construction
materials, packaging materials, basic and precious metals,
metals processing, ICT and electronics, waste treatment
•  LCI datasets basati su dati industriali e compilati da istituti di
ricerca e consulenti LCA riconosciuti internazionalmente
Metodo di valutazione dell’impatto: Eco Indicator 99 H/A
•  Il metodo Eco-indicator 99 rappresenta lo stato dell’arte della metodologia LCA
•  H (Hierarchist): inclusione e valutazione delle categorie di impatto comunemente accettate
in ambito scientifico
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CATEGORIE DI IMPATTO AMBIENTALE
• 
Produzione di sostanze cancerogene (Carcinogens)
• 
Emissione di sostanze organiche tossiche per l’apparato respiratorio (Resp. Organics)
• 
Emissione di sostanze inorganiche tossiche per l’apparato respiratorio (Resp. Inorganics)
• 
Produzione di sostanze responsabili dell’alterazione climatica (Climate Change)
• 
Emissione di radiazioni (Radiation)
• 
Produzione di sostanze nocive per lo strato di ozono (Ozone Layer)
• 
Emissione di sostanze tossiche per l’ecosistema (Ecotoxicity)
• 
Emissione di sostanze che provocano acidificazione/eutrofizzazione (Acidification/
Euthropication)
• 
Sfruttamento del suolo (Land Use)
• 
Consumo delle risorse minerali (Minerals)
• 
Consumo di risorse fossili (Fossil Fuels)
Ogni categoria contribuisce all’impatto ambientale complessivo con gravità diversa
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VALUTAZIONE IMPATTO AMBIENTALE
11 Categorie di impatto ambientale
Fase di normalizzazione
L’impatto di ogni categoria viene
confrontato con il potenziale
inquinante di 1 anno di attività di un
cittadino medio europeo
Fase di pesatura
Il carico inquinante associato ad ogni
categoria viene pesato a seconda
della «gravità» ambientale della
categoria
Punteggio singolo
Somma degli impatti pesati associati
ad ogni categoria di impatto
Confronto del potenziale inquinante di processi e
materiali
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ANALISI LCA SU PIATTI
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METODOLOGIE DI ANALISI
Costruzione del ciclo di vita - piatti
Materiali: piatto piano monouso in plastica tradizionale (PP, PS) (15 gr)
piatto piano in PLA (16 gr)
piatto piano in polpa di cellulosa (18 gr)
piatto riutilizzabile in porcellana (470 gr)
Processo di produzione: termoformatura per le materie plastiche
(indipendente dal tipo di materiale)
cottura in forno (porcellana)
fusione e formatura (vetro)
pressatura ed essicazione (carta)
Trasporto verso punto di utilizzo: track 15 t per 400 km
Lavaggio (per porcellana): con lavastoviglie (uso mensa)
Trasporto verso luogo di smaltimento/riciclaggio: track 15 t per 150 km
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METODOLOGIE DI ANALISI
Costruzione del ciclo di vita
Scenario «Negativo» (100% discarica)
A) Stoviglie monouso in plastica tradizionale : 100 % discarica
B) Stoviglie compostabili (PLA, polpa di cellulosa) : 100 % discarica
C) Stoviglie tradizionali (porcellana) : 100 % discarica
Scenario «Obiettivo-ZeroLandfill»
A) Stoviglie monouso in plastica tradizionale : 50 % riciclo, 50 % termovalorizzazione
B) Stoviglie compostabili (PLA, polpa di cellulosa) : 50 % termovalorizzazione,
50 % compostaggio
C) Stoviglie tradizionali (porcellana) : 100 % discarica
Possibilità di considerare scenari futuri, con maggiori percentuali di materiale riciclato,
termovalorizzato e/o compostato
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METODOLOGIE DI ANALISI
Costruzione del ciclo di vita - ipotesi
Produzione di un piatto in polpa di cellulosa
Materiale di partenza: polpa di cellulosa
Per il processo di produzione sono richiesti 4.5 kWh/kg di energia elettrica, prodotti
secondo l’efficienza energetica del parco elettrico nazionale.
L’acqua utilizzata per il processo si considera completamente recuperata
Ipotesi di lavaggio di 1 piatto in lavastoviglie (uso mensa scolastica/aziendale)
0.25 litri di acqua
0.015 kWh di energia (elettrica, secondo il mix energetico nazionale e senza
integrazione fonti rinnovabili)
2 gr di detersivo
Numero di utilizzi stimato: circa 1000
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METODOLOGIE DI ANALISI
Costruzione del ciclo di vita - ipotesi
Ipotesi di riciclo (materie plastiche tradizionali)
E’ previsto un recupero di materia inteso come mancata produzione di materiale
vergine. La spesa energetica (elettrica, secondo il mix energetico nazionale e non
derivante da fonti rinnovabili) per il processo di riciclo è di 0,6 kWh/Kg di materiale
riciclato.
Incenerimento (termovalorizzazione)
E’ previsto un recupero di energia (termica ed elettrica).
Sono comprese nell’analisi le emissioni ed il consumo di risorse per il trattamento termico
dei rifiuti. Per processare 1 t di rifiuti solidi urbani con un potere calorifico inferiore di circa
10 GJ/t, sono necessari 0,06 GJ/t di energia elettrica, calore e combustibile per un
contenuto energetico pari a 0,22 GJ/t. Si ottengono 1,09 GJ/t di energia elettrica e 3,16 GJ/
t di calore.
Si tiene conto di una perdita di distribuzione dell’energia elettrica pari al 7% (media EU-27).
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METODOLOGIE DI ANALISI
Costruzione del ciclo di vita - ipotesi
Ipotesi di compostaggio
Eco Invent Database : no recupero di materia x mancate emissioni
Effetto positivo dovuto al mancato smaltimento
Allo stato attuale delle tecnologie è tecnicamente impossibile ed economicamente
sconveniente ottenere un recupero di materia e/o di energia dal processo di
compostaggio.
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ANALISI LCA SU PIATTI
SCENARIO «NEGATIVO» 100%
DISCARICA
LCA piatto monouso in plastica tradizionale
LCA piatto PLA
LCA piatto polpa cellulosa
LCA piatto porcellana (influenza numero utilizzi)
Confronto tra le diverse soluzioni
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ANALISI PIATTO PLASTICA TRADIZIONALE
Costruzione albero ciclo di vita
Valutazione dei flussi di materia ed energia
associati al ciclo di vita del materiale
Produzione
piatto
Trasporto
Smaltimento
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ANALISI PIATTO PLASTICA TRADIZIONALE
Costruzione albero ciclo di vita
Valutazione dei flussi di materia ed energia
associati al ciclo di vita del materiale
11 Categorie di impatto ambientale
Fase di normalizzazione
Fase di pesatura
Punteggio singolo (potenziale inquinante)
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ANALISI PIATTO PLASTICA TRADIZIONALE
Aggregazione a Punteggio Singolo
La fase di produzione è la fase preponderante dal punto di vista ambientale
La somma dei punteggi fornisce l’impatto ambientale complessivo (7.97 mpt)
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ANALISI PIATTO PLA
Costruzione albero ciclo di vita
Anche per il PLA l’impatto ambientale è principalmente dovuto alla fase di
produzione del materiale (produzione dei granuli)
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ANALISI PIATTO PLA
Punteggio singolo
Per il PLA l’impatto ambientale è principalmente dovuto alla fase di produzione del materiale
(consumo di risorse fossili ed utilizzo del territorio)
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ANALISI PIATTO POLPA CELLULOSA
Costruzione albero ciclo di vita
Anche per la polpa di cellulosa l’impatto
ambientale è principalmente dovuto alla fase di
produzione del materiale (processo energivoro)
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ANALISI PIATTO POLPA DI CELLULOSA
Punteggio singolo
Anche per la polpa di cellulosa l’impatto ambientale è principalmente dovuto alla fase
di produzione del materiale
Processo energivoro
Consumo di risorse fossili
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ANALISI PIATTO DI PORCELLANA
Costruzione albero ciclo di vita
(N = 1 utilizzo)
Costruzione albero ciclo di vita
(N = 200 utilizzi)
La fase di produzione è
preponderante
Costruzione albero ciclo di vita
(N = 2000 utilizzi)
La fase di lavaggio è preponderante
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ANALISI PIATTO DI PORCELLANA
Confronto relativo al numero di utilizzi
Punteggio singolo
L’impatto ambientale associato ai piatti in porcellana dopo 2000 utilizzi è
«solamente» 16 volte superiore a quello degli stessi piatti dopo 1 utilizzo
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CONFRONTO GENERALE
Confronto per N = 1000 utilizzi
Il vantaggio ambientale associato ai piatti in porcellana aumenta con il numero di utilizzi
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ANALISI LCA SU PIATTI
SCENARIO «OBIETTIVOZEROLANDFILL»
LCA piatto monouso in plastica tradizionale
LCA piatto PLA
LCA piatto polpa cellulosa
LCA piatto porcellana (influenza numero utilizzi)
Confronto tra le diverse soluzioni
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ANALISI PIATTO MONOUSO PLASTICA TRADIZIONALE
Costruzione albero ciclo di vita
Valutazione dei flussi di materia ed energia
associati al ciclo di vita del materiale
Riciclo
Incenerimento
L’effetto positivo del riciclo è più importante
dell’effetto dell’incenerimento
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ANALISI PIATTO MONOUSO PLASTICA TRADIZIONALE
Fase di pesatura
L’effetto positivo del riciclo e dell’incenerimento fornisce un contributo positivo per il consumo
di riscorse fossili e sull’emissione di sostanze inorganiche nocive all’apparato respiratorio.
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ANALISI PIATTO MONOUSO PLASTICA TRADIZIONALE
Confronto scenari
Punteggio singolo
L’impatto ambientale risulta notevolmente diminuito (- 45 %)
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ANALISI PIATTO PLA
Costruzione albero ciclo di vita
Valutazione dei flussi di materia ed energia
associati al ciclo di vita del materiale
Incenerimento
L’effetto positivo dell’incenerimento è limitato
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ANALISI PIATTO PLA
Fase di pesatura
L’effetto positivo del riciclo e dell’incenerimento fornisce un contributo limitato per il
consumo di riscorse fossili e sull’emissione di sostanze inorganiche nocive
all’apparato respiratorio
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ANALISI PIATTO PLA
Confronto scenari
Punteggio singolo
L’effetto positivo del nuovo scenario è limitato (- 9 %)
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ANALISI PIATTO POLPA CELLULOSA
Costruzione albero ciclo di vita
Valutazione dei flussi di materia ed energia
associati al ciclo di vita del materiale
Incenerimento
L’effetto positivo dell’incenerimento è limitato
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ANALISI PIATTO POLPA CELLULOSA
Fase di pesatura
L’effetto positivo dell’incenerimento fornisce un contributo molto limitato su alcune
categorie di impatto
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ANALISI PIATTO POLPA CELLULOSA
Confronto scenari
Punteggio singolo
L’effetto positivo del nuovo scenario è limitato (- 9 %)
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CONFRONTO GENERALE
Punteggio singolo (N = 1000 utilizzi)
L’impatto ambientale associato ai piatti in materiale plastico tradizionale è inferiore a
quello dei piatti in PLA ed in polpa di cellulosa
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ANALISI LCA SU BICCHIERI
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METODOLOGIE DI ANALISI
Costruzione del ciclo di vita - bicchieri
Materiali: bicchiere 250 ml in plastica tradizionale (PP, PS) (6 gr)
bicchiere 250 ml in PLA (6 gr)
bicchiere 250 ml in cartoncino laminato PE (5 wt%) (6 gr)
bicchiere 200 ml in vetro (190 gr)
Processo di produzione: termoformatura per le materie plastiche (PP, PS, PLA)
(indipendente dal tipo di materiale)
fusione e formatura (vetro)
pressatura, essicazione e laminazione (cartoncino laminato)
Trasporto verso punto di utilizzo: track 15 t per 400 km
Lavaggio (per vetro): con lavastoviglie (uso mensa)
Trasporto verso luogo di smaltimento/riciclaggio: track 15 t per 150 km
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METODOLOGIE DI ANALISI
Costruzione del ciclo di vita
Scenario «negativo» 100% discarica
A) Stoviglie in plastica tradizionale (PP, PS): 100 % discarica
B) Stoviglie compostabili (PLA, cartoncino laminato): 100 % discarica
C) Stoviglie tradizionali (vetro): 100 % discarica
Scenario «Obiettivo Zero-Landfill»
A) Stoviglie in plastica tradizionale (PP, PS): 50 % riciclo, 50 % termovalorizzazione
B) Stoviglie compostabili (PLA, cartoncino laminato): 50 % termovalorizzazione,
50 % compostaggio
C) Stoviglie tradizionali (vetro): 100 % riciclo
Possibilità di considerare scenari futuri, con maggiori percentuali di materiale riciclato,
termovalorizzato e/o compostato
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METODOLOGIE DI ANALISI
Costruzione del ciclo di vita - ipotesi
Ipotesi - Lavaggio di 1 bicchiere in lavastoviglie
(uso mensa scolastica/aziendale
Il consumo di acqua, energia elettrica e detersivo è metà di quello stimato per un piatto
(Numero di utilizzi stimato : circa 1000)
Ipotesi di riciclo, incenerimento e compostaggio
Analogo a quello utilizzato per i piatti
Ipotesi di riciclo del vetro
L’effetto positivo dal punto di vista ambientale è dovuto solamente al mancato interramento.
Si considera comunque il trasporto verso il luogo di riciclo.
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ANALISI LCA SU BICCHIERI
SCENARIO «NEGATIVO» 100%
DISCARICA
LCA bicchiere in plastica tradizionale
LCA bicchiere PLA
LCA bicchiere cartoncino laminato PE
LCA bicchiere vetro (influenza numero utilizzi)
Confronto tra le diverse soluzioni
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ANALISI BICCHIERE CARTONCINO LAMINATO PE
Costruzione albero ciclo di vita
Valutazione dei flussi di materia ed energia
associati al ciclo di vita del materiale
La fase di produzione del cartoncino è la più impattante dal punto di vista ambientale
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ANALISI BICCHIERE CARTONCINO LAMINATO PE
Fase di pesatura
L’impatto ambientale è principalmente dovuto al consumo di risorse fossili, al
consumo di risorse naturali ed all’emissione di sostanze nocive per l’apparato
respiratorio
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ANALISI BICCHIERE VETRO
Costruzione albero ciclo di vita
(N = 1 utilizzo)
Costruzione albero ciclo di vita
(N = 200 utilizzi)
La fase di produzione è la fase
determinante (processo energivoro)
Costruzione albero ciclo di vita
(N = 2000 utilizzi)
La fase di lavaggio è la fase
determinante
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CONFRONTO GENERALE
Punteggio singolo (1000 utilizzi)
L’impatto ambientale associato ai bicchieri in materiale plastico tradizionale è simile a quello dei
materiali biodegradabili (PLA) e superiore a quello dei bicchieri in cartoncino laminato e vetro
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ANALISI LCA SU BICCHIERI
SCENARIO «OBIETTIVO ZEROLANDFILL»
LCA bicchiere in plastica tradizionale
LCA bicchiere PLA
LCA bicchiere cartoncino laminato PE
LCA bicchiere vetro (influenza numero utilizzi)
Confronto tra le diverse soluzioni
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ANALISI BICCHIERE MONOUSO PLASTICA TRADIZIONALE
Confronto scenari
Punteggio singolo
L’impatto ambientale risulta notevolmente diminuito (- 45 %)
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ANALISI BICCHIERE PLA
Confronto scenari
Punteggio singolo
L’effetto positivo del nuovo scenario è limitato (- 9 %)
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ANALISI BICCHIERE CARTONCINO LAMINATO PE
Confronto scenari
Punteggio singolo
L’effetto positivo del nuovo scenario è limitato (- 9 %)
49
ANALISI BICCHIERE VETRO
Costruzione albero ciclo di vita
(N = 1 utilizzo)
Costruzione albero ciclo di vita
(N = 200 utilizzi)
La fase di produzione è la fase
determinante (processo energivoro)
Costruzione albero ciclo di vita
(N = 2000 utilizzi)
La fase di lavaggio è la fase
determinante
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ANALISI BICCHIERE VETRO
Confronto scenari (N = 2000 utilizzi)
Punteggio singolo
La fase determinante è il lavaggio, il fine vita non influenza in maniera
determinante il bilancio ambientale
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CONFRONTO GENERALE
Punteggio singolo (confronto per N = 1000 utilizzi)
L’impatto ambientale associato ai bicchieri in materiale tradizionale (PP, PS) è inferiore a quello
dei materiali biodegradabili (PLA) e simile a quello dei bicchieri in cartoncino laminato
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CONCLUSIONI DEL LAVORO
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PIATTI –SCENARIO «NEGATIVO» 100% DISCARICA
Confronto per N = 1000 utilizzi
L’impatto ambientale dei piatti monouso in plastica tradizionale è paragonabile a
quello delle stoviglie in PLA e superiore rispetto a quello delle stoviglie in porcellana
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PIATTI –SCENARIO «OBIETTIVO ZERO-LANDFILL»
Confronto per N = 1000 utilizzi
L’impatto ambientale associato ai piatti in materiale tradizionale è inferiore a quello dei
piatti in PLA ed a quello dei piatti in polpa di cellulosa
Maggior riciclo
Minor impatto ambientale
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BICCHIERI – «NEGATIVO» 100% DISCARICA
Confronto per N = 1000 utilizzi
L’impatto ambientale associato ai bicchieri in materiale tradizionale è simile a quello dei
materiali biodegradabili (PLA) e superiore a quello dei bicchieri in cartoncino laminato e vetro
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BICCHIERI – SCENARIO «OBIETTIVO ZERO-LANDFILL»
Confronto per N = 1000 utilizzi
L’impatto ambientale associato ai bicchieri in materiale tradizionale è inferiore a quello dei
materiali biodegradabili (PLA) e simile a quello dei bicchieri in cartoncino laminato
Maggior riciclo
Minor impatto ambientale
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