ĐÁNH GIÁ VÒNG ĐỜI SẢN PHẨM BÁNH MÌ 1. Xác định mục tiêu, phạm vi
Trong cuộc sống hiện nay, bánh mì trở thành một phần quan trọng trong nhu cầu lương thực của con người. Bánh mì có mặt trên toàn thế giới với nhiều chủng loại khác nhau. Tuy nhiên để đưa bánh mì tới tay người tiêu dùng thì nó trải qua nhiều giai đoạn khác nhau. Quá trình từ nguyên liệu thô tới bánh mì tác động tới môi trường do phải sử dụng nguyên vật liệu, năng lượng và thải ra chất thải. Quy mô sản xuất bánh khác nhau tác động tới môi trường khác nhau. Ở Việt Nam, bánh mì phần lớn được sản xuất chủ yếu ở quy mô nhỏ, là các tiệm bánh hộ gia đinh. Vậy có sự khác nhau tới tác động môi trường giữa sản xuất bánh mì giữa quy mô nhỏ và quy mô lớn- cỡ nhà máy không?
Đánh giá vòng đời sản phẩm (LCA) - công cụ để đánh giá sự ảnh hưởng của môi trường liên quan tới quá trình tạo ra sản phẩm bằng xác định và định lượng năng lượng và nguyên vật liệu sử dụng, các chất thải tạo ra; đánh giá ảnh hưởng của năng lượng và nguyên liệu sử dụng cũng như chất thải tới môi trường từ khâu sản xuất.
Mục đích nghiên cứu:
- So sánh mối quan hệ giữa quy mô sản xuất bánh mì và ảnh hưởng tới môi trường. Tính toán mức tiêu thụ năng lượng và ảnh hưởng của sản phẩm tới môi trường - Xác định hàm lượng CO2 phát thải
Phạm vi đánh giá:
- Toàn bộ vòng đời sản phẩm: sản xuất- lưu thông- phân phối- sử dụng- tiêu hủy - Quy mô sản xuất:
+ Nhà máy sản xuất bánh mì dây chuyền lớn + Nướng bánh tại nhà
- Loại bánh mì: bánh mì que Giả thiết
Bột mì sản xuất tại trong tỉnh sản xuất bánh mì Không có chất thải từ nhà máy sản xuất bột mì
Các tác động môi trường do phơi khô và lưu trữ không đáng kể
Giống, thuốc trừ sâu, máy móc, phân bón có tại đồng ruộng, không phải vận chuyển
Không có vận chuyển bánh mì làm tại nhà tới người dùng khác
Không có đóng gói và chất thải không đáng kể của bánh mì nướng tại nhà Đóng gói tại nhà máy không có chất thải đáng kể
Quá trính vận chuyển bao gồm: o thu hoạch lúa mì tới nhà kho, o từ nhà kho tới nhà máy bột mì,
o từ nhà máy bột mì tới nhà máy bánh mì, o từ nhà máy bánh mì tới cửa hàng bán lẻ,
o Nhà máy bột mì tới cửa hàng cho trường hợp bánh mì làm tại nhà, bỏ qua mang bột mì từ cửa hàng về nhà.
Vòng đời của 1 chiếc bánh mì trải qua nhiều giai đoạn từ trồng trọt lúa mì tới thu hoạch mang vào nhà máy xay xát để sản xuất bột mì, rồi từ bột mì để làm thành bánh mì phục vụ nhu cầu con người.
-
Quy trình sản xuất bánh mì công nghiệp
Để trồng trọt lúa mì cần giống cây, phân bón, thuốc trừ sâu, nước, năng lượng, thiết bị máy móc
Sau khi thu hoạch, lúa mì được phơi khô, lưu trữ và vận chuyển tới nhà máy sản xuất bột mì.
Trong nhà máy sản xuất bột mì, những hạt lúa mì được làm sạch, tách bỏ trấu, cám, nghiền thành bột mì sau đó đóng gói.
Bột mì được vận chuyển tới cơ sở làm bánh mì, bột mì được nhào trộn theo tỉ lệ với nước, men, ủ và tạo hình trước khi nướng trong lò
Các ổ bánh mì sau khi ra lò được để nguội sau đó đóng vào túi bóng hoặc túi giấy sau đó vận chuyển tới cửa hàng/ đại lí bán lẻ và những khách hàng bán bánh mì tới người mua cuối cùng.
Bánh mì nướng công nghiệp là bánh mì được sản xuất bằng toàn bộ hệ thống tự động hiện đại. Toàn bộ nước thải và chất thải rắn từ quá trình rửa máy móc được đưa tới hệ thống xử lí nước thải của nhà máy hoặc của thành phố.
Bánh mì nướng tại nhà thì toàn bộ nguyên liệu làm bánh được mua từ cửa hàng. Các bước làm bánh giống với quy trình làm bánh công nghiệp tuy nhiên tất cả đều làm bằng tay. Tỉ lệ thành phần làm bánh được ước chừng nhưng vẫn đảm bảo đúng tiêu chuẩn. Bánh thường được nướng trong các lò nướng nhỏ như lò nướng Elextrolux với chỉ ít ổ
trên một lần.Sau khi bánh chín, bánh lấy ra khỏi lò, để nguội và ăn liền tại nhà hoặc cất giữ trong tủ lạnh để ăn sau.
Nước rửa dụng cụ làm bánh, lò nướng có thể bỏ qua vì chúng thực sự không dáng kể 3. Kiểm kê đầu vào, đầu ra
3.1 Sản xuất lúa mì
Giả thiết để sản xuất 1kg lúa mì thì đầu vào và đầu ra như sau []
Chỉ số Khối lượng(g) Đầu vào Urea (g N) 30 P2O5 (g) 13,2 Kali (g K2O) 6.5 Tiêu thụ Diesel (gN2O) 16 Đầu ra N2O 0,75 CO2 47 NH3 3,6 NO3 39,9 PO4 0,43
Theo IPCC, Công thức đinh lượng N2O thất thoát ra khỏi môi trường trực tiêp và gián
tiếp ( bốc hơi, rửa trôi) như sau
Fsn: lượng N trong trong phân bón/ 1kg lúa mì
Fcr : lượng N dư trong thực vật/1 kg lúa mì
EF1: Hệ số thát thoát trực tiếp, bằng 0,01
FracATD: tỉ lệ NH3 chuyển thành N2O
EF4 : Hệ số thất thoát N2O do bốc hơi từ đất và bề mặt, nằng 0,01
Fracleach: tỉ lệ bổ sung vào đất do rửa trôi, xói mòn
EF5: hệ số rửa trôi, bằng 0,0075
Do đó với 30kg phân ure bón vào đất thì lượng N2O thất thoát vào môi trường bằng
0,75g
Lượng NH3 và NO3 thất thoát do quá trình bay hơi NH3 và rửa trôi NO3 vào trong môi
trường nước được xác định dựa vào hướng dẫn của IPCC
IPCC tính toán lượng CO2 thoát ra khỏi môi trường từ việc bón phân ure dựa vào hàm
lượng Cacbon có trong phân ure.
Tính toán lượng P thất thoát dựa vào so sánh sự thất thoát P từ các nghiên cứu đánh giá vofngd đời sản phẩm khác. Sự thất thoát này biến đổi lớn, phụ thuộc vào tính chất của đất.
3.2 Sản xuất bột mì
Quá trình sản xuất bột mì bao gồm quá trình xay xát, nghiền hạt lúa mì thành bột mì và vận chuyển từ bột mì tới hiệu bánh.
Thông số quan trọng trong sản xuất bột mì là hiệu suất sản xuất hay tỉ lệ khối lượng bột mì thu được từ 1 tấn lúa mì thô. Tùy thuộc vào nhu cầu mà chất lượng bột mì như độ trắng, độ mịn như thế nào. Để sản xuất bột mì làm bánh mì trắng thì hiệu suất dao động từ 72 -74%. Lượng điện tiêu thụ để sản xuất 1 tấn bột mì với công nghệ sản xuất của Trung Quốc khoáng 75- 78 kwh.
Quảng đường vận chuyển bột mì tới hiệu làm bánh thay đổi rất lớn, tuy nhiên trong bài này giả thiết quảng đường từ cơ sở sản xuất bột mì tới hiệu làm bánh là 200km
Từ giả thiết trên ta có số liệu đầu vào trong sản xuất 1kg bột mì
Đầu vào công nghệ Lượng Nguồn
Lúa mì (kg) 1.39 Fu (2005), Huang (1996)
Điện xay xát( kwh) 0,08 Info from Chinese milling
industry
Vận chuyển (tkm) 0,2tkm Assumption (Ecoinvent)
3.3 Sản xuất bánh mì
Nghiên cứu quy trình sản xuất bánh mì ở nhà máy Petit France nằm ở Stora Essingen, Stockholm và quy trình sản xuất bánh mì tại một hộ gia đình thì nhu cầu điện năng như sau:
Nhu cầu tiêu thụ điện năng để sản xuất 1kg bánh mì tại nhà máy
Các bước Công suất điênh (kWh) Ghi chú
Trộn 0,037 Bằng máy
Chia bánh 0,018 Bằng máy
Tạo hình 0,054 Bằng máy
Nướng 1,350 Bằng máy
Tổng 1,459
Nhu cầu tiêu thụ điện năng để sản xuất 1kg bánh mì
Các bước Công suất điênh (kWh) Ghi chú
Giã men 0 Bằng tay
Trộn men, muối và nước 0 Bằng tay
Trộn bột và hỗn hợp trên 0 Bằng tay
Chia bánh 0 Bằng tay
Tạo hình 0 Bằng tay
Nướng 2 Máy
Tóm lại đàu vào và đàu ra để sản xuất 1kg bánh mì tại nhà máy và tại nhà như sau Nguyên liệu Bánh làm tại nhà Bánh làm tại nhà
máy
Nước 0,61 0,6 l Men 25 g 25 g Muối 17 g 17 g Điện 2,0 kWh 1,5 kWh Out out Bánh mì trắng 1,0 kg 1,0 kg 3.4 Phân phối bánh mì
Bánh mì ở nhà máy được phân phối bằng nhiều phương tiện khác nhau: ô tô, xe tải, xe máy, xe đạp, đi bộ, với khoảng cách từ nhà máy bánh mì tới người tiêu dùng khác nhau 4. Đánh giá tác động
Toàn bộ quá trình sản xuất đều phát thải chất thải ra môi trường: khí thải, nước thải, chất thải rắn. Kết quả nghiên cứu đánh giá vòng đời sản phẩm của ngũ cốc, tác giả Weidema và các cộng sự đã phân loại các vấn đề môi trường liên quan trong sản xuất lương thực thực phẩm nói riêng và các sản phẩm nông nghiệp nói chung bao gồm:
Tác động môi trường Chỉ thị Thông số
Suy giảm tài nguyên Năng lượng không tái tạo Dầu, khí gas, than đá
Hiệu ứng nhà kính CO2 CO2, N2O, CH4
Thủng tầng ozon N2O N2O
Axit hóa SO2 SO2, NOx, NH3, HCl
Phú dưỡng PO4 NO+, NH3
Khói quang hóa Ethene CH4, NMHC
Sử dụng đất ha Ha
Sử dụng năng lượng không tái tạo
Trong quy trình sản xuất bánh mì thì giai đoạn nướng bánh mì tiêu thụ lượng điện lớn nhất, chiếm 64% tổng nhu cầu năng lượng. Nhu cầu điện nướng bánh tại nhà cao hơn nướng bánh tại nhà máy. Có mối tương quan giữa nhu cầu tiêu thụ năng lượng và phát thải khí nhà kính.
Trong toàn bộ quy trình sản xuất bánh mì thì sản xuất nông nghiệp phát thải khí nhà kính, N2O, P, khí SO2 lớn nhất, sau đó là quá trình vận chuyển.
Tác động tới môi trường của quá trình làm bánh tại gia đình lớn hơn một chút so với sản xuất bánh theo quy mô công nghiệp
