Environmental performance of kettle production: product life cycle assessment

The main objective of this paper is to compare the environmental impact caused by two different types of water boiling processes. The aim was achieved thanks to product life cycle assessment (LCA) conducted for stovetop and electric kettles. A literature review was carried out. A research model was worked out on the basis of data available in literature as well as additional experiments. In order to have a better opportunity to compare LCA results with reviewed literature, eco-indicator 99 assessment method was chosen. The functional unit included production, usage and waste disposal of each product (according to from cradle to grave approach) where the main function is boiling 3360 l of water during 4-year period of time. A very detailed life cycle inventory was carried out. The mass of components was determined with accuracy of three decimal places (0.001 g). The majority of environmental impact is caused by electricity or natural gas consumption during usage stage: 92% in case of the electric and kettle and 99% in case of stovetop one. Assembly stage contributed in 7% and 0.8% respectively. Uncertainty and sensitivity analyses took into consideration various waste scenario patterns as well as demand for transport. Environmental impact turned out to be strongly sensitive to a chosen pattern of energy delivery (electricity mix) which determined final comparison results. Basing on LCA results, some improvements of products were suggested. The boiling time optimization was pointed out for electric kettle's efficiency improvement. Obtained results can be used by manufacturers in order to improve their eco-effectiveness. Moreover, conclusions following the research part can influence the future choices of home appliances users.

Głównym celem niniejszego artykułu jest porównanie wpływu na środowisko wywieranego przez dwa różne typy procesu gotowania wody. Cel ten został osiągnięty przez zastosowanie oceny cyklu życia produktu dla czajnika tradycyjnego i elektrycznego. Dokonano przeglądu literatury. Zastosowany model badawczy opracowano na podstawie danych dostępnych w literaturze oraz dodatkowych badań eksperymentalnych. Aby zapewnić możliwość pełniejszego porównania uzyskanych wyników LCA z wynikami literaturowymi, zastosowano metodę oceny ecoindicator 99. Przyjęta jednostka funkcyjna zawiera fazę produkcji, eksploatacji i utylizacji (zgodnie z podejściem „od kołyski do grobu”), gdzie główną funkcją jest zagotowanie 3360 l wody w ciągu czteroletniego okresu czasu. Dokonano bardzo szczegółowej inwentaryzacji LCI. Masa komponentów została wyznaczona z dokładnością do trzeciego miejsca po przecinku (0,001 g). Uzyskane wyniki pokazują, że wpływ na środowisko został zdominowany przez zużycie energii elektrycznej lub gazu ziemnego podczas fazy eksploatacji produktów: 92% w przypadku czajnika elektrycznego i 99% w przypadku tradycyjnego. Udział fazy produkcji wyniósł odpowiednio 7% i 0,8%. Wykonane analizy niepewności i wrażliwości uwzględniały różne modele scenariusza odpadowego, jak również skalę zapotrzebowania na transport. Wpływ na środowisko okazał się być silnie wrażliwy na wybrany koszyk energii elektrycznej (electricity mix), który zdeterminował wyniki ostatecznego porównania czajników. Opierając się na uzyskanych wynikach oceny cyklu życia zaproponowano pewne udoskonalenia produktów. Optymalizacja czasu gotowania została wskazana jako czynnik zwiększający efektywność czajnika. Uzyskane wyniki mogą być wykorzystane przez producentów w celu poprawy ich efektywności środowiskowej. Ponadto, wyciągnięte wnioski mogą mieć wpływ na przyszłe wybory użytkowników urządzeń gospodarstwa domowego.