Life cycle activity analysis: logistics and environmental policies for bottled water in Portugal

An innovative mathematical programming decision support model –Life Cycle Activity Analysis (LCAA)– is presented, integrating considerations of optimal allocations of resources and impacts upon the environment during the life cycle of products. LCAA is based on the classical formulation of activity analysis and on the life cycle assessment framework. The concept of linear activities is extended to embrace mass and energy fluxes over the entire life cycle of products including their environmental impacts. Special attention is given to the presence of loops in the product chains, such as those occurring when materials/products are recovered (reused, recycled.). An application brought from the Portuguese bottled water industry is described. The model features alternative activities for production technologies and product recovery strategies and permits the joint consideration of monetary costs and environmental burdens. The results obtained under five scenarios, including distinct disposal strategies and environmental constraints, are discussed.

In diesem Beitrag wird ein innovatives mathematisches Entscheidungsunterstützungsmodell – die Life Cycle Activity Analysis (LCAA) – präsentiert, welches die optimale Allokation von Ressourcen und Auswirkungen auf die Umwelt während des Lebenszyklusses eines Produktes beinhaltet. LCAA basiert auf der klassischen Formulierung der Aktivitätsanalyse und auf dem methodischen Gerüst des Life Cycle Assessments. Das Konzept der linearen Aktivitätsanalyse wird erweitert, um Massen- und Energieflüsse während des gesamten Produktlebenszyklusses sowie deren Auswirkungen auf die Umwelt einbezogen. Eine besondere Aufmerksamkeit wird auf bestehende Zyklen in Prozessketten gelegt, die bei der Wiederverwendung / Verwertung von Materialien/Produkten auftreten. Es eine Anwendung aus der portugiesischen Flaschenwasser-Industrie vorgestellt. Das Modell zeichnet sich durch verschiedene alternative Aktivitäten für Produktionstechnologien und Wiederverwendungsstrategien aus und erlaubt die gleichzeitige Betrachtung von monetären Kosten und Umweltbelastungen. Die Ergebnisse, die aus fünf Szenarien zu verschiedenen Entsorgungsstrategien und Umweltschutzrestriktionen gewonnen werden, werden diskutiert.

Authors and Affiliations

1. Department of Mechanical Engineering, Faculty of Sciences and Technology, University of Coimbra, 3030 Coimbra, Portugal , , , , , , PT

   Fausto Freire

2. The IC2 Institute, The University of Texas at Austin, TX 78705-3596, USA , , , , , , US

   Sten Thore

3. Department of Mechanical Engineering, Instituto Superior Técnico. 1046 Lisboa, Portugal , , , , , , PT

   Paulo Ferrao

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