According to 2018 FAO estimates, total beef production amounted to 71.6 million tons. It is established in previous studies, that the fact that meat has significant environmental consequences is mainly caused by the inefficiency of animals in converting plant foods to meat, losing energy in the trophic level transition. In fact, it is known that meat production modifies the biogeochemical cycles of phosphorus and nitrogen, contributing to eutrophication, resource consumption, loss of biodiversity, land use change and acidification, and climate change. Life Cycle Assessment (LCA), through whole-farm and product life cycle modeling, has been identified as the most reliable method for determining the environmental performance of food production systems. The objective is to go and analyze how the LCA methodology is applied, in case studies that refer to beef production systems. The final aim is to obtain an overview of the use of the methodology and the environmental impacts analyzed, tracing their causes and the main impacting processes. The secondary purpose of the paper is to investigate whether there is a possibility to compare different beef production systems and to outline, based on the impact categories analyzed in the different LCAs, the positive and negative aspects. The selected studies were 20 out of a base of 88 elaborated. From the analysis of the studies the following statistics emerged: the most used functional unit is "kg of live weight". All papers consider, with due differences, the food production and animal production phases. Two articles study the slaughterhouse phase, and only one also considers the marketing phase. The categories most considered are GWP, AP and EP. GWP is present in all analyses. Economic and mass allocation are employed in equal numbers. 9 items have no allocation strategies. Sensitivity analysis is performed in the minority of selected papers. It was observed that the most impactful sources are enteric fermentation of animals, manure management phase and feed production. The main pollutants for the GWP category are CH4 and nitrogen oxides, while for AP and EP it is NH3, and only for EP also phosphate compounds. It was possible to compare some identified production systems and practices among the studies, as 9 papers compared specific production systems. The peculiarities of organic and conventional meat production systems were discussed, and extensive and intensive farming practices were also analyzed. It was found that the results of the analyses are contradictory, as the regional climatic conditions in which the LCA is carried out, methodological choices, breeding management and animal fertility, significantly influence the results. In the rest of the studies, no statements are made in this regard. The main limitations of LCA identified relate to the difficulty in comparing different studies, simplifications in the collection of primary data, the fact of carrying out the analysis for only one year, the use of a single functional unit, the non-consideration of ecosystem services and the impact category of biodiversity.

Secondo le stime della FAO del 2018, la produzione di carne bovina totale ammontava a 71,6 milioni di tonnellate. È appurato in precedenti studi, che il fatto che la carne abbia notevoli conseguenze ambientali è causato principalmente dall’inefficienza degli animali nel convertire gli alimenti vegetali in carne, perdendo energia nel passaggio di livello trofico. Infatti, è risaputo che la produzione della modifica i cicli biogeochimici del fosforo e dell’azoto, contribuendo all’eutrofizzazione, al consumo di risorse, perdita di biodiversità, cambiamento d’uso e acidificazione del suolo e il cambiamento climatico. Il Life Cycle Assessment (LCA), attraverso la modellazione dell’intera azienda e del ciclo di vita del prodotto, è stata identificata come il metodo più affidabile per determinare le prestazioni ambientali dei sistemi di produzione del cibo. L’obiettivo è quello di andare ad analizzare come la metodologia LCA viene applicata, in casi studio che si riferiscono a sistemi di produzione di carne bovina. Lo scopo finale è di ottenere una panoramica dell’utilizzo della metodologia e degli impatti ambientali analizzati, tracciandone le cause e i principali processi impattanti. L’elaborato ha come fine secondario quello di indagare se ci sia la possibilità di confrontare diversi sistemi di produzione di carne bovina e delineare, sulla base delle categorie d’impatto analizzate nelle diverse LCA, gli aspetti positivi e negativi. Gli studi selezionati sono stati 20 su una base di 88 elaborati. Dall’analisi degli studi sono emerse le seguenti statistiche: l’unità funzionale più impiegata è “kg di live weight”. Tutti gli elaborati considerano, con le dovute differenze, la fase di produzione degli alimenti e di produzione animale. Due articoli studiano la fase del macello, e uno soltanto considera anche la fase di commercializzazione. Le categorie maggiormente considerate sono il GWP, AP e EP. Il GWP è presente in tutte le analisi. L’allocazione economica e per massa sono impiegate in egual numero. 9 articoli non hanno strategie di allocazione. L’analisi di sensitività è effettuata nella minoranza degli elaborati selezionati. È stato osservato che le fonti più impattanti sono la fermentazione enterica degli animali, la fase di gestione del letame e la produzione dei mangimi. Le principali sostanze inquinanti per la categoria GWP sono il CH4 e gli ossidi di azoto, mentre per AP e EP è NH3, e solo per EP anche i composti fosfati. È stato possibile confrontare alcuni sistemi e pratiche di produzione individuate tra gli studi, in quanto 9 elaborati confrontavano sistemi di produzione specifici. Si sono discusse le peculiarità dei sistemi di produzione di carne biologica e convenzionale, analizzando anche le pratiche di allevamento estensivo ed intensivo. È emerso che i risultati delle analisi sono contraddittorie, in quanto le condizioni climatiche regionali in cui viene effettuata la LCA, le scelte metodologiche, la gestione dell’allevamento e la fertilità degli animali, influenzano in modo significativo i risultati. Nel resto degli studi non sono espresse affermazioni in merito. I principali limiti della LCA individuati riguardano la difficoltà nel comparare diversi studi, le semplificazioni nella raccolta dei dati primari, il fatto di effettuare l’analisi solo per un anno, l’utilizzo di una sola unità funzionale, la non considerazione dei servizi ecosistemici e della categoria d’impatto della biodiversità.

Applicazione della metodologia LCA alla carne bovina in Europa: revisione sistematica della letteratura

URLI, MANUEL
2020/2021

Abstract

Secondo le stime della FAO del 2018, la produzione di carne bovina totale ammontava a 71,6 milioni di tonnellate. È appurato in precedenti studi, che il fatto che la carne abbia notevoli conseguenze ambientali è causato principalmente dall’inefficienza degli animali nel convertire gli alimenti vegetali in carne, perdendo energia nel passaggio di livello trofico. Infatti, è risaputo che la produzione della modifica i cicli biogeochimici del fosforo e dell’azoto, contribuendo all’eutrofizzazione, al consumo di risorse, perdita di biodiversità, cambiamento d’uso e acidificazione del suolo e il cambiamento climatico. Il Life Cycle Assessment (LCA), attraverso la modellazione dell’intera azienda e del ciclo di vita del prodotto, è stata identificata come il metodo più affidabile per determinare le prestazioni ambientali dei sistemi di produzione del cibo. L’obiettivo è quello di andare ad analizzare come la metodologia LCA viene applicata, in casi studio che si riferiscono a sistemi di produzione di carne bovina. Lo scopo finale è di ottenere una panoramica dell’utilizzo della metodologia e degli impatti ambientali analizzati, tracciandone le cause e i principali processi impattanti. L’elaborato ha come fine secondario quello di indagare se ci sia la possibilità di confrontare diversi sistemi di produzione di carne bovina e delineare, sulla base delle categorie d’impatto analizzate nelle diverse LCA, gli aspetti positivi e negativi. Gli studi selezionati sono stati 20 su una base di 88 elaborati. Dall’analisi degli studi sono emerse le seguenti statistiche: l’unità funzionale più impiegata è “kg di live weight”. Tutti gli elaborati considerano, con le dovute differenze, la fase di produzione degli alimenti e di produzione animale. Due articoli studiano la fase del macello, e uno soltanto considera anche la fase di commercializzazione. Le categorie maggiormente considerate sono il GWP, AP e EP. Il GWP è presente in tutte le analisi. L’allocazione economica e per massa sono impiegate in egual numero. 9 articoli non hanno strategie di allocazione. L’analisi di sensitività è effettuata nella minoranza degli elaborati selezionati. È stato osservato che le fonti più impattanti sono la fermentazione enterica degli animali, la fase di gestione del letame e la produzione dei mangimi. Le principali sostanze inquinanti per la categoria GWP sono il CH4 e gli ossidi di azoto, mentre per AP e EP è NH3, e solo per EP anche i composti fosfati. È stato possibile confrontare alcuni sistemi e pratiche di produzione individuate tra gli studi, in quanto 9 elaborati confrontavano sistemi di produzione specifici. Si sono discusse le peculiarità dei sistemi di produzione di carne biologica e convenzionale, analizzando anche le pratiche di allevamento estensivo ed intensivo. È emerso che i risultati delle analisi sono contraddittorie, in quanto le condizioni climatiche regionali in cui viene effettuata la LCA, le scelte metodologiche, la gestione dell’allevamento e la fertilità degli animali, influenzano in modo significativo i risultati. Nel resto degli studi non sono espresse affermazioni in merito. I principali limiti della LCA individuati riguardano la difficoltà nel comparare diversi studi, le semplificazioni nella raccolta dei dati primari, il fatto di effettuare l’analisi solo per un anno, l’utilizzo di una sola unità funzionale, la non considerazione dei servizi ecosistemici e della categoria d’impatto della biodiversità.
ITA
According to 2018 FAO estimates, total beef production amounted to 71.6 million tons. It is established in previous studies, that the fact that meat has significant environmental consequences is mainly caused by the inefficiency of animals in converting plant foods to meat, losing energy in the trophic level transition. In fact, it is known that meat production modifies the biogeochemical cycles of phosphorus and nitrogen, contributing to eutrophication, resource consumption, loss of biodiversity, land use change and acidification, and climate change. Life Cycle Assessment (LCA), through whole-farm and product life cycle modeling, has been identified as the most reliable method for determining the environmental performance of food production systems. The objective is to go and analyze how the LCA methodology is applied, in case studies that refer to beef production systems. The final aim is to obtain an overview of the use of the methodology and the environmental impacts analyzed, tracing their causes and the main impacting processes. The secondary purpose of the paper is to investigate whether there is a possibility to compare different beef production systems and to outline, based on the impact categories analyzed in the different LCAs, the positive and negative aspects. The selected studies were 20 out of a base of 88 elaborated. From the analysis of the studies the following statistics emerged: the most used functional unit is "kg of live weight". All papers consider, with due differences, the food production and animal production phases. Two articles study the slaughterhouse phase, and only one also considers the marketing phase. The categories most considered are GWP, AP and EP. GWP is present in all analyses. Economic and mass allocation are employed in equal numbers. 9 items have no allocation strategies. Sensitivity analysis is performed in the minority of selected papers. It was observed that the most impactful sources are enteric fermentation of animals, manure management phase and feed production. The main pollutants for the GWP category are CH4 and nitrogen oxides, while for AP and EP it is NH3, and only for EP also phosphate compounds. It was possible to compare some identified production systems and practices among the studies, as 9 papers compared specific production systems. The peculiarities of organic and conventional meat production systems were discussed, and extensive and intensive farming practices were also analyzed. It was found that the results of the analyses are contradictory, as the regional climatic conditions in which the LCA is carried out, methodological choices, breeding management and animal fertility, significantly influence the results. In the rest of the studies, no statements are made in this regard. The main limitations of LCA identified relate to the difficulty in comparing different studies, simplifications in the collection of primary data, the fact of carrying out the analysis for only one year, the use of a single functional unit, the non-consideration of ecosystem services and the impact category of biodiversity.
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