< Terug naar vorige pagina

Project

De duurzaamheid van ons voedsel kwantificeren in een onzekere en variabele wereld: levenscyclusanalyse van de appelketen van boomgaard tot consument

De nood aan duurzame productie en consumptie is sterk aanwezig in onze huidige samenleving. Om dit doel te bereiken, is een realistische kwantificering van de ecologische duurzaamheid nodig. Het berekenen van de milieu-impact van producten en processen kan door middel van een levenscyclusanalyse (LCA). Het levenscyclusperspectief zorgt ervoor dat alle noodzakelijke inputs, processen en outputs in rekening worden genomen en dat milieueffecten worden aangepakt op het punt in de levenscyclus waar ze de algehele impact het meest effectief zullen verminderen. De LCA-resultaten kunnen dus richtinggevend zijn bij het nemen van beslissingen zonder daarbij het risico te lopen dat de milieulasten worden verschoven, maar alleen als die resultaten robuust en eenduidig zijn. Er zijn echter methodologische tekortkomingen die dat in de weg staan, en dat vooral in de agrovoedingssector, zoals wanneer enkel centrummaten gebruikt worden om de milieueffecten te bereken waardoor de mogelijke range van inputwaarden genegeerd worden; en het gebrek aan consensus dat er is tussen de vele mogelijkheden die er zijn om effecten toe te wijzen aan verschillende producten die eenzelfde systeem produceert. In dit proefschrift ligt de focus op die twee tekortkomingen waarbij de appel agrovoedingsketen gebruikt wordt als casestudie.

Overtuigende beslissingen nemen over welk product of proces de voorkeur verdient vanuit milieuoogpunt is niet mogelijk wanneer alleen deterministische gegevens worden gebruikt. Toch worden LCA-resultaten op basis van dit soort gegevens nog steeds op grote schaal verspreid, waarbij dus onzekerheid en variabiliteit worden genegeerd. Onzekerheid en variabiliteit hebben een verschillende oorsprong en dus ook een verschillende implicatie; de combinatie wordt "totale onzekerheid" genoemd. Terwijl onzekerheid wijst op een gebrek aan kennis, die kan worden verminderd, weerspiegelt variabiliteit de natuurlijke heterogeniteit in de wereld, die altijd zal worden waargenomen.

Gepubliceerde LCA-studies werden beoordeeld door middel van een systematische review, om na te gaan in hoeverre al met onzekerheid en variabiliteit afzonderlijk rekening is gehouden. Dit bleek zeer beperkt te zijn: slechts elf studies hadden een of andere vorm van visualisering waaruit bleek welke van de twee in de resultaten overheerst. Aan alle gebruikte methoden waren bovendien nadelen verbonden. Tweedimensionale Monte Carlo simulaties (2DMC) werd geopteerd als een mogelijke manier om die nadelen op te lossen.

2DMC werd geïntroduceerd in de Belgische appelketen, waarbij Jonagold en Kanzi appels in de cultivatieketen, en bulk en voorverpakte appels in de naoogstketen vergeleken werden. 2DMC laat toe om onzekerheid en variabiliteit in LCA-studies op een duidelijke en representatieve manier apart weer te geven. Dit kan besluitvormers helpen bij het beoordelen van hoe robuust de verschillen zijn in productvergelijkingen, terwijl het ook aangeeft hoe de totale onzekerheid kan worden verminderd. Ofwel kan de besluitvormer al op robuuste wijze concluderen dat het ene product de voorkeur verdient boven het andere, ofwel kan het zijn dat de onzekerheid en/of variabiliteit dit nog niet toelaat. In het geval dat onzekerheid overheerst, moet eerst meer kennis worden vergaard voordat een beslissing kan worden genomen. Indien de variabiliteit overheerst, zou men enkel de totale onzekerheid eventueel kunnen verminderen door het productiesysteem te bestuderen en fysieke veranderingen in het systeem zelf aan te brengen. Dit laatste is echter niet altijd mogelijk of zelfs gewenst.

De tweede vereiste voor het maken van accurate vergelijkingen met behulp van LCA, is de overeenkomstigheid tussen de systeemgrenzen van de twee opties. Momenteel ontbreekt het echter aan zulke overeenkomstige systeemgrenzen wanneer biologische cultivatiesystemen worden vergeleken met meer conventionele systemen. Wanneer restproducten van veeteeltsystemen een tweede leven krijgen als biologische meststoffen, worden de effecten van de productie van die restproducten doorgaans toegeschreven aan het veeteeltsysteem, dus aan het systeem waaruit ze afkomstig zijn. Dit betekent dat er geen milieu-impact van de productie van die organische meststoffen worden toegerekend aan de biologische teelt, het systeem waar ze worden gebruikt en hard nodig zijn. Dit in tegenstelling tot minerale meststoffen die worden gebruikt in conventionele teeltsystemen, waarvoor de productie-impact wel wordt toegerekend aan het systeem waar ze worden gebruikt. Deze inconsistentie tussen biologische en conventionele plantaardige productie kan leiden tot scheve LCA-resultaten. Er bestaan verscheidene procedures om de productie-impact van biologische meststoffen toch toe te rekenen aan de biologische teelt, maar deze kunnen tot zeer uiteenlopende resultaten leiden.

Die verschillende procedures werden daarom toegepast in een LCA van biologische appelteelt, om te zien waar de moeilijkheden voor elke procedure liggen en om te beoordelen in hoeverre de gekozen procedure de resultaten beïnvloedt. Uiteindelijk werd een impacttoewijzing op basis van massa geselecteerd als de beste manier om de werkelijkheid te benaderen, maar enkel als een representatieve massatoewijzingsfactor wordt gekozen die de functie van de biologische meststoffen weerspiegelt. De invloed van factoren die buiten het systeem liggen, is bij deze procedure beperkt.

Concluderend is er aangetoond dat met de besproken methodologische verbeteringen het vergelijken van producten en processen om hun relatieve milieueffecten te beoordelen, veel robuuster en overtuigender zal zijn. Er is grote behoefte aan duidelijke beslissingen op industrie-, consumenten- en beleidsniveau in onze weg naar duurzame productie en consumptie.

Datum:17 apr 2017 →  22 sep 2021
Trefwoorden:Life Cycle Assessment, Apple chain, Uncertainty, Variability, Monte Carlo simulation
Disciplines:Levensmiddelenwetenschappen en (bio)technologie, Landbouw, land- en landbouwbedrijfsbeheer, Biotechnologie voor landbouw, bosbouw, visserij en aanverwante wetenschappen, Visserij, Andere chemie, Voeding en dieetkunde, Productie van landbouwdieren
Project type:PhD project