Porovnání environmentálních dopadů skladování a dopravy jablek do ČR

Vladimír Kočí1 | Eva Benešová1 | Aleš Rajchl2

Informace o článku

DOI
10.35933/ENTECHO.2019.06.002

HISTORIE
Datum doručení: 5.6.19
Datum revize: 5.6.19
Datum akceptace: 6.6.19

AFILACE

CZ-166 28 Praha 6
1 Ústav chemie ochrany prostředí
2 Ústav konzervace potravin
VŠCHT Praha, Technická 5
CZ-166 28 Praha 6
e-mail: vlad.koci@vscht.cz

KLÍČOVÁ SLOVA
Posuzování životního cyklu; environmentální hodnocení; ovoce; skladování

KEYWORDS
Life Cycle Assessment; Environmental Assessment; Fruit; Storage;

Abstrakt

Cílem práce je s použitím metody posuzování životního cyklu porovnat potenciální environmentální dopady dovozu a skladování jablek v podmínkách České republiky a odpovědět na otázku, zda se z environmentálního pohledu vyplatí podporovat místní produkci a delší skladování či naopak dovoz zahraniční produkce, která sice má horší environmentální aspekty dopravy, ale zase kratší dobu skladování. Ve studii byly uvažovány čtyři scénáře 1) místní produkce jablek v ČR; 2) produkce v evropských zemích; 3) produkce v Chile a 4) produkce na Novém Zélandu. Současně s různými místy produkce byly uvažovány i různé doby vyskladnění. Výsledky studie hodnotí dovoz jablek z Chile a Nového Zélandu jako méně šetrný k životnímu prostředí než skladování místní produkce. Dovoz jablek ze zámoří se z environmentálního úhlu pohledu vyplácí až ve srovnání se skladováním po dobu 7 a více měsíců (září–duben) a to pouze pro následující kategorie environmentálních dopadů: spotřeba sladké vody, sladkovodní a mořské eutrofizace, ionizační záření a humánní toxicita (nekancerogenní). Z pohledu většiny kategorií dopadu, včetně uhlíkové stopy, je výrazně environmentálně šetrnější podporovat místní produkci než dovážet jablka z větší vzdálenosti.

Abstract

The aim of the work is to compare the potential environmental impacts of importing and storing apples in the Czech Republic using the life cycle assessment method and to answer the question of whether it is worthwhile to support local production and longer period of storage or, on the contrary, to support imports of production from distant areas resulting in higher adverse effects
of transport, but short time of storage. Four scenarios were considered in the study 1) local apple production in the Czech Republic; 2) production in European countries; 3) production in Chile and 4) production in New Zealand. Different removal times were considered at the same time as the different production sites. The results of the study evaluate the import of apples from Chile and New Zealand as less environmentally friendly than the longer time storage of the local production. Importing apples from overseas is paying off from an environmental perspective only when compared to storage for 7 months or more (September - April) and only for the following categories of environmental impacts: freshwater consumption, freshwater and maritime eutrophication, ionizing radiation and human toxicity ( non-cancerogenic). From the point of view view of most of the impact categories, including the carbon footprint, it is considerably more environmentally friendly to promote local production than to import apples from a greater distance.

1 Úvod

Potraviny a jejich spotřeba plní v životě člověka důležitou roli. Nedílnou součástí stravy je dnes rovněž ovoce. Ovoce je sezónní potravinou, kterou je třeba uchovávat po určitou část roku do chvíle, kdy je bude spotřebitel konzumovat. Vzhledem k narůstajícímu počtu lidí žijících ve městech klesá možnost skladování ovoce v soukromých skladech či sklepích jednotlivých konzumentů. I s ohledem na demografický vývoj lze očekávat, že v budoucnu bude stále větší část obyvatelstva konzumovat ovoce bez vlastního skladování a tedy bezprostředně po jeho zakoupení. Zvýšená poptávka spotřebitelů po dostupnosti ovoce během celého roku vede již v současné době k potřebě skladování ovoce průmyslově ve velkoskladech od doby jeho sklizně do doby jeho vyskladnění, prodeje a následné konzumace. Alternativně je spotřebiteli nabízeno ke koupi a konzumaci ovoce, které bylo sklizeno v jiné části světa, kde je rozdílné vegetační období. To umožňuje ovoce distribuovat ihned po jeho sklizni a odpadá tak fáze skladování, narůstá však dopravní vzdálenost.

Je vcelku logické, že nejnižší environmentální dopady má právě ze stromu sklizené jablko, které v tom samém místě bude zkonzumováno. Ve skutečnosti je však většina sklizených jablek po delší či kratší dobu skladována a rovněž dopravována na kratší či větší vzdálenost. Zájem spotřebitelů o životní prostředí roste a rovněž se stále větší část obyvatel zajímá o to, zda jsou jimi nakupované produkty z místní produkce, nebo zda byly dovezeny. Je tedy v tomto kontextu logické se ptát, jak se liší, co se environmentálních dopadů týče, skladování a doprava jablek, tedy ovoce, které se v České republice běžně pěstuje a které co se týče jeho dostupnosti, není nezbytné dovážet. Cílem této práce je pomocí metody LCA porovnat, zda je z environmentálního hlediska výhodnější sklizené ovoce skladovat či dovážet na větší vzdálenost. Za typické ovoce bylo zvoleno jablko, které představuje na českém trhu typický plod.

Pro posouzení zda je z environmentálního hlediska vhodnější sklizená jablka před konzumací skladovat či jablka dovážet k přímé konzumaci (i z větší vzdálenosti, ze zámoří) bylo třeba zvolit srovnatelné systémy. Prvním systémem bylo skladování jablek po určitou dobu od okamžiku sklizně v průmyslovém skladu za reálných provozních podmínek až do doby vyskladnění. Druhý systémem je doprava jablek na různé vzdálenosti s různými dopravními prostředky.

2 Systémy skladování a dopravy jablek

Podle doby zrání a využití se odrůdy jablek dělí na letní (sklízí se do poloviny srpna), podzimní (sklízí se od poloviny srpna do poloviny září) a zimní (sklízí se od 20. září). V zastoupení odrůd v produkčních sadech České republiky dominují zimní odrůdy v celkové výměře přes 6000 ha. Letní i podzimní odrůdy se pěstují na plochách okolo 150 ha. Na trhu lze nalézt nespočet odrůd jablek, jejichž složení se na prodejních pultech ovšem mění s dobou i s prodejním řetězcem. Přesto však lze pro naši studii přijmout předpoklad, že skladování jablek probíhá od září po dobu až 12 měsíců.

Za účelem uchování jablek v požadované kvalitě je třeba během skladování jablek dodržet řadu podmínek. Jablka patří mezi tzv. klimakterické plody, které zvyšují intenzitu dýchání v období zrání na stromě a zrání po sklizni. Vzestup dýchání je spojený se zvýšenou produkcí COa ethylenu, která se u různých odrůd liší. Časné odrůdy mají vysokou produkci ethylenu a zrají rychleji, naopak pozdní odrůdy mají produkci ethylenu nižší a zrají pomalu. Řízená prevence tvorby či zastavení produkce ethylenu je strategií k prodloužení skladovatelnosti jablek (Goliáš, 2011, 2014).

Správně nastavené podmínky skladování jablek umožní udržet ovoce čerstvé po delší dobu a nabízet ho v době vysoké poptávky. Tradičním způsobem skladování jablek jsou chladírenské sklady, ve kterých se automaticky udržuje teplota pomocí řídících a regulačních systémů v rozmezí 1–4 °C. Vzdušná vlhkost skladů by se měla pohybovat v rozmezí 90–95 % a bývá upravována pomocí zvlhčovače.

Klasické chladírenské sklady však již v posledních letech nejsou schopné zajistit dostatečnou kvalitu jablek i po delší době skladování a jsou proto přestavovány na moderní sklady s Ultra Low Oxygen (ULO) technologií. Pokusy s použitím fyziologicky aktivních plynů ve skladové atmosféře se začaly provádět od 20. letech 20. století v Anglii. U ČR se tato technologie začala používat od konce šedesátých let. Skladování s obsahem kyslíku do 4 % a obsahu oxidu uhličitého 4 až 5 % bylo označováno jako skladování v řízené či kontrolované atmosféře. Postupně se zjistilo, že plody dokáží tolerovat ještě nižší hodnoty kyslíku, než jaké se používaly v metodách řízené atmosféry. To vyústilo v rozvoj ULO technologií s atmosférou s 1 až 2 % O2 a 0,5–3 % CO2 (Výzkumný a šlechtitelský ústav ovocnářský, 2018). Sklady s ULO v současné době představují více než 65% skladovacích kapacit ČR.

Komory ULO skladů se navrhují jako plynotěsné kvůli udržení požadované atmosféry. Atmosféra s velmi nízkým podílem kyslíku se vytváří pomocí spalování uhlovodíkových plynů (směs propanu a butanu). Složení atmosféry ve skladu se ale v průběhu skladování vlivem dýchání ovoce mění – množství kyslíku se snižuje, a naopak roste množství CO2. Každá skladová komora je dále vybavena generátorem N2, který vyrábí dusík v koncentrované formě pomocí molekulárního síta a jeho vypouštěním do komory se snižuje obsah kyslíku na požadovanou hodnotu. Odstranění oxidu uhličitého se provádí pomocí několika technik. Membránové difuzéry jsou založeny na principu selektivní propustnosti plynů membránami. Další možností je využití absorpce (chemické reakce) nebo adsorpce (fyzikální vazby) a to i s možností následné regenerace v dekarbonizátoru. Ideálně je využíváno adsorbéru s aktivním uhlím, přesněji kombinace tří adsorbérů, kdy na jednom probíhá fáze sorpce CO2 a na zbylých se protiproudým vháněním venkovního vzduchu regeneruje již sorbovaný CO2. Další velmi důležitou funkcí adsorbéru je možnost zabezpečení provzdušňování boxu vnějším vzduchem v případě poklesu O2 pod požadovanou hranici (Výzkumný a šlechtitelský ústav ovocnářský, 2018).

Mezi nejnovější technologie v oblasti skladování ovoce lze řadit použití 1–ethylcyklopropenu (1–MCP), který byl v roce 1990 vyvinut na Univerzity of North Carolina, USA. Aplikací 1–MCP dochází k blokování receptorů ethylenu v ovoci s následným zpomalením procesu dozrávání. Systém je založen na jednorázové aplikaci 1–MCP do skladové atmosféry. Vzhledem k obtížné manipulaci s těkavým plynem se používá práškový přípravek pod obchodním označením SmartFresh, ve kterém je 1-MCP je vázaný v komplexu na alfa-cyklodextrin. 1-MCP je po smíchání s vodou z komplexu s alfa-cyklodextrinem uvolněn do v plynné
podobě do prostoru. Aplikace probíhá rozptýlením v plynotěsně uzavřených prostorách po dobu 24 hodin a co nejdříve po sklizni (Toivonen a Lu, 2005; Hohn, 2007).

V roce 2017 činil prodej tuzemských jablek v ČR 41 %. To znamená, že více než polovina prodaných jablek byla z dovozu. Na základě dat Českého statistického úřadu (ČSÚ) se na dovozu jablek do ČR podílí největší měrou Polsko, Itálie, Slovensko a Německo (tab. 1). Zámořské země se na dovozu jablek podílejí ve výrazně nižší míře. Pro účely naší studie bylo zajímavé zjistit, ve kterých obdobích roku bylo ovoce ze zámoří dovezeno (tab. 2). Vzhledem ke skutečnosti, že nejdelší možná doba dopravy jablek je 35 dní, byly možné ztráty během cesty ze zemí mimo ČR považovány za nulové. Během dopravy jablek bylo uvažováno i jejich chlazení.

 

Tabulka 1: Dovoz jablek do ČR v roce 2016 a 2017; zdroj: ČSÚ

Země

Množství, kg

2016

2017

Polsko 

36 562 432

35 473 125

Itálie 

14 986 057

19 955 236

Slovensko 

8 299 949

10 501 994

Německo

6 837 543

10 205 714

Belgie

5 356 859

2 663 841

Nizozemí 

2 873 684

3 637 020

Rakousko

1 920 965

812 575

Chile

144 147

317 228

Jižní Afrika

22 791

35 751

Nový Zéland

11 536

112 125

 

Tabulka 2: Významné měsíce dovozu jablek z NZ a Chile v roce 2017 (kg); zdroj ČSÚ

 

Květen

Červen

Červenec

Srpen

Září

Říjen

Listopad

Nový Zéland

1961

1700

12340

1412

4537

20304

68806

Chile

1189

21077

119645

53548

5220

60573

5922

 

3 Charakteristiky studie LCA

Posuzování životního cyklu – LCA je informační analytický nástroj, s jehož pomocí lze vyčíslit potenciální dopady na životní prostředí určitého produktového systému či služby. V rámci metody LCA se hodnotí všechny vstupy a výstupy z a do životního prostředí daného systému a to s ohledem na celý jeho životní cyklus. Do hodnocení jsou tedy zahrnuty procesy získávání surovin, výroba materiálů, energetika, stavba či výroba, provoz i odpadové hospodářství. Studie LCA se provádějí dle mezinárodních standardů ČSN EN ISO 14040 a ČSN EN ISO 14044 (ISO, 2006a; ISO, 2006b). Pro vytvoření LCA studie byl použit software GaBi, vyvinutý společností thinkstep. Jako databázový nástroj pro získání generických dat byla použita databáze GaBi Professional s aktuálním update 2019. Hodnocení environmentálních dopadů bylo provedeno s použitím charakterizačního modelu ReCiPe 2016 v1.1 pro hierarchistické hodnotové měřítko (H) (Huijbregts et al., 2017). ReCiPe 2016 je
v současnosti nejpokročilejší a nejkomplexnější varianta hodnocení environmentálních dopadů v rámci metody LCA. Hierarchistické hodnotové měřítko je referenční (základní) varianta modelu ReCiPe.

3.1 Funkční jednotka a hranice systému

Zvolenou funkční jednotkou (FU) studie je vyskladnění 1 tuny jablek v distribučním centru, což je okamžik bezprostředně předcházející uvedení jablek na trh.

Jelikož s delší dobou skladování dochází k nárůstu podílu ztrát jablek, bylo třeba ztráty zahrnout do posuzovaného systému. To bylo provedeno zvýšením hodnoty referenčního toku jablek v případě doby po delším skladování. První výraznější ztráty způsobené skladováním jsou patrné až po 4 měsících (Mila i Canals et al., 2007). Jelikož zvolená funkční jednotka je 1t jablek, je třeba s narůstající dobou uskladnění, v závislosti na které narůstají i ztráty jablek, navýšit vstupní množství (referenční tok) jablek tak, aby po vyskladnění byla k dispozici požadovaná 1t jablek. Vliv nárůstu ztrát v závislosti na čase uvádí tabulka 3.

Hranice systému zahrnují procesy podílející se na dopravě, chlazení a skladování jablek. Schéma procesů zahrnutých do produktového systému jsou uvedeny v obrázku 1.

 

Tabulka 3: Uvažované ztráty jablek během skladování

Počet měsíců skladování

Ztráty [%]

Funkční jednotka [t]

Referenční tok [t]

1 - 4

0

1

1

4

5

1

1,05

6

11

1

1,12

8

18

1

1,22

10

25

1

1,33

 

Schéma uvažovaných hranic systému dopravy jablek

Obr. 1 Schéma uvažovaných hranic systému dopravy jablek

 

3.2 Sběr dat a přijaté předpoklady pro dopravu jablek

V rámci dopravy byly uvažovány následující čtyři scénáře: 

  1. Jablka vypěstovaná na území ČR. Tato jablka byla prodávána buď ihned po sklizni, nebo byla sklízena za účelem skladování. Obě tyto varianty vedou k velmi malým hodnotám příspěvku dopravy, proto bude v této variantě doprava považována za nulovou.
  2. Jablka vypěstována na území EU a spotřebována v ČR (Obr. 2). Vzdálenost z evropských zemí byla zvolena 1 000 km. Doprava byla realizována nákladními automobily s chlazením. Započtena je jen jedna cesta nákladního automobilu, neboť se předpokládá, že se automobil zpět nevrací prázdný, ale je naplněn jiným zbožím.
  3. Jablka vypěstována na Nového Zélandu (NZ) a dopravena do České republiky: Tato jablka se dopravují nejprve 21 279 km lodí přes Panamský průplav. Při rychlosti 14 uzlů, což často bývá maximální rychlost nákladních lodí, jsou na cestě 35 dní. V Hamburku proběhne překládka jablek na nákladní automobil, který absolvuje trasu dlouhou cca 630 km do Prahy. Během celé doby přepravy jsou jablka chlazena.
  4. Jablka vypěstována v Chile a dopravena do České republiky: Scénář dopravy je obdobný dopravě z NZ. Jablka se dopravují lodí do Hamburku 14 275 km. Následně jsou dopravována do Prahy. Celá cesta trvá obvykle 24 dní. 

Do modelu produktového systému dopravy jablek je zahrnuta pouze přeprava na vzdálenost delší než 100 km. Přeprava jablek ze sadu do skladu (popř. do přístavu) a ze skladu do distribučního centra není zahrnuta, neboť se jedná za prvé o krátké vzdálenosti (ve srovnání s celkovou trasou dopravy) a za druhé jsou tyto trasy stejné pro všechny varianty (doprava z Chile, z Evropy i skladování jablek z Čech).

Chlazení během přepravy v nákladním automobilu bylo určeno z hodnoty 0,3 MJ/t/km (Blanke and Burdick, 2005). Z hodnoty výhřevnosti nafty, která je stanovena na 41,9 MJ/kg, se získá hodnota 7,16 g/kg/km, což je množství paliva potřebné na chlazení 1 kg zboží na 1 km.

Výpočet chlazení pro transportní loď byl určen na základě spotřeby paliva 160 g/kWh (Roibas et al., 2016) a z příkonu 4,1 kW na 1 TEU (Twenty-foot Equivalent Unit – jednotka používaná pro vyjádření objemu kontejnerové dopravy). Na základě provozních zkušeností je kapacita 1 TEU kontejneru 7800 kg jablek, které jsou naskládány v 600 přepravkách po 13 kg. Po kombinaci s maximální rychlostí nákladní lodi, která je stanovena na 14 uzlů (25,93 km/h), je výsledkem 0,158 kWh/km/TEU. Za použití hodnoty spotřeby paliva 160 g/kWh se dosavadní výsledky převedou na 25,32 g paliva/km/TEU, což po přepočtu znamená 0,0032 g paliva/km/kg (Roibas et al., 2016).

Pro účely modelování skladování jablek budou uvažovány zimní odrůdy, které se na jižní polokouli sklízejí v říjnu a na severní polokouli v dubnu. Množství kondenzátu vznikajícího ve chladírenských skladech nebude zahrnuto pro účely modelování systému, neboť se jedná o zanedbatelné množství.

Množství CO2, které při skladování vzniká v důsledku dýchání plodů a které se zachycuje na adsorbér a následně je regenerací uvolněno do ovzduší, je stejné, jako množství, které by se do ovzduší uvolnilo v případě dozrávání plodů v sadech. Proto je pro účely modelování zanedbáno.

 

Uvažovaná schémata dopravy z jednotlivých míst pěstování jablek ke konečnému spotřebiteli v ČR

Obr. 2 Uvažovaná schémata dopravy z jednotlivých míst pěstování jablek ke konečnému spotřebiteli v ČR

 

3.3 Sběr dat a přijaté předpoklady pro skladování jablek

Pro vytvoření objektivního obrazu konzumace jablek v ČR po celý rok se využije kombinace scénářů dopravy, nastíněných v předchozí kapitole, a scénáře dle doby v roce, kdy jsou jablka uváděna na trh. Pro účely studie byly vybrány 4 měsíce v roce, které charakterizují situaci na trhu.

  1. Říjen: Většina jablek severní polokoule (kam spadá Česká republika i další evropské státy) jsou momentálně v sezóně a často se na pulty supermarketů dostávají přímo ze sadů. Nevyžadují tedy skladování. Jablka jižní polokoule (Chile, Nový Zéland), která se nacházejí na prodejních pultech, jsou 3 měsíce skladována.
  2. Leden: Evropská jablka jsou skladována krátkou dobu (3 měsíce), zatímco jablka z jižní polokoule jsou skladována 6 měsíců.
  3. Duben: Tento měsíc začíná sezóna jablek z Chile a NZ, která trvá přibližně do června. Během těchto měsíců se ovoce dovezené do ČR prodává čerstvé, bez významnějších skladovacích požadavků. Evropská jablka jsou oproti tomu již 6 měsíců skladována.
  4. Červenec: V letních měsících nebývají jablka z české produkce obvykle na trhu k dispozici. Veškerá česká i evropská produkce je již více než 9 měsíců skladována a ačkoliv moderní technologie umožňují i takto dlouhé skladování, narůstá ztrátovost jablek. Oproti tomu jablka z jižní polokoule jsou skladována 1 měsíc.

Pro účely sestavení modelu LCA skladování jablek byly vybrán sklad, který pojme 15 t jablek, která jsou uchovávána v podmínkách pro ULO skladování při teplotě 1 °C. Energetické nároky na 6 měsíční provoz a vytvoření skladovacích podmínek ULO (1 °C, 1,5 % O2, 2 % CO2) činily pro větší sklad 20580 kWh (20580 kWh/210 t/6 měsíců).

Uvedené hodnoty spotřeby energie jsou vztaženy k 6 měsíčnímu cyklu skladování. Pro výpočet spotřeby energie během 1. měsíce skladování byl přijat předpoklad dvojnásobné spotřeby množství energie ve srovnání s dalšími měsíci. Tento předpoklad vychází ze zkušeností obsluhy a je podložen skutečností, že čerstvě naskladněná jablka vyžadují vytvoření odpovídající složení atmosféry, což s sebou nese zvýšené energetické nároky. Následné udržování již vytvořené atmosféry ve skladu již vyžaduje konstantní energetickou spotřebu.

4 Výsledky

Vytvoření produktového systému probíhalo v softwaru GaBi s použitím Professional database thinkstep. Charakterizace byla provedena s použitím modelu ReCiPe 2016 v1.1 pro hierarchistické hodnotové měřítko (H) (Huijbregts et al., 2017).

V následujících tabulkách jsou uvedeny výsledky potenciálních environmentálních dopadů dopravy a skladování 1 t jablek při uvedení na trh v říjnu (Tab. 4), v lednu (Tab. 5), v dubnu (Tab. 6) a v červenci (Tab. 7).

 

Tabuka 4: Environmentální dopady skladování a dopravy 1000 kg jablek při jejich uvedení na trh v říjnu. Charakterizační metodika ReCiPe 2016 v1.1 Midpoint (H)

Název kategorie dopadu

ČR-říjen

EU-říjen

Chile-říjen

NZ-říjen

Climate change, default, excl biogenic carbon [kg CO2 eq.]

0

78

454

635

Climate change, incl biogenic carbon [kg CO2 eq.]

0

80

456

636

Fine Particulate Matter Formation [kg PM2.5 eq.]

0,000

0,119

2,879

4,244

Fossil depletion [kg oil eq.]

0,0

25,2

132,6

183,4

Freshwater Consumption [m3]

0,000

0,041

0,236

0,251

Freshwater ecotoxicity [kg 1,4 DB eq.]

0,000

0,022

0,061

0,084

Freshwater Eutrophication [kg P eq.]

0,0000

0,0001

0,0002

0,0003

Human toxicity, cancer [kg 1,4-DB eq.]

0,000

0,039

0,095

0,126

Human toxicity, non-cancer [kg 1,4-DB eq.]

0

10

23

31

Ionizing Radiation [Bq C-60 eq. to air]

0,00

0,01

1,09

1,11

Marine ecotoxicity [kg 1,4-DB eq.]

0,000

0,050

0,194

0,270

Marine Eutrophication [kg N eq.]

0,0000

0,0005

0,0013

0,0014

Photochemical Ozone Formation, Ecosystems [kg NOx eq.]

0,00

0,87

9,34

13,63

Photochemical Ozone Formation, Human Health [kg NOx eq.]

0,00

0,87

9,31

13,58

Stratospheric Ozone Depletion [kg CFC-11 eq.]

0,0000

0,0000

0,0001

0,0002

Terrestrial Acidification [kg SO2 eq.]

0,000

0,345

9,008

13,284

Terrestrial ecotoxicity [kg 1,4-DB eq.]

0,0

8,2

23,2

27,8

 

Tabulka 5: Environmentální dopady skladování a dopravy 1 000 kg jablek při jejich uvedení na trh v lednu. Charakterizační metodika ReCiPe 2016 v1.1 Midpoint (H)

Název kategorie dopadu

ČR-leden

EU-leden

Chile-leden

NZ-leden

Climate change, default, excl biogenic carbon [kg CO2 eq.]

38

116

543

745

Climate change, incl biogenic carbon [kg CO2 eq.]

38

118

629

831

Fine Particulate Matter Formation [kg PM2.5 eq.]

0,023

0,142

3,237

4,765

Fossil depletion [kg oil eq.]

13,3

38,5

157,2

214,0

Freshwater Consumption [m3]

0,180

0,221

0,429

0,446

Freshwater ecotoxicity [kg 1,4 DB eq.]

0,002

0,024

0,092

0,117

Freshwater Eutrophication [kg P eq.]

0,0001

0,0002

0,0003

0,0004

Human toxicity, cancer [kg 1,4-DB eq.]

0,006

0,045

0,111

0,147

Human toxicity, non-cancer [kg 1,4-DB eq.]

0

10

216

225

Ionizing Radiation [Bq C-60 eq. to air]

1,05

1,06

2,04

2,06

Marine ecotoxicity [kg 1,4-DB eq.]

0,007

0,057

0,240

0,326

Marine Eutrophication [kg N eq.]

0,0008

0,0013

0,0021

0,0022

Photochemical Ozone Formation, Ecosystems [kg NOx eq.]

0,06

0,92

10,51

15,31

Photochemical Ozone Formation, Human Health [kg NOx eq.]

0,06

0,92

10,47

15,26

Stratospheric Ozone Depletion [kg CFC-11 eq.]

0,0000

0,0000

0,0004

0,0004

Terrestrial Acidification [kg SO2 eq.]

0,076

0,421

10,192

14,981

Terrestrial ecotoxicity [kg 1,4-DB eq.]

8,7

16,9

31,9

37,1

 

Tabulka 6: Environmentální dopady skladování a dopravy 1 000 kg jablek při jejich uvedení na trh v dubnu. Charakterizační metodika ReCiPe 2016 v1.1 Midpoint (H)

Název kategorie dopadu

ČR-duben

EU-duben

Chile-duben

NZ-duben

Climate change, default, excl biogenic carbon [kg CO2 eq.]

77

164

416

597

Climate change, incl biogenic carbon [kg CO2 eq.]

162

251

418

598

Fine Particulate Matter Formation [kg PM2.5 eq.]

0,038

0,171

2,856

4,220

Fossil depletion [kg oil eq.]

23,5

51,8

119,4

170,1

Freshwater Consumption [m3]

0,366

0,412

0,056

0,071

Freshwater ecotoxicity [kg 1,4 DB eq.]

0,026

0,051

0,059

0,081

Freshwater Eutrophication [kg P eq.]

0,0002

0,0003

0,0001

0,0002

Human toxicity, cancer [kg 1,4-DB eq.]

0,012

0,055

0,089

0,120

Human toxicity, non-cancer [kg 1,4-DB eq.]

191

202

23

31

Ionizing Radiation [Bq C-60 eq. to air]

1,99

2,00

0,05

0,06

Marine ecotoxicity [kg 1,4-DB eq.]

0,031

0,087

0,187

0,263

Marine Eutrophication [kg N eq.]

0,0015

0,0020

0,0005

0,0006

Photochemical Ozone Formation, Ecosystems [kg NOx eq.]

0,11

1,09

9,29

13,57

Photochemical Ozone Formation, Human Health [kg NOx eq.]

0,11

1,08

9,25

13,53

Stratospheric Ozone Depletion [kg CFC-11 eq.]

0,0003

0,0003

0,0001

0,0001

Terrestrial Acidification [kg SO2 eq.]

0,188

0,575

8,932

13,208

Terrestrial ecotoxicity [kg 1,4-DB eq.]

15,6

24,8

14,6

19,2

 

Tabulka 7: Environmentální dopady skladování a dopravy 1000 kg jablek při jejich uvedení na trh v červenci. Charakterizační metodika ReCiPe 2016 v1.1 Midpoint (H)

Název kategorie dopadu

ČR-červenec

EU-červenec

Chile-červenec

NZ-červenec

Climate change, default, excl biogenic carbon [kg CO2 eq.]

127

227

435

616

Climate change, incl biogenic carbon [kg CO2 eq.]

321

423

437

617

Fine Particulate Matter Formation [kg PM2.5 eq.]

0,057

0,209

2,867

4,232

Fossil depletion [kg oil eq.]

36,6

68,8

126,0

176,8

Freshwater Consumption [m3]

0,606

0,658

0,146

0,161

Freshwater ecotoxicity [kg 1,4 DB eq.]

0,057

0,085

0,060

0,082

Freshwater Eutrophication [kg P eq.]

0,0003

0,0004

0,0002

0,0002

Human toxicity, cancer [kg 1,4-DB eq.]

0,019

0,068

0,092

0,123

Human toxicity, non-cancer [kg 1,4-DB eq.]

437

450

23

31

Ionizing Radiation [Bq C-60 eq. to air]

3,20

3,21

0,57

0,59

Marine ecotoxicity [kg 1,4-DB eq.]

0,061

0,125

0,191

0,267

Marine Eutrophication [kg N eq.]

0,0023

0,0029

0,0009

0,0010

Photochemical Ozone Formation, Ecosystems [kg NOx eq.]

0,19

1,29

9,31

13,60

Photochemical Ozone Formation, Human Health [kg NOx eq.]

0,17

1,28

9,28

13,55

Stratospheric Ozone Depletion [kg CFC-11 eq.]

0,0006

0,0006

0,0001

0,0002

Terrestrial Acidification [kg SO2 eq.]

0,333

0,773

8,970

13,246

Terrestrial ecotoxicity [kg 1,4-DB eq.]

24,5

35,0

18,9

23,5

 

5 Zhodnocení výsledků

Pro zhodnocení, zda mají jablka z české či ze zahraniční produkce nižší či vyšší environmentální dopady, je třeba určit pro jak dlouhou dobu mezi sklizní a uvedením na trh je porovnávání jablek prováděno. 

V říjnu, kdy se v České republice prodávají čerstvá, právě sklizená jablka, jsou environmentální dopady jablek z české produkce nulové, neboť jablka nevyžadují žádné skladování. Jablka z evropských zemí mají dopady vyšší, neboť je bylo třeba do ČR dopravit. Výrazně vyšší environmentální dopady mají jablka z Chile a Nového Zélandu. Ta jsou do ČR jednak dopravena a již tři měsíce skladována. Obdobné výsledky ve prospěch jablek z české produkce byly určeny i pro uvedení jablek na trh v lednu, kdy jsou česká a evropská jablka po dobu tří měsíců skladována a jablka z Chile a Nového Zélandu jsou skladována již šest měsíců. V dubnu se výsledky u některých kategorií dopadu již liší a začínají zde převládat dopady skladování nad dopady způsobené dopravou. V dubnu začíná pro jablka pěstovaná na jižní polokouli sezóna a jsou bez skladování dopravována přímo k prodeji. Naopak jablka z české a evropské produkce jsou již šest měsíců skladována. Nárůst rozdílu environmentálních dopadů u některých kategorií dopadu pokračuje i v červenci, kdy jsou jablka z jižní polokoule skladována tři měsíce, zatímco jablka z evropské produkce je nutno skladovat již měsíců devět. Které kategorie environmentálních dopadů převažují v tom kterém měsíci vyskladnění jablek, znázorňují následující obrázky 3, 4 a 5.

Průběh nárůstu hodnot indikátoru kategorie dopadu - klimatické změny - znázorňuje obrázek 3. Nejnižší dopady v této kategorii dopadu mají jablka z ČR a Evropy. Doprava jablek ze zámoří představuje výrazně vyšší dopady než skladování jablek v celém rozsahu roku. Stejný průběh jako klimatické změny mají kategorie dopadu: úbytek fosilních paliv, mořská ekotoxicita, humánní toxicita s kancerogenními účinky, úbytek stratosférického ozonu a půdní acidifikace.

 

Časová závislost hodnot indikátoru kategorie dopadu klimatické změny (Climate change, default, excl biogenic carbon, kg CO2 eq.)

Obr. 3 Časová závislost hodnot indikátoru kategorie dopadu - klimatické změny (Climate change, default, excl biogenic carbon, kg CO2 eq.)

 

Obdobný průběh, avšak s výraznějším rozdílem mezi evropskými a zámořskými jablky vykazují kategorie dopadu: vznik fotochemického smogu jak s účinky na systémy tak i na lidské zdraví. Během celého období roku mají jablka dovážená ze zámoří výrazně vyšší environmentální dopady, nežli jablka evropská (Obr. 4). Je to způsobeno především větší vzdáleností dopravy ze zámoří, neboť rozvoj kategorie dopadu - vznik fotochemického smogu - je způsobován především spalovacími motory podílejícími se na dopravě jablek.

 

Časová závislost hodnot indikátoru kategorie dopadu vznik fotochemického smogu s účinky na ekosystémy (Photochemical Ozone Formation, Ecosystems, kg NOx eq.)

Obr. 4 Časová závislost hodnot indikátoru kategorie dopadu - vznik fotochemického smogu s účinky na ekosystémy (Photochemical Ozone Formation, Ecosystems, kg NOx eq.)

 

Odlišný průběh dopadů v závislosti na čase vykazuje kategorie dopadu - spotřeba sladké vody (Obr. 5). V období od října do ledna vykazují jablka z ČR a EU výrazně nižší hodnoty spotřeby vody. V období od dubna do července je tomu již naopak a jablka z Chile a Nového Zélandu přispívají ke spotřebě sladké vody nižší měrou. Shodný trend v průběhu hodnot indikátoru kategorie dopadu jako spotřeba sladké vody mají následující kategorie: sladkovodní a mořské eutrofizace, ionizační záření a humánní toxicita (nekancerogenní).

 

Časová závislost hodnot indikátoru kategorie dopadu spotřeba povrchové vody (Freshwater Consumption, m3)

Obr. 5 Časová závislost hodnot indikátoru kategorie dopadu - spotřeba sladké vody (Freshwater Consumption, m3)

 

6 Závěr

Cílem této práce bylo vyčíslit environmentální dopady skladování ovoce v průmyslových skladech a porovnat je s environmentálními dopady transportu z jiných částí světa. Z pohledu hodnocení environmentálních dopadů dopravy a skladování jablek vychází ve většině kategorií dopadu environmentálně šetrnější skladování jablek než jejich doprava ze vzdálených míst.

Podporou efektivního sklízení jablek z české produkce a jejich celoročního skladování by došlo ke snížení uhlíkové stopy vytvořené zásobováním obyvatelstva jablky. Dovoz jablek se z environmentálního úhlu pohledu vyplácí teprve ve srovnání se skladováním až po sedmi a více měsících (září–duben), a to pouze pro následující kategorie environmentálních dopadů: spotřebu sladké vody, sladkovodní a mořskou eutrofizaci, ionizační záření a humánní toxicitu (nekancerogenní).

V případě pravidelné každoroční produkce vychází environmentálně šetrněji jablka průmyslově skladovat než je dovážet do ČR ze zámoří. S ohledem na životní prostředí lze doporučit českou produkci jablek či dovoz z evropských států a dovoz jablek ze zámoří omezit.

7 Literatura

Blanke, M. M.; Burdick, B., 2005. Food (miles) for thought - Energy balance for locally-grown versus imported apple fruit. Environmental Science and Pollution Research 12(3), 125-127. https://doi.org/10.1065/espr2005.05.252

Goliáš, J., 2011. Skladování ovoce v řízené atmosféře. Nakladatelství Brázda s. r. o., Praha.

Goliáš, J., 2014. Skladování a zpracování ovoce a zeleniny. Mendelova univerzita v Brně, Brno.

Hohn, E., 2007. Apples as fresh on the table as of the tree, achievable by using 1-MCP? Agrarforschung 14(5), 187-187.

Huijbregts, M. A. J.; Steinmann, Z. J. N.; Elshout, P. M. F.; Stam, G.; Verones, F.; Vieira, M.; Zijp, M.; Hollander, A.; van Zelm, R., 2017. ReCiPe2016: a harmonised life cycle impact assessment method at midpoint and endpoint level. International Journal of Life Cycle Assessment 22(2), 138-147. https://doi.org/10.1007/s11367-016-1246-y

ISO, 2006a. 14044: Environmental management- Life cycle assessment - Principles and Framework. ČNI, Praha.

ISO, 2006b. 14044: Environmentální management - Posuzování životního cyklu - Požadavky a směrnice. ČNI, Praha.

Mila i Canals, L.; Cowell, S. J.; Sim, S.; Basson, L., 2007. Comparing domestic versus imported apples: A focus on energy use. Environmental Science and Pollution Research 14(5), 338-344. https://doi.org/10.1065/espr2007.04.412

Roibas, L.; Elbehri, A.; Hospido, A., 2016. Carbon footprint along the Ecuadorian banana supply chain: methodological improvements and calculation tool. Journal of Cleaner Production 112, 2441-2451. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.09.074

Toivonen, P. M. A.; Lu, C. W., 2005. Studies on elevated temperature, short-term storage of 'Sunrise' Summer apples using 1-MCP to maintain quality. Journal of Horticultural Science & Biotechnology 80(4), 439-446. https://doi.org/10.1080/14620316.2005.11511957

Výzkumný a šlechtitelský ústav ovocnářský, s. r. o., 2018. Moderní metody skladování ovoce. Vzdělávací moduly pro vysoké školy. Výzkumný a šlechtitelský ústav ovocnářský, s. r. o.