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更新時(shí)間:2024-05-27 15:17:45
生命周期評(píng)價(jià)(Life Cycle Assessment,LCA)是一個(gè)自20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的重要的環(huán)境管理工具。生命周期是指某一產(chǎn)品(或服務(wù))從取得原材料起,經(jīng)生產(chǎn)、使用直至廢棄的整個(gè)過程,即從搖籃到墳?zāi)沟倪^程。在1993年的SETAC(國際環(huán)境毒理與環(huán)境化學(xué)學(xué)會(huì))的LCA定義中,LCA被描述成這樣的一種評(píng)價(jià)方法:
(1)通過確定和量化與評(píng)估對(duì)象相關(guān)的能源、物質(zhì)消耗、廢棄物排放,評(píng)估其造成的環(huán)境負(fù)擔(dān)。
(2)評(píng)價(jià)這些能源、物質(zhì)消耗和廢棄物排放所造成的環(huán)境影響。
(3)辨別和評(píng)估改善環(huán)境的機(jī)會(huì),
LCA的評(píng)估對(duì)象可以是一個(gè)產(chǎn)品、處理過程或活動(dòng),并且涵蓋了評(píng)估對(duì)象的整個(gè)生命周期,包括原材料的提取與加工、運(yùn)輸和分發(fā)、使用、再利用、維持、循環(huán)回收,直到最終的廢棄。
在1997年ISO制定的LCA標(biāo)準(zhǔn)(ISO 14040)中也給出了一系列相關(guān)概念的定義:LCA是對(duì)產(chǎn)品系統(tǒng)在整個(gè)生命周期中的(能量和物質(zhì)的)輸入和潛在的環(huán)境影響評(píng)價(jià)。這里的產(chǎn)品系統(tǒng)是指具有特定功能的、與物質(zhì)和能量相關(guān)的操作過程單元的集合。
在LCA標(biāo)準(zhǔn)中,“產(chǎn)品”既可以指產(chǎn)品系統(tǒng),也可以指服務(wù)系統(tǒng);生命周期指產(chǎn)品系統(tǒng)中連續(xù)的和相互聯(lián)系的階段,它從原料的獲得或者自然資源的產(chǎn)生直到最終產(chǎn)品的廢棄為止。常見的LCA的應(yīng)用是通過產(chǎn)品的LCA,比較不同產(chǎn)品生命周期階段的環(huán)境負(fù)荷,從而引導(dǎo)生產(chǎn)技術(shù)向?qū)Νh(huán)境影響負(fù)荷較低的方向發(fā)展。比較典型的案例是20世紀(jì)關(guān)于紙尿布的一個(gè)爭(zhēng)論。
紙尿布問世后,一直備受爭(zhēng)議,因?yàn)槿藗冋J(rèn)為紙尿布要消耗大量無紡布和紙等原料,對(duì)環(huán)境極不友好,而反對(duì)者認(rèn)為布尿布在使用過程中會(huì)浪費(fèi)大量水來清洗,同樣會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。最后通過一項(xiàng)對(duì)紙尿布和傳統(tǒng)布尿布整個(gè)生命周期對(duì)環(huán)境影響的科學(xué)研究,得出紙尿布在環(huán)境綜合影響上比布尿布反而低的結(jié)論。紙尿布才得以被廣泛使用。
在通過LCA方法評(píng)價(jià)某個(gè)產(chǎn)品或服務(wù)對(duì)環(huán)境造成的影響中,其中的一項(xiàng)影響即全球增溫潛能值(GWP),如果單獨(dú)把這個(gè)影響因子拿出來計(jì)算,那么算出來的結(jié)果就是這個(gè)產(chǎn)品的碳足跡。總的來說,產(chǎn)品碳足跡來源于LCA方法中的一個(gè)評(píng)價(jià)因子。所以我們研究如何計(jì)算產(chǎn)品碳排放,其實(shí)就是研究如何掌握LCA方法。
根據(jù)PAS 2050,產(chǎn)品碳足跡核算方法主要包括以下步驟:
第一步,確定功能單位。這一步的主要目的是確定碳足跡計(jì)算的對(duì)象單位,如一個(gè)茶杯、一部手機(jī)等。但為了保證目標(biāo)單位的準(zhǔn)確性及可比性,還需要將這些日常描述的對(duì)象單位進(jìn)行細(xì)化,如一個(gè)500毫升的玻璃茶杯,一部使用時(shí)長為1000小時(shí)的手機(jī)等。準(zhǔn)確定義產(chǎn)品的功能單位,就是這一步的內(nèi)容。
第二步,過程圖繪制和系統(tǒng)邊界確定。這一步有兩個(gè)目的,第一個(gè)目的是通過過程圖繪制來描繪產(chǎn)品整個(gè)生命周期經(jīng)歷了哪些過程,以及這些過程分別都排放了哪些溫室氣體。這個(gè)過程圖實(shí)際上就是產(chǎn)品碳足跡核算的數(shù)據(jù)模型。第二個(gè)目的是確定數(shù)據(jù)核算的邊界,因?yàn)檫^程圖在繪制過程中理論上是可以無限延伸的,為了計(jì)算的可操作性,我們需要明確計(jì)算的邊界,這個(gè)邊界最終也是通過過程圖來體現(xiàn)的。
第三步,數(shù)據(jù)收集。在完成過程圖的繪制和系統(tǒng)邊界的確定后,為了確定每個(gè)過程的碳排放,就需要進(jìn)行每個(gè)過程的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)收集。產(chǎn)品碳足跡的數(shù)據(jù)收集方式與組織層面上的數(shù)據(jù)收集方式有較大差別。它以過程圖中每個(gè)單元過程為數(shù)據(jù)收集的最小單位,然后收集每個(gè)過程的所有物質(zhì)、能量及排放的輸入項(xiàng)和輸出項(xiàng)的所有數(shù)據(jù)。
第四步,碳足跡計(jì)算。完成數(shù)據(jù)收集后,就可以進(jìn)行碳足跡計(jì)算了,整個(gè)過程圖的每個(gè)過程并非只有一個(gè)輸出項(xiàng),可能涉及副產(chǎn)物或者循環(huán)的過程,所以產(chǎn)品碳足跡的計(jì)算并非像組織層面的碳排放計(jì)算一樣對(duì)每個(gè)過程做簡(jiǎn)單的相加。一般情況下,產(chǎn)品碳足跡的計(jì)算需要借助專門的計(jì)算軟件來進(jìn)行。
第五步,數(shù)據(jù)質(zhì)量及不確定性分析。為了評(píng)價(jià)計(jì)算出來的產(chǎn)品碳足跡的準(zhǔn)確性,我們需要做數(shù)據(jù)的不確定性分析。