4.3: Аналіз життєвого циклу

Last updated
Save as PDF

Page ID: 8663

Anonymous
LibreTexts

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Оскільки екологічна обізнаність стає все більш поширеною, підприємства оцінюють, як їх діяльність впливає на навколишнє середовище. Екологічні показники продуктів та процесів стали ключовим питанням, саме тому деякі компанії досліджують шляхи мінімізації впливу на навколишнє середовище. Аналіз життєвого циклу (ДМС, іноді його називають оцінкою життєвого циклу) вимірює вплив на навколишнє середовище конкретних продуктів або процесів від колиски до могили. Колиска до могили починається зі збору сировини із землі для створення продукту і закінчується в точці утилізації матеріалів, переробки або повторного використання (хоча ДМС використовує термін колиска для могили, сценарії переробки та повторного використання можуть бути вбудовані в аналіз для більш точного аналізу колиски до колиски). ДМС надає знімок у часі конкретного продукту від конкретного виробника, і це може бути важко узагальнити висновки. Однак ДМС є корисним інструментом для прийняття продуктів і технологічних рішень, які враховують екологічні критерії. Перевага ДМС полягає в тому, що підприємства можуть визначити найбільш ефективні поліпшення для зменшення сукупного впливу на навколишнє середовище, що виникає в результаті всіх етапів життєвого циклу продукту, часто включаючи вплив вгору і вниз за течією, які не враховуються в більш традиційних аналізах (наприклад, видобуток сировини, матеріал транспортування, кінцева утилізація продукції тощо). ДМС широко використовується для різних цілей різними групами: екологічні групи використовують його для інформування споживачів про те, що купувати, законодавці використовують його для створення правил і правил, а виробники використовують його, оскільки прагнуть вдосконалити стандарти проектування та виробництва. Рідше використовувані методи екологічних порівнянь включають оцінку вартості та впливу, оцінки екологічних варіантів та матриці аналізу впливу.

Процес ДМС являє собою систематичний поетапний набір етапів і складається з чотирьох компонентів: визначення мети та області видимості, аналіз інвентаризації, оцінка впливу та інтерпретація. Перший етап - визначення мети та скопінг, що визначає мету аналізу та контекст, в якому буде проводитися оцінка. При визначенні сфери дії ДМС важливо визначити межі системи. Межі системи можуть впливати на результати ДМС. Тому, порівнюючи кілька продуктів, таких як пластикові та одноразові столові прилади на основі кукурудзи, важливо переконатися, що однакові межі системи використовуються для вивчення обох. Потрібно вибрати функціональний агрегат, наприклад, ящик з крупами, або брусок мила, або тонну зерна. Визначення меж повинно включати, де видобувається матеріал (люлька) і яка кінцева точка утилізації для продукту (могили).

Наступним етапом є аналіз інвентаризації, де збираються дані, пов'язані з використанням енергії, води та матеріалів. ДМС включає аналіз того, що було використано з навколишнього середовища, таких як сировина, і що було випущено в навколишнє середовище, таких як викиди парникових газів, утилізація твердих відходів та скиди стічних вод. Переходячи на етап аналізу запасів, стійким компаніям набагато простіше передбачити межі системи для збору даних, розробляючи модель життєвого циклу або блок-схему. Блок-схема - це карта, що зображує входи та виходи в межах системи. Діаграма дозволяє дослідникові розбити систему на набір підсистем, які представляють конкретні фази життєвого циклу і показує зв'язки на цих фазах. BHat (1996). Наприклад, блок-схема може включати видобуток сировини, переробку сировини, транспортування, виробництво, виготовлення виробництва, наповнення та упаковку, складання, розподіл, використання, повторне використання, технічне обслуговування, переробку та утилізація відходів. Основна увага аналізу інвентаризації - збір даних про споживання сировини та енергії та викидів у повітря, воду та землю. Дані можуть бути зібрані з різних джерел.

Постачальники матеріалів та енергії, а також консультанти, що спеціалізуються на сталому розвитку, можуть надати цінну інформацію. Іншими джерелами, які можуть надати інформацію, є державні та промислові бази даних, урядові звіти, існуючі звіти ДМС та дані лабораторних випробувань. ДМС, хоча і дуже цінний для сталого бізнесу, є складним і трудомістким. Доступне програмне забезпечення для усунення необхідності проведення складних розрахунків. Зразок програмного забезпечення ДМС можна знайти на наступному веб-сайті: www.life-cycle.org/? page_id=125 .Gloria (2009).

Два заключних етапи, аналіз впливу на життєвий цикл та інтерпретація, оцінюють вплив ресурсів та викидів, виявлених на попередньому етапі. Третій етап використовує результати аналізу інвентаризації для проведення аналізу впливу, який враховує наслідки впливу на населення та екологію. Аналіз впливу надає кількісну інформацію про вплив з таких питань, як навколишнє середовище та здоров'я людини, виснаження ресурсів та соціальне забезпечення. Кроки, які були ідентифіковані на етапі аналізу впливу, - це визначення відповідних категорій впливу на навколишнє середовище, наприклад, глобальне потепління або підкислення; класифікація або класифікація вуглекислого газу стосовно глобального потепління; характеристика або моделювання потенційного впливу вуглекислого газу про глобальне потепління; опис впливів способами порівняння; сортування та ранжування показників; зважування найважливіших впливів; і оцінка результатів. Міжнародна корпорація Scientific Applications (2006). Завершальним етапом є інтерпретація висновків попередніх етапів для прийняття обґрунтованих рішень щодо продуктів та процесів. Міжнародна корпорація Scientific Applications (2006).

Найбільша перевага ДМС полягає в тому, що дозволяє наукове порівняння продуктів або процесів з метою визначення найбільш екологічно чистого варіанту від колиски до могили. Ці наукові докази можуть підтверджувати або не підтверджувати наші переконання щодо найкращого вибору серед варіантів (див. Примітка 5.4 «Перевірте свої знання»). Однак обмеження досліджень ДМС слід розуміти при інтерпретації результатів. Дослідження ДМС - це статичний профіль, який фіксує якості конкретного продукту в цей момент часу. Дослідження обмежуються вибраним продуктом (або процесом), вибраним виробником, його виробничою практикою, практикою ланцюга поставок та іншими межами сфери застосування, визначеними на початку дослідження. Крім того, існують численні підходи до застосування ДМС, які ще більше обмежують порівняння досліджень. Наприклад, в залежності від мети ДМС, дослідники можуть вибрати використовувати економічний вхід-вихід ДМС, скринінг ДМС, процес ДМС, гібридний ДМС, повний продукт ДМС, фінансовий ДМС, енергетичний аналіз життєвого циклу, або інші конкретні підходи. Таким чином, існує багато суперечок щодо результатів дослідження ДМС як вказівка на екологічність. Narayan і Patel (n.d.). Крім того, існує критика, що дослідження ДМС зосереджуються лише на екологічних аспектах та нехтують іншими аспектами стійкості. Хоча це не ідеальний метод, ДМС є найкращою моделлю, яка існує для розгляду впливу на навколишнє середовище продуктів, процесів та послуг.

ПЕРЕВІРИТИ СВОЇ ЗНАННЯ

За результатами досліджень аналізу життєвого циклу (ДМС) * який вибір є більш екологічним?

Паперовий або пінопластовий стаканчик? Дослідження ДМС показують, що виробництво пінополістиролу є менш енергоємним і водоємним, ніж паперові стаканчики, і що виробництво паперових стаканчиків створює більше викидів парникових газів (ПГ). Haag, Maloney, and Ward (2006). Висновок: Пінополістирол краще з екологічної точки зору, але жоден не є ідеальним.Haag et al. (2006).
Кружка кави з нержавіючої сталі або керамічна кружка або чашка з пінопласту? Дослідження ДМС показують, що багаторазова керамічна кружка є більш екологічною, ніж пінополістирол, якщо вона використовується принаймні 46 разів (це 46 чашок кави!). Пастер (2006). ДМС також показує, що кружка з нержавіючої сталі повинна використовуватися принаймні 396 разів, щоб бути більш екологічною, ніж Styrofoam.Paster (2006).
Біорозкладані контейнери для харчових продуктів або пінопласт? Дослідження ДМС показують, що біологічно розкладаються біопластичні контейнери, виготовлені з кукурудзи або інших сільськогосподарських продуктів, створюють більше викидів парникових газів, ніж Styrofoam.Athena Інститут сталих матеріалів (2006).
Біопластічні одноразові столові прилади або пластик? Дослідження ДМС показують, що біопластичні продукти, виготовлені з кукурудзи або інших сільськогосподарських продуктів (таких як PLA або PHA) вимагають більше енергії і виробляють більше викидів парникових газів у виробництві, ніж пластикові столові прибори на основі нафти. GernGross і Slater (2000).
Біорозкладані або пластикові або паперові пакети? Дослідження ДМС показують, що поліетиленові пакети виробляють найменший вплив на навколишнє середовище при виробництві, транспортуванні та переробці. Lilienfeld (2007).

* З часу згаданих тут досліджень продукти та процеси, можливо, покращилися, таким чином впливаючи на результати, якщо сьогодні має бути проведено інше дослідження ДМС. Необхідні оновлені дослідження ДМС.

Як приклад, ДМС PLA (біопластика на основі кукурудзи, виготовлена компанією Dow Chemicals NatureWorks, LLC) проти пластику виявив, що виробництво пластику було менш енергоємним, таким чином виділяючи менше парникових газів під час виробничого процесу, і що процес виготовлення пластику вимагав менше вода. Тому було зроблено висновок, що пластик був кращим вибором, ніж PLA з точки зору впливу на навколишнє середовище. Однак, коли виробник PLA, NatureWorks LLC, почав купувати компенсації вуглецю енергії вітру в 2006 році, дослідження компанії LCA припустили, що PLA NatureWorks тепер кращий вибір з точки зору впливу на навколишнє середовище.Вінк (2007). Інші не погодилися з цими результатами, виходячи з аргументу, що придбання вуглецевих компенсацій вітрової енергії або інвестиції в проект вітроенергетики іншої компанії не приносить енергію вітру на виробничий об'єкт NatureWorks і, як такий, не знижує інтенсивність електроенергії. споживання під час виробничого процесу PLA. Інститут Афіна (2006). Як показує цей приклад, дослідження LCA порівнюють конкретний продукт і визначають його вплив на цей момент часу, враховуючи виробника, його різні процеси та межі, визначені для дослідження. Це обмежує узагальнення висновків до аналогічних продуктів іншими виробниками.