查询:
info@deiso.co.jp.
电话:03-5403-6479(日语)
电话:+1-361-298-0005(英语)
传真:0488-72-6373
营业时间:

周一至周五 9:00-17:30 JST
日本国定假日除外。
后退

生命周期评估:入门指南

目录

背景

可持续发展的概念经常引起争论,但将其付诸实践却更加困难。必须在调查后尽快采取声明和行动,以尽量减少对环境的破坏并改进之前的努力。但是,必须满足三个要求:要采取的可能行动,必须优先考虑替代方案,并且必须在考虑成本、环境影响和经济限制的同时选择最佳实践。

生命周期评估 (LCA) 是一种决策工具,可帮助选择和优化可用的技术解决方案或产品来满足这一需求。问题不在于如何解决资金紧张的特定情况。工程已经是通用的或可能会处理它。问题是如何设置优先级。可悲的是,世界负担不起为所有事情提供资金。 LCA 补充了现代进步,因为它显示了必须改变最多的程序。从可持续性的角度来看,LCA 非常关键。这是因为它包含产品或服务的生命周期。这可以防止局部改善成为导致环境影响转移到其他地方的唯一改善。评估生态性能、原材料的实际使用和污染物排放的策略取决于系统或项目的目的,而以前的环境评估并非如此。

必须在调查后开展将环境危害降至最低的实际活动。因此,必须满足一些先决条件才能使移动有效:

  • 必须在调查后采取将环境危害降至最低的实际活动。
  • 环境影响评估,这甚至可能使事情变得更好。使行动有效。

 

什么是生命周期评估 (LCA)?

LCA 的概念

LCA 的概念

LCA 是一种用于评估产品或系统在其整个生命周期(从摇篮到坟墓)的环境影响的方法。 LCA 试图识别和量化系统或产品的生态影响,以帮助决策者做出更可持续的决策。 LCA 是一个强大的工具,可以确定不同的产品和程序如何影响环境。它用于弄清楚汽车、建筑物和食品系统如何影响环境。这是一个完整的方法,考虑到设计或产品生命周期的每一步,从获取原材料到制造、使用和处置。

LCA 是一个复杂的过程,通常使用一个详细的字段来比较产品和服务的环境影响。它可以用于从本地到全球的各个级别。

可以使用多种评估方法和途径。最重要的是选择评估产品或系统的最佳方法和程序。 LCA 的结果可以告诉决策者有多么不同的可持续选择,并帮助他们选择最可持续的选择。 LCA 考虑以下因素:

  • 原材料的提取。
  • 产品的生产。
  • 产品的使用。
  • 交通和能源使用。
  • 废物管理。

什么是生命周期评估 (LCA)?

  • LCA 可以帮助企业识别和减少环境影响。
  • LCA 可以帮助确定可持续的商业实践。
  • 可以帮助开发更环保的技术、产品和系统。
  • 它可以帮助了解气候变化对环境和健康的影响,并评估应对方法。
  • 它可以帮助将几种产品、技术或未来情景与基准情景(例如,当前情况)进行比较。
  • 帮助改善技术的环境绩效。
  • 回答有关环境和可持续性问题的重大问题,尤其是与其他可持续性评估方法相结合时。
  • 它可以帮助识别产品、技术和服务中的薄弱环节。
  • 为了消费者利益:LCA 可以帮助消费者对他们购买的产品做出明智的决定。

什么是生命周期评估 (LCA)?

LCA 是一种分析方法,用于确定产品在其生命的每个阶段(从摇篮到坟墓)如何影响环境。 LCA 可以帮助降低产品或工艺对环境的危害,并找到最环保的设计方式。它是一种分析和综合技术,适用于从制造汽车到种植番茄的任何产品或过程。 LCA 试图发现和衡量产品在其生命周期的每个阶段对环境的影响,例如:

  1. 资源提取和生产。
  2. 使用和报废。
  3. 运输和配送。
  4. 场外环境影响(例如,向空气和水排放、固体废物)。

LCA 可以帮助确定产品如何影响环境以及哪种设计最适合环境。 LCA 由经过专门培训的分析师执行,他们收集产品生命周期所有阶段的数据,然后将这些数据输入软件程序并为系统建模。尽管这是一个耗时的过程,但可以通过手工计算来完成。通常,使用 LCA 软件可以显着加快进行 LCA 的过程。然后,分析师查看产品生命周期的每个步骤如何影响环境并赋予每个权重。权重基于阶段如何影响环境以及该阶段增加了产品对环境的整体影响的程度。 LCA 的输出包括产品的环境概况和减少环境影响的建议。

LCA 研究类型

LCA 研究类型

  1. 筛选 LCA: 筛选 LCA 可以估计产品、服务或制造过程的环保程度。包含数千个流程和部门的生命周期清单 (LCI) 数据库可以估计产品、服务或制造流程的整体环境绩效。本研究计算和评估了多种影响,包括富营养化、酸化、人类毒性和气候变化。使用这种方法,我们可以更好地了解与生产过程相关的不利影响。 We can estimate the negative or positive impacts when selecting a particular product will positively or negatively affect the company's environmental profile.此 LCA 有助于确定系统的整体环境负荷、产品、服务或技术。
  2. 产品生命周期评估: 产品 LCA 检查产品和技术从构思到处置的环境性能。其生产周期的每个方面都涵盖从提取到处置,而不是被不当处置。这可能会导致诸如填埋、焚烧或危险废物处置造成的污染等问题。
  3. 比较 LCA:它考虑产品或过程的所有方面和阶段的环境影响,准确说明其影响。一种常见的 LCA 研究类型是将两种产品或技术(例如一种技术)与另一种进行比较;但是,这种方法也可以用于其他情况(例如,比较开发路线)。

 

LCA 与环境影响评估 (EIA)

在互补的时间和地理尺度上比较 LCA 和 EIA 证明了这两种工具的互补性。如果需要,LCA 会在全球范围内评估产品或服务从提取(摇篮)到生命周期结束(坟墓)的整个过程。同时,EIA 会检查一个地点。特定地点的环境影响评估考虑特定地点的变量,例如居住在附近的人数、地点和住宅区之间的距离以及特定生态系统的存在。

生命周期评估与环境影响评估

结论

LCA 是一种有价值的工具,可以确定产品如何影响环境以及可以改进的地方。 LCA 可以帮助公司减少产品对环境的影响,并就如何设计产品和使用何种材料做出更好的决策。

原料提取

开采自然资源意味着从地球上提取材料来制造或作为商品出售。原材料是提取的东西,例如煤、石油、天然气和金属。如果不负责任地进行,提取过程可能是危险的并对环境产生负面影响。石油和天然气是通过钻入地下并将燃料泵出地下来提取的。这可以使用传统方法或水力压裂技术来完成,后者使用高压水分解岩石并释放能量。采矿涉及去除煤层上方的土壤。钻探包括使用巨型钻头从地下开采煤炭。

金属通常通过采矿提取。在这个过程中,从金属沉积物中挖出土壤,并使用特殊工具将金属拉出。对金属进行清洗和加工以去除杂质。一旦准备好出售,就会被运送到制造厂或金属精炼厂。开采自然资源可能是一个昂贵且危险的过程。如果不负责任地进行,它也会损害环境。原材料的提取占系统或产品的总环境负荷的显着负百分比。因此,在进行 LCA 时,必须仔细考虑原材料的萃取阶段。它也是一个复杂的过程,涉及所需的数据、评估的系统边界、演化的子过程和使用的能源。这个阶段也被称为“坟墓”。同时,由原材料产生的产品的最终处置被称为“坟墓”或报废 (EoL) 阶段,或简称为废物管理阶段。

LCA 的各个阶段

LCA 是对产品或服务在其整个生命周期内的环境影响的列表和分析。 LCA 试图从“摇篮到坟墓”寻找和衡量产品或服务对环境的影响。这包括获取原材料、制造产品、包装、分发、使用和丢弃。三十多年来,LCA 一直用于确定产品和服务如何影响环境。国际标准化组织 (ISO) 在 1990 年代发布了与 LCA 相关的标准。 LCA 已成为产品和环境评估的成熟部分。由于 LCA 是一种环境评估工具,它可以用于产品开发的任何阶段。 LCA 可用于:

  • 评估产品和服务的环境影响。
  • 识别和衡量产品和服务的生态效益和成本。
  • 评估产品和服务的环境绩效。
  • 识别产品和服务的重要生态方面。
  • 支持有关产品和服务的决策。
  • LCA 的四个主要阶段是目标和范围——目标、范围、评估的系统边界和功能单元(参考单元)都被确定的阶段。可用单位(例如,生产 1 公斤塑料,用于比较以 1 公斤为参考单位的另一种替代品)。或者估计 1 公斤的影响,然后将其乘以总产量,我们可以得到特定类型塑料的每日、每月或每年生产的净环境影响。清单阶段——识别和量化产品或服务的环境影响。影响评估阶段——确定在清查阶段确定的环境影响的重要性。最后是结果的解释和交流。以下是进行 LCA 的一般步骤:

  • 确定研究的边界(范围)。
  • 选择要评估的产品或服务。
  • 识别和描述环境影响类别。
  • 制定估算生态影响的方法。
  • 估计环境影响。
  • LCA 的影响评估阶段通常包括以下步骤:
  • 评估产品或服务的环境影响。
  • 识别和衡量产品和服务的生态效益和成本。
  • 评估产品和服务的环境绩效。
  • 识别产品和服务的重要生态方面。
  • 支持有关产品和服务的决策。
  • LCA 结果阶段的解释和沟通通常包括以下步骤:
  • 准备 LCA 报告。
  • 传达 LCA 的结果。

生命周期影响评估 (LCIA)

LCIA 是必须完成的 LCA 的重要步骤。已经开发了 CML、ReCiPe、TRACI 和其他 LCIA 方法来评估环境。这些方法有两个评估级别:中点和终点。

 大多数 LCIA 程序处于中点级别。很少有,如 ReCiPe 方法,给出端点级别的评估。诸如全球变暖潜能值 (GWP)、人类毒性潜能值 (HTP)、酸化潜能值 (AP)、能量消耗、富营养化潜能 (EP)、臭氧层消耗 (OLD) 等端点环境主题经常被汇总为损害健康损害、生态系统损害和自然资源损害等类别(11+环境主题汇总为三大生态指标)。选择合适的 LCIA 方法通常很棘手。对行业报告和同行评议的学术研究进行文献研究是解决这一困难的一种方法。

环境主题:

  • 环境主题,也称为“环境负荷”或“环境影响类别”,是从 LCIA 阶段获得的结果,例如“气候变化”或 GWP。其他包括,例如,HTP。以下是经常使用 LCA 评估的环境主题的示例。
  • 非生物元素耗竭 (ADE):ADE(以 kg Sb-Eq 为单位)是自然资源开采的影响。它是整个废物生命周期中使用的资源与资源消耗之间的差异。
  • 化石的非生物耗竭 (ADF):ADF(以 MJ 表示)与资源耗竭有关(例如,能源和不可再生能源,例如天然气)。
  • AP:AP 影响以 kg SO 表示2 等式。它是与 SO 相比,每千克材料产生的 H+ 离子数量2.因此,它代表了材料可能引起的最大酸化量。
  • EP:以千克表示,磷当量是肥料过度施肥水和土壤的可能性。
  • 淡水水生生态毒性潜力 (FAETP):FAETP(以 kg DCB-Eq 表示)量化了有毒化学品对水生生物的负面影响。
  • GWP:GWP(以 kg CO2-Eq) 是众所周知的气候变化潜力。它是一种测量气候变化的方法。
  • HTTP:HTP(以 kg DCB-Eq 为单位)反映了人类所接触的化学排放物,例如重金属。
  • 陆地生态毒性潜力 (TETP):TETP(以 kg DCB-Eq 表示)是指危险化学品对陆地生态系统的影响。

LCA 数据

尽管有大量的二手数据,但 LCA 数据库中通常无法获得一些流程或材料。数据收集是进行 LCA 中最具挑战性的部分。根据您的时间和资源,可以通过多种方式收集或估计缺失的数据。有两种类型的数据有助于区分:

  • 前台数据是描述系统建模所需的特定生产系统或产品系统的专用数据。
  • 背景数据:排放因子和文献数据库包含与制造通用材料、能源、运输和废物管理相关的背景数据。

生命周期清单 (LCI)

LCI 排放因子数据库代表每个功能单元和材料的产品在其整个生命周期内对环境的影响。这些数据库包含有关产品生产中使用的材料和能源以及使用和处置过程中产生的废物的信息。这些信息可以评估产品和材料在每个生命周期阶段(从原材料提取到最终处置)对环境的影响。 LCI 数据库还可以比较不同产品和材料的环境影响,并确定减少其环境影响的机会。

LCI 数据库示例:

  • ecoinvent 数据库:ecoinvent 数据库是世界顶级的 LCI 数据库,广泛涵盖工业国家的特定国家流程。该数据库还包括分类为中国数据或全球数据的冗长程序。它为数百个过程提供了详细的过程数据,使用户能够就他们选择的环境影响做出有根据的决策。

 

  • 用于环境分析的 IDEA (IDEA):IDEA 是日本行业领先的 LCA 数据库。它涵盖了日本企业的大部分经济生产活动。它包括基于日本标准商品分类的大约 3,800 个流程。最近,该数据库越来越受欢迎,现在可以通过各种 LCA 工具(SimaPro 和 openLCA)访问。

IDEA 和 ecoinvent 数据库分别包括 3,800 个流程和 18,000 个活动。第二个,被广泛使用,经常用新的方法更新。应该注意的是,流行的 LCI 数据库,如 ecoinvent 和 GaBi Professional,以及它们的数据库扩展,包括各种特定国家的技术,包括来自日本的技术。

四个 LCA 阶段的定义

LCA 的四个迭代阶段

阶段 1:目标和范围定义

LCA 研究在目标和范围定义中进行了概述,并描述了调查的目标和范围。在此步骤中确定了几个关键方面:系统功能、排放和提取所基于的功能单元以及系统边界。讨论了基本方案和选项。

第 2 阶段:库存分析

在清单研究中量化了对空气、水和土壤的有害排放,以及可再生和不可再生原材料的提取。系统运行所需的资源也在这里确定。

第三阶段:影响评估

影响评估的步骤包括:

  • 建立影响类别、类别指标和表征因素。
  • 评估环境后果(全球变暖、人类毒性、生态毒性、资源利用等)
  • 对每一类环境影响作出贡献的排放物分类。端点特征根据中点将排放权重并汇总到影响类别中。
  • 损害表征结合影响类别来创建损害类别(对人类健康、生态系统质量、资源等的损害)。
  • 可以执行额外的标准化步骤,以证明被检查产品的贡献是特定类别中全球影响的一部分。
  • 最后,可以将基于社会的权重应用于影响评估,以说明相对重要性或损害。四。解释 分析获得的结果,并检查不确定性。敏感性研究和不确定性传播可以确定主要参数和改进方案。批判性分析评估指定边界和假设的影响。最后,环境影响可能会与经济或社会后果进行权衡。

第 4 阶段:解释

解释是解释结果并评估不确定性的地方。关键分析使用敏感性研究和不确定性分析(蒙特卡罗模拟)来评估指定限制和假设的影响,以确定主要参数和改进方案。最后,环境后果可能会与经济或社会影响进行权衡。

评估等级

在 LCA 研究的系统边界内及其特定过程的数据集中存在三个评估级别。这取决于数据集的类型,无论是“门到门”单元过程、“聚合”过程,还是“从摇篮到坟墓的聚合”过程,都决定了数据集中包含的内容。

  • 门到门:所有与公司或现场相关的操作,从材料采购或采购开始,一直持续到现场的所有制造流程,直到离开现场大门前的最后步骤。
  • 从摇篮到大门:从资源开采到离开现场大门前的最后阶段的所有操作,包括所有能源和前体生产步骤以及现场生产。
  • Gate to Grave:这个关卡将操作从关门级扩展到最终处置。
  • 从摇篮到坟墓(整个生命周期):从摇篮到大门延伸到产品的使用、维护和 EoL(处置、回收和再利用)。

LCA 研究中的评估级别

DEISO 的 LCA 服务对贵公司的好处

DEISO的LCA服务 帮助公司了解他们的产品、流程和供应链如何影响环境,并为产品和公司建立环境档案。这些信息将帮助他们更好地决定提高整个行业的可持续性。

开始为您的商业项目或研究使用 LCA?

多项 LCA 专业培训计划 由 DEISO 提供,包括一种用于 LCA 方法,一种用于数据库,一种用于 GaB ts、SimaPro、MiLCA 和 开放式LCA (免费软件)。

访问 https://dei.so/lca-training 了解更多关于我们的 LCA 培训计划的信息。

如果您喜欢这篇文章,请加入我们的免费时事通讯以获取更多有价值的内容!立即订阅以获取信息文章、服务更新、可下载指南等。 点击这里!

探索 DEISO 培训: 深入了解 DEISO 在可持续发展、生命周期评估 (LCA)、LCA 软件和数据库、温室气体核算、碳足迹、环境产品声明 (EPD) 等方面的尖端认证培训。 在这里了解我们全面的培训组合.

zh_CN简体中文

培训项目

年终销售。

我们所有的培训课程现已开始销售!

高达 50% 关闭