経歴
持続可能性の概念は頻繁に議論されますが、それを実践するのは困難です。環境被害を最小限に抑え、これまでの取り組みを改善するには、調査後、可能な限り迅速に宣言と行動を取る必要があります。ただし、実行可能な行動、代替案の優先順位付け、コスト、環境への影響、経済的制約を考慮したベストプラクティスの選択という 3 つの要件を満たす必要があります。
この ライフサイクルアセスメント (LCA) は、この需要を満たすために利用可能なテクノロジー ソリューションや製品を選択して最適化するのに役立つ意思決定ツールです。問題は、資金不足の特定のケースをどう解決するかではありません。エンジニアリングはすでに一般的であるか、それを処理できる可能性があります。問題は、優先順位をどのように設定するかです。残念ながら、世界にはすべてに資金を提供する余裕はありません。 LCA LCA は、最も変更が必要な手順を示しているため、現代の進歩を補完します。持続可能性の観点から、LCA は非常に重要です。これは、製品またはサービスのライフサイクルを網羅しているためです。これにより、ローカルな改善だけが環境への影響を他の場所に移動させることを防ぎます。生態学的パフォーマンス、原材料の実際の使用、および汚染物質の排出を評価するための戦略は、システムまたはアイテムの目的によって異なりますが、これは以前の環境評価では当てはまりませんでした。
環境への害を最小限に抑える実践的な活動は、調査後に実行する必要があります。したがって、効果的な措置を講じるには、いくつかの前提条件を満たす必要があります。
- 調査を行った上で、環境への被害を最小限に抑える実践的な活動を実施する必要があります。
- 環境影響評価は、状況を改善する可能性があります。アクションを効果的にするために。
ライフサイクルアセスメント (LCA) とは何ですか?
LCAの概念
この LCA は、製品またはシステムのライフサイクル全体、つまり誕生から死に至るまでの環境への影響を評価するために使用される手法です。LCA は、意思決定者がより持続可能な決定を下すのに役立つシステムまたは製品の生態学的影響を特定して定量化しようとします。LCA は、さまざまな製品や手順が環境に与える影響を判断する強力なツールです。自動車、建物、食品システムが環境に与える影響を把握するために使用されます。これは、原材料の入手から製造、使用、廃棄まで、設計または製品のライフサイクルのすべてのステップを考慮する包括的なアプローチです。
LCA は複雑なプロセスであり、製品やサービスの環境への影響を比較するために詳細なフィールドが使用されることがよくあります。ローカルからグローバルまで、さまざまなレベルで使用できます。
いくつかの評価方法とアプローチを使用できます。最も重要なことは、製品またはシステムを評価するための最良の方法と手順を選択することです。LCA の結果は、意思決定者にさまざまな持続可能なオプションを示し、最も持続可能なものを選択するのに役立ちます。LCA では次の点を考慮します。
- 原材料の抽出。
- 製品の製造。
- 製品の使用。
- 輸送とエネルギーの使用。
- 廃棄物管理。
ライフサイクルアセスメント (LCA) とは何ですか?
- LCA は、企業が環境への影響を特定し、削減するのに役立ちます。
- LCA は持続可能なビジネス慣行を特定するのに役立ちます。
- より環境に優しいテクノロジー、製品、システムの開発に役立ちます。
- 気候変動が環境や健康に与える影響を理解し、それに対処するためのアプローチを評価するのに役立ちます。
- 複数の製品、テクノロジー、または将来のシナリオをベースライン（現在の状況など）と比較するのに役立ちます。
- テクノロジーの環境パフォーマンスの向上に貢献します。
- 特に他の持続可能性評価方法と統合すると、環境と持続可能性に関する大きな疑問に答えることができます。
- 製品、テクノロジー、サービスの弱点を特定するのに役立ちます。
- 消費者の利益: LCA は、消費者が購入する製品について十分な情報に基づいた決定を下すのに役立ちます。
ライフサイクルアセスメント（LCA）とは何ですか?
LCA は、ゆりかごから墓場まで、製品がライフサイクルのあらゆる段階で環境にどのような影響を与えるかを把握する分析方法です。LCA は、製品やプロセスの環境への害を軽減し、最も環境に優しい設計方法を見つけるのに役立ちます。自動車の製造からトマトの栽培まで、あらゆる製品やプロセスに適用できる分析的かつ包括的な手法です。LCA は、製品のライフサイクルのあらゆる段階で、次のような環境への影響を見つけて測定します。
- 資源の抽出と生産。
- 使用と寿命。
- 輸送と配送。
- 敷地外の環境への影響（例：大気や水への排出、固形廃棄物）。
LCA は、製品が環境に与える影響と、環境にとって最適な設計を判断するのに役立ちます。LCA は、特別に訓練されたアナリストによって実行されます。アナリストは、製品のライフサイクルのすべての段階でデータを収集し、そのデータをソフトウェア プログラムに入力してシステムをモデル化します。これは時間のかかるプロセスですが、手計算で実行することもできます。多くの場合、LCA ソフトウェアを使用すると、LCA の実施プロセスを大幅に加速できます。アナリストは、製品のライフサイクルの各ステップが環境に与える影響を調べ、それぞれに重み付けします。重み付けは、各段階が環境に与える影響と、その段階が製品の環境に対する全体的な影響にどの程度影響するかに基づいています。LCA の出力には、製品の環境プロファイルと、環境への影響を軽減するための推奨事項が含まれます。
LCA研究の種類
LCA研究の種類
- スクリーニングLCA: スクリーニング LCA では、製品、サービス、または製造プロセスが環境に優しいかどうかを推定できます。何千ものプロセスとセクターを含むライフサイクル インベントリ (LCI) データベースは、製品、サービス、または製造プロセスの全体的な環境パフォーマンスを推定できます。この調査では、富栄養化、酸性化、人体毒性、気候変動など、いくつかの影響を計算して評価します。このアプローチを使用すると、生産プロセスに関連する悪影響をよりよく理解できます。特定の製品を選択すると、会社の環境プロファイルにプラスまたはマイナスの影響を与えるマイナスまたはプラスの影響を推定できます。この LCA は、システムの全体的な環境負荷、製品、サービス、またはテクノロジーを判断するのに役立ちます。
- 製品LCA: 製品 LCA は、製品と技術の環境パフォーマンスを構想から廃棄まで調査します。不適切に廃棄されるのではなく、抽出から廃棄まで、生産サイクルのあらゆる側面がカバーされます。不適切に廃棄されると、埋め立て、焼却、または有害廃棄物の廃棄による汚染などの問題が発生する可能性があります。
- 比較LCA: 製品またはプロセスのすべての側面と段階の環境への影響を考慮し、その影響を正確に考慮します。一般的な LCA 調査の種類は、2 つの製品または技術 (たとえば、1 つの技術を別の技術と比較する場合) ですが、このアプローチは他の状況 (開発ルートの比較など) でも使用できます。
LCA と環境影響評価 (EIA)
LCA と EIA を補完的な時間と地理的スケールで比較すると、2 つの手段の補完性が明らかになります。LCA は、必要に応じて、製品またはサービスをその抽出 (ゆりかご) から使用終了 (墓場) まで地球規模で評価します。同時に、EIA は単一の場所を調査します。サイト固有の EIA は、近くに住む人の数、サイトと住宅地区の距離、特定の生態系の存在など、場所に固有の変数を考慮します。
ライフサイクルアセスメントと環境影響評価
まとめ
LCA は、製品が環境に与える影響と、改善できる点を判断するための貴重なツールです。LCA は、企業が製品の環境影響を軽減し、製品の設計方法や使用する材料についてより適切な決定を下すのに役立ちます。
原材料の抽出
天然資源の採掘とは、商品として製造または販売するために、地中から材料を取り出すことです。原料とは、石炭、石油、ガス、金属などの採掘された物です。採掘プロセスは危険を伴う可能性があり、責任を持って行われなければ環境に悪影響を及ぼす可能性があります。石油とガスは、地中を掘削し、燃料を地中から汲み出すことで採掘されます。これは、従来の方法または、高圧水を使用して岩を砕き、エネルギーを放出するフラッキングを使用して行うことができます。採掘では、石炭鉱床の上の土を取り除きます。掘削では、巨大なドリルを使用して地中から石炭を採掘します。
金属は通常、採掘によって抽出されます。このプロセスでは、土が金属鉱床から掘り出され、特別なツールが金属を引き出します。金属は洗浄され、不純物を取り除くために処理されます。販売の準備が整うと、製造工場または金属精錬所に輸送されます。天然資源の抽出は、費用がかかり危険なプロセスになる可能性があります。また、責任を持って行われなければ、環境に害を及ぼす可能性があります。原材料の抽出は、システムまたは製品の総環境負荷のかなり大きなマイナスの割合を占めます。したがって、LCA を実施するときは、原材料の抽出フェーズを慎重に考慮する必要があります。また、必要なデータ、評価のシステム境界、進化したサブプロセス、および使用されるエネルギーに関する複雑なプロセスでもあります。このフェーズは「墓場」とも呼ばれます。同時に、原材料から生成された製品の最終処分は、「墓場」または End-of-Life (EoL) フェーズ、または単に廃棄物管理フェーズと呼ばれます。
LCAの段階
LCA は、製品またはサービスのライフサイクル全体にわたる環境への影響をリスト化して分析したものです。LCA は、製品またはサービスの「ゆりかごから墓場まで」の環境への影響を見つけて測定しようとします。これには、原材料の入手、製品の製造、梱包、配布、使用、廃棄が含まれます。LCA は、製品やサービスが環境に与える影響を判断するために 1990 年以上にわたって使用されてきました。国際標準化機構 (ISO) は、XNUMX 年代に LCA に関する標準を発表しました。LCA は、製品および環境評価の確立された一部となっています。LCA は環境評価ツールであるため、製品開発のどの段階でも使用できます。LCA は次の目的で使用できます。
- 製品やサービスの環境への影響を評価します。
- 製品とサービスの環境的利益とコストを特定し、測定します。
- 製品およびサービスの環境パフォーマンスを評価します。
- 製品やサービスの重要な生態学的側面を特定します。
- 製品やサービスに関する意思決定をサポートします。
LCA の 1 つの主なフェーズは、目標と範囲です。目標、範囲、評価のシステム境界、機能単位 (参照単位) がすべて決定されるフェーズです。使用可能な単位 (例: 1 kg のプラスチックの生産は、1 kg の参照単位で別の代替品と比較するために使用されます)。または、XNUMX kg の影響を推定し、それを総生産量で乗算することで、特定の種類のプラスチックの毎日、毎月、または毎年の生産による純環境影響を得ることができます。インベントリ フェーズ: 製品またはサービスの環境影響を特定して定量化します。影響評価フェーズ: インベントリ フェーズで特定された環境影響の重要性を判断します。最後に、結果の解釈と伝達です。以下は、LCA を実施するための一般的な手順です。
- 研究の境界（範囲）を確立します。
- 評価する製品またはサービスを選択します。
- 環境影響のカテゴリーを特定し、特徴づけます。
- 生態学的影響を推定する方法論を開発する。
- 環境への影響を推定します。
- LCA の影響評価フェーズには、通常、次の手順が含まれます。
- 製品またはサービスの環境への影響を評価します。
- 製品とサービスの環境的利益とコストを特定し、測定します。
- 製品およびサービスの環境パフォーマンスを評価します。
- 製品やサービスの重要な生態学的側面を特定します。
- 製品やサービスに関する意思決定をサポートします。
- LCA の結果の解釈と伝達フェーズには、通常、次の手順が含まれます。
- LCA レポートを準備しています。
- LCA の結果を伝える。
ライフサイクル影響評価 (LCIA)
LCIA は、完了しなければならない LCA の重要なステップです。CML、ReCiPe、TRACI などの LCIA 手法は、環境を評価するために開発されました。これらのアプローチには、中間点と終了点の 2 つの評価レベルがあります。
LCIA 手順の大部分は中間点レベルです。ReCiPe アプローチなど、エンドポイント レベルの評価を行うものはほとんどありません。地球温暖化係数 (GWP)、ヒト毒性係数 (HTP)、酸性化係数 (AP)、エネルギー枯渇係数、富栄養化係数 (EP)、オゾン層破壊係数 (OLD) などのエンドポイント環境テーマは、健康被害、生態系被害、天然資源被害などの被害カテゴリに集約されることがよくあります (11 以上の環境テーマが XNUMX つの主要な生態学的指標に集約されます)。適切な LCIA アプローチを選択することは、通常、難しい作業です。業界レポートや査読済みの学術研究の文献調査は、この難しさを解決する XNUMX つの方法です。
環境テーマ:
- 環境テーマは、「環境負荷」または「環境影響カテゴリ」とも呼ばれ、LCIA フェーズから得られる結果です。たとえば、「気候変動」や GWP などです。その他のテーマには、たとえば HTP などがあります。以下は、LCA で評価されることが多い環境テーマの例です。
- 非生物的元素枯渇 (ADE): ADE (kg Sb-Eq で測定) は、天然資源の搾取の影響です。これは、廃棄物のライフサイクル全体で使用されるリソースとリソース消費の差です。
- 化石燃料の非生物的枯渇 (ADF): ADF (MJ で表されます) は、資源の枯渇 (例: エネルギーおよび天然ガスなどの再生不可能なエネルギー資源) に関連します。
- AP: APの影響はkg SOで表されます2 eq. これは、SOと比較した物質1キログラムあたりに生成されるH+イオンの量です。2その結果、物質が誘発する可能性のある酸性化の最大量を表します。
- EP: キログラムで表すと、リン当量は、肥料が水と土壌に過剰に肥料を与える可能性を表します。
- 淡水水生生態毒性ポテンシャル (FAETP): FAETP (DCB-Eq の kg で表されます) は、有毒化学物質が水生生物に及ぼす悪影響を定量化します。
- GWP: GWP（kgCOとして表記）2-Eq) は気候変動の可能性を表す指標としてよく知られています。気候変動を測定する方法です。
- HTTP: HTP (kg DCB-Eq) は、人間がさらされる重金属などの化学物質の放出を反映します。
- 陸生生物の生態毒性ポテンシャル (TETP): TETP (DCB-Eq の kg で表されます) は、有害な化学物質が陸生生態系に与える影響を表します。
LCAデータ
二次データは豊富にあるにもかかわらず、一部のプロセスや材料は LCA データベースで利用できないことがよくあります。データ収集は LCA を実行する上で最も難しい部分です。時間とリソースに応じて、不足しているデータはいくつかの方法で収集または推定できます。区別するのに役立つ 2 種類のデータがあります。
- フォアグラウンド データは、システム モデリングに必要な特定の生産システムまたは製品システムを記述する特殊なデータです。
- 背景データ: 排出係数と文献のデータベースには、一般的な材料の製造、エネルギー、輸送、廃棄物管理に関連する背景データが含まれています。
ライフサイクルインベントリ（LCI）
排出係数の LCI データベースは、製品のライフサイクル全体にわたる機能単位および材料ごとの環境影響を表します。データベースには、製品の製造に使用される材料とエネルギー、および製品の使用と廃棄中に発生する廃棄物に関する情報が含まれています。この情報により、原材料の抽出から最終廃棄まで、ライフサイクルの各段階で製品と材料の環境影響を評価できます。LCI データベースでは、さまざまな製品と材料の環境影響を比較し、環境影響を削減する機会を特定することもできます。
LCI データベースの例:
- ecoinvent データベース: ecoinvent データベースは世界トップの LCI データベースであり、工業国における国固有のプロセスを幅広くカバーしています。このデータベースには、中国データまたはグローバル データとして分類される長い手順も含まれています。何百ものプロセスに関する詳細なプロセス データが提供され、ユーザーは選択の環境への影響について知識に基づいた決定を下すことができます。
- IDEA for Environmental Analysis (IDEA): IDEA は、日本における業界をリードする LCA データベースです。日本企業の生産活動の経済的側面の大部分を網羅しています。日本標準商品分類に基づく約 3,800 のプロセスが含まれています。最近、このデータベースの人気が高まり、さまざまな LCA ツール (SimaPro および openLCA) でアクセスできるようになりました。
IDEA と ecoinvent のデータベースには、それぞれ 3,800 のプロセスと 18,000 のアクティビティが含まれています。XNUMX 番目は広く利用されており、新しいアプローチで頻繁に更新されます。ecoinvent や GaBi Professional などの一般的な LCI データベースとそのデータベース拡張機能には、日本のものも含め、さまざまな国固有の手法が含まれていることに注意してください。
LCAの4つのフェーズの定義
LCA の 4 つの反復フェーズ
フェーズ 1: 目標と範囲の定義
LCA 調査は目標と範囲の定義で概説され、調査の目的と範囲が説明されます。このステップでは、システムの機能、排出と抽出の基準となる機能単位、システムの境界など、いくつかの重要な側面が決定されます。基本シナリオとオプションの両方が議論されます。
フェーズ2: 在庫分析
インベントリ調査では、空気、水、土壌への有害な排出物、再生可能および非再生可能原材料の抽出量が定量化されます。また、システムが機能するために必要なリソースもここで決定されます。
フェーズ3: 影響評価
影響評価の手順は次のとおりです。
- 影響カテゴリ、カテゴリ指標、特性要因の確立。
- 環境への影響の評価（地球温暖化、人体毒性、生態毒性、資源利用など）
- 環境影響の各カテゴリに寄与する排出量の分類。エンドポイント特性評価では、ミッドポイントに基づいて排出量を重み付けし、影響カテゴリに集計します。
- 損害の特性評価では、影響カテゴリを組み合わせて、損害カテゴリ（人間の健康、生態系の質、資源などへの損害）を作成します。
- 調査対象製品の貢献度を特定のカテゴリにおける世界的な影響の割合として示すために、追加の正規化手順が実行される場合があります。
- 最後に、相対的な重要性、つまり損害を考慮するために、社会的ベースの重み付けが影響評価に適用される場合があります。 4. 解釈 取得された結果が分析され、不確実性が調べられます。感度研究と不確実性の伝播により、主要なパラメータと改善の代替案を特定できます。批判的分析により、指定された境界と仮説の影響が評価されます。最後に、環境への影響が経済的または社会的結果と比較検討される可能性があります。
フェーズ4: 解釈
解釈では、結果が解釈され、不確実性が評価されます。批判的分析では、感度研究と不確実性分析 (モンテカルロ シミュレーション) を使用して、指定された制限と仮説の影響を評価し、主要なパラメータと改善の代替案を特定します。最後に、環境への影響が経済的または社会的影響と比較検討されることがあります。
評価レベル
LCA 調査のシステム境界内および特定のプロセスのデータセット内には、3 つの評価レベルがあります。データセットの種類、つまり「ゲートからゲート」単位プロセスであるか、「集約」プロセスであるか、あるいは「ゆりかごから墓場まで集約」プロセスであるかによって、データセットに含まれる内容が決まります。
- ゲートツーゲート: 材料の取得または調達から始まり、現場のゲートを出発する前の最終ステップまで、現場でのすべての製造プロセスを通じて継続される、会社または現場に関連するすべての業務。
- クレードル・ツー・ゲート: 資源抽出から現場ゲートを出る前の最終段階までのすべての操作。これには、すべてのエネルギーおよび前駆体の生産ステップと現場での生産が含まれます。
- ゲートから墓場まで: このレベルでは、ゲート レベルから最終処分までの操作が拡張されます。
- ゆりかごから墓場まで (ライフサイクル全体): 製品の使用、メンテナンス、EoL (廃棄、リサイクル、再利用) までを網羅した Cradle-to-Gate。
LCA 研究における評価レベル
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