Háttér

Az életciklus-értékelés (LCA) egy olyan eszköz, amely méri az energiaforrás-fogyasztást és egy termék, gyártási eszköz környezeti hatását. Az eszköz a nyersanyaggyűjtéstől a gyártásig, a szállításig, a felhasználásig és végül a végső ártalmatlanításig fog mérni. Az LCA-t az 1970-es évek óta alapították.

l A Környezeti Toxikológiai és Kémiai Társaság (SETAC) a SETAC-ot úgy határozza meg, mint egy módszert annak felmérésére, hogy a termékek, a termelés és az intézkedések milyen hatással vannak a környezetre a nyersanyag-felhasználás, az energiafogyasztás és a hulladékkibocsátás értékelése révén.

l 1997-ben az ISO kiadta az ISO 14000 sorozatot, és az LCA-t úgy határozta meg, mint egy termékrendszer bemeneti, kimeneti és potenciális környezeti hatásainak összeállítását és értékelését a teljes életciklusa során. A környezeti hatás magában foglalja az erőforrások felhasználását, az emberi egészséget és az ökológiát. Az ISO 14040 meghatározza az elvet és a keretet, az ISO 14044 pedig a követelményeket és az útmutatást.

Az LCA értékelés 4 fázisból áll:

1) cél és terjedelem. Ez a kutatás céljáról, a rendszer határairól, a választott egységről és az adatokra vonatkozó követelményekről szól.

2) Készletelemzés. Ez adatgyűjtést és ártalmatlanítást foglal magában.

3) Hatásvizsgálat. Ennek célja a környezetre ható elemek elemzése.

4) Értelmezés. Ezzel le kell zárni az értékelést és elemezni az eredményt.

Cél és terjedelem

Tanulmányi cél

A tanulmány célja az LCA kiindulópontja. Ez a rendszer teljesítményének jobb értékelését szolgálja, valamint segít a rendszer környezetbarátságának bizonyításában a zöld tanúsítás megszerzéséhez.

A rendszer határai

A rendszerhatároknak tartalmazniuk kell a következő életciklus-fázisokat és a vonatkozó eljárást (Alább az akkumulátortermék rendszerhatárai láthatók)

Ezt úgy hívják, hogy a bölcsőtől a sírig. A bölcső a kezdetet jelenti, ami a nyersanyagok megszerzésére utal. A sír a véget jelenti, ami a selejtezésre és az újrahasznosításra utal.

Funkcionális egység

A funkcióegység a bemenet és a kimenet számítási szabványa a rendszer életciklusa során. Általában két funkcióegység van. Az egyik a tömeg (mértékegysége: kg), a másik az elektromos energia (mértékegysége: kWh). Ha az energiát egységnek vesszük, akkor ez az energia az akkumulátorrendszer által életciklusa során biztosított teljes energia. A teljes energiát úgy számítjuk ki, hogy megszorozzuk a ciklusidőket és az egyes ciklusok energiáját.

Adatminőség

Egy LCA-vizsgálatban az adatok minősége befolyásolja az LCA eredményét. Ezért állítást és magyarázatot kell adnunk a vizsgálat során átvett adatokhoz.

Leltárfelmérés

Az életciklus-leltár (LCI) az LCA alapja. Számszerűsítenünk kell a termékek életciklusához szükséges erőforrásokat, az energiafogyasztást és a kibocsátást. Az erőforrások közé tartozik a bányászat, feldolgozás, termékek értékesítése, felhasználása, szállítása, tárolása, selejtezése és újrahasznosítása, a teljes életciklus. Az energia magában foglalja a villamos energia, a kémia és a napenergia felhasználását. A kibocsátás magában foglalja a szennyezést, a hőt és a sugárzást.

(1) Készítsen termékrendszer-modellt a célban és hatókörben meghatározott rendszerhatárokon.

(2) Gyűjtsön össze releváns adatokat, például az egyes eljárások anyagát, az energiafogyasztást, a szállítást, a kibocsátást és az upstream adatbázist.

(3) Számítsa ki a kibocsátást a függvényegység szerint.

Hatásvizsgálat

Az életciklus-hatásvizsgálat (LCIA) a készletelemzés alapján történik. Az LCIA magában foglalja a hatáskategóriákat, paramétereket, modelljellemzőket, eredmény kategorizálást, kategóriaparaméter számításokat (jellemzés és szabványosítás).

Az LCA hatásvizsgálati kategóriái a következők:

• Az abiotikus erőforrások felhasználásának potenciális értéke és a fosszilis tüzelőanyag-fogyasztás potenciális értéke. Az abiotikus erőforrások felhasználása lényeges az érc finomítása szempontjából a rendszer bemenetén. A mértékegység kg Sb ekv. A fosszilis tüzelőanyag abiotikus felhasználása a hőértékkel függ össze. Az egység MJ.
• Globális felmelegedési érték. Az Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) jellemzett modellt dolgozott ki a jellemzett tényezők kiszámítására. A jellemzett tényezők 100 éves globális felmelegedési potenciált képviselnek. A mértékegység kg CO₂ekv.
• Az ózonszféra lebontási potenciál értéke. Ezt a modellt a Global Meteorological Organization fejlesztette ki. Meghatározza a különböző gázok ózonréteg-vesztésének lehetőségét. A mértékegység kg CFC-11 ekv.
• Fotokémiai ózon. Mértékegysége kg C₂H₂ekv.
• Savasodás. Az SO mérésével az emissziós potenciált jelenti₂minden egyes kilogramm kibocsátás. Az egység kg SO₂ekv.
• Eutrofizáció. Mértékegysége kg PO₄ekv.
• Értelmezés
• Az értelmezés az LCA utolsó fázisa. A cél és a hatókör, a készletelemzés és a hatásvizsgálat kombinálásával átfogó értékelést készíthetünk egy termékről, és megtudhatjuk a mérést a termelés vagy az életciklus-emisszió javítása érdekében. Például elősegíthetjük a nyersanyagtermelést, megváltoztathatjuk az alapanyag kiválasztását, elősegíthetjük a termékfeldolgozást, megváltoztathatjuk az energiatípust, optimalizálhatjuk az újrahasznosító berendezéseket stb.

Következtetés

• Az LCA túl sokféle adatot tartalmaz. Az adatok minősége és integritása nagyban befolyásolja az eredményt. Ha fel tudunk építeni egy adatkövetési platformot, amelyben fel tudjuk ragadni a készleteket, például a kulcsfontosságú alkatrészeket és a gyártást, és létrehozunk egy alapvető újrahasznosítási adatbázist, az nagyban csökkenti a szénlábnyom-tanúsítvány nehézségét.
• A szén-dioxid-kibocsátás csökkentése érdekében a következő intézkedések vannak: 1. Az akkumulátor anyagrendszerének innovációja az energiasűrűség és a ciklus élettartamának növelése érdekében. Ez csökkenti a szén-dioxid-kibocsátást. 2. A lítium-ion akkumulátorhoz képest a nátrium-ion akkumulátor kisebb hatással van a környezetre. 3. A szilárd akkumulátor alacsonyabb szén-dioxid-kibocsátással rendelkezik, mint a lítium-ion akkumulátor a gyártás során. 4. Az anyagok újrahasznosítása és az újratermelés szintén javíthatja a környezetszennyezést és csökkentheti a szén-dioxid-kibocsátást.