Оценка жизненного цикла

Оценка жизненного цикла (LCA, также известная как анализ жизненного цикла, экобаланс и анализ «колыбель-к-могиле») – это метод оценки воздействия на окружающую среду, связанный со всеми этапами жизни продукта из добычи сырья путем переработки материалов, производства , распределения, использования, ремонта и обслуживания, а также утилизации или переработки. Дизайнеры используют этот процесс, чтобы помочь критиковать их продукты. LCA могут помочь избежать узкого взгляда на экологические проблемы путем:

Составление перечня соответствующих источников энергии и материалов и выбросов в окружающую среду;
Оценка потенциальных воздействий, связанных с определенными ресурсами и выпусками;
Интерпретация результатов, чтобы помочь принять более обоснованное решение.

Цели и задачи
Цель ДМС состоит в том, чтобы сравнить весь спектр экологических эффектов, отнесенных к продуктам и услугам, путем количественной оценки всех исходных данных и результатов потоков материалов и оценки того, как эти материальные потоки влияют на окружающую среду. Эта информация используется для улучшения процессов, поддержки политики и обеспечения надежной основы для принятия обоснованных решений.

Термин жизненный цикл относится к понятию, что справедливая, целостная оценка требует оценки производства, производства, распределения, использования и утилизации сырья, включая все промежуточные шаги транспортировки, необходимые или вызванные существованием продукта.

Существует два основных типа ДМС. Атрибутивные LCA стремятся установить (или приписать) бремя, связанное с производством и использованием продукта, или с определенным сервисом или процессом, в определенный момент (как правило, недавнее прошлое). Последующие LCA стремятся определить экологические последствия решения или предлагаемые изменения в изучаемой системе (ориентированной на будущее), что означает, что рыночные и экономические последствия решения могут быть приняты во внимание. Социальная аккредитация разрабатывается в качестве другого подхода к мышлению жизненного цикла, предназначенного для оценки социальных последствий или потенциальных последствий. Социальную ДМС следует рассматривать как подход, который дополняет экологическую аккредитацию.

Процедуры оценки жизненного цикла (LCA) являются частью стандартов экологического менеджмента ISO 14000: в ISO 14040: 2006 и 14044: 2006. (ISO 14044 заменил более ранние версии ISO 14041 на ISO 14043.) Оценки жизненного цикла продукта GHG могут также соответствовать техническим характеристикам, таким как PAS 2050 и стандарт учета и отчетности по жизненному циклу протокола ПГ.

Четыре основных этапа
В соответствии со стандартами ISO 14040 и 14044, оценка жизненного цикла выполняется в четырех различных фазах, как показано на рисунке справа. Фазы часто взаимозависимы в том, что результаты одного этапа будут информировать о завершении других этапов.

Цель и масштаб
LCA начинается с явного указания цели и объема исследования, в котором излагается контекст исследования и объясняется, как и кому должны сообщаться результаты. Это ключевой шаг, и стандарты ISO требуют четкого определения цели и сферы действия LCA и соответствия с предполагаемым применением. Поэтому в документе цели и охвата содержатся технические детали, которые определяют последующую работу:

функциональный блок, который определяет то, что точно изучается, и количественно оценивает услугу, предоставляемую системой продуктов, обеспечивая ссылку на которую могут быть связаны входы и выходы. Кроме того, функциональный блок является важной основой, позволяющей сравнивать и анализировать альтернативные товары или услуги. Таким образом, чтобы объяснить это, функциональная система, которая представляет собой входы, процессы и выходы, содержит функциональный блок, который выполняет функцию, например, краска покрывает стену, создавая функциональную единицу площадью 1 м², покрытую в течение 10 лет. Функциональным потоком были бы элементы, необходимые для этой функции, поэтому это будет кисть, олово краски и сама краска.
границы системы; которые представляют собой разграничения тех процессов, которые должны быть включены в анализ системы продуктов.
любые допущения и ограничения;
методы распределения, используемые для разделения нагрузки на окружающую среду процесса, когда несколько продуктов или функций имеют один и тот же процесс; распределение обычно рассматривается одним из трех способов: расширение системы, замена и разделение. Делать это непросто, и разные методы могут давать разные результаты
а также

категории воздействия, выбранные, например, для человеческой токсичности, смога, глобального потепления, эвтрофикации.

Реестр жизненного цикла
Анализ инвентаризации жизненного цикла (LCI) включает в себя создание инвентаря потоков от и к природе для системы продуктов. Инвентарные потоки включают поступления воды, энергии и сырья, а также выбросы в атмосферу, землю и воду. Для разработки инвентаря модель потока технической системы строится с использованием данных о входах и выходах. Модель потока, как правило, иллюстрируется блок-схемой, которая включает в себя действия, которые будут оцениваться в соответствующей цепочке поставок, и дает четкое представление о границах технической системы. Входные и выходные данные, необходимые для построения модели, собираются для всех видов деятельности на границе системы, в том числе из цепочки поставок (называемых входами из техносферы).

Данные должны быть связаны с функциональным блоком, определенным в определении цели и области. Данные могут быть представлены в таблицах, и некоторые интерпретации могут быть сделаны уже на этом этапе. Результаты инвентаризации – это LCI, который предоставляет информацию обо всех входах и выходах в виде элементарного потока в окружающую среду и из окружающей среды от всех процессов, участвующих в исследовании.

Потоки ресурсов могут числиться в сотнях в зависимости от границы системы. Для LCA продукта в общем случае (т. Е. В типичных отраслевых средних показателях) или на уровне бренда, данные обычно собираются с помощью анкет опроса. На отраслевом уровне необходимо позаботиться о том, чтобы вопросники были заполнены репрезентативной выборкой производителей, не претендуя ни на лучшее, ни на худшее, и полностью представляя любые региональные различия из-за использования энергии, материального источника или других факторов. Анкеты охватывают весь спектр входов и выходов, как правило, для учета 99% массы продукта, 99% энергии, используемой в его производстве, и любых экологически чувствительных потоков, даже если они находятся в пределах 1% входы.

Одной из областей, где доступ к данным, вероятно, будет трудно, является поток из техносферы. Техносфера более просто определяется как искусственный мир. Рассматриваемые геологами как вторичные ресурсы, эти ресурсы теоретически на 100% подлежат вторичной переработке; однако в практическом смысле основной задачей является спасение. Для LCI эти техносферные продукты (продукты цепочки поставок) – это те, которые были изготовлены человеком, и, к сожалению, те, кто заполняет вопросник о процессе, который использует искусственный продукт как средство для достижения цели, не смогут указать, сколько данный вход, который они используют. Как правило, они не будут иметь доступа к данным, касающимся входов и выходов для предыдущих производственных процессов продукта. Субъект, проводящий ДМС, должен затем обратиться к вторичным источникам, если он еще не имеет данных из своих предыдущих исследований. Обычными источниками этой информации являются национальные базы данных или наборы данных, которые поставляются с инструментами LCA-практиков или которые могут быть легко доступны. Затем следует принять меры к тому, чтобы вторичный источник данных правильно отражал региональные или национальные условия.

Методы LCI
Процесс LCA
Выходные данные по экономическому вводу LCA
Гибридный подход
Оценка воздействия на жизненный цикл
Анализ инвентаризации сопровождается оценкой воздействия. Этот этап LCA направлен на оценку значимости потенциальных воздействий на окружающую среду на основе результатов потока LCI. Оценка воздействия на классический жизненный цикл (LCIA) состоит из следующих обязательных элементов:

выбор категорий воздействия, индикаторов категорий и моделей характеристик;
этап классификации, при котором параметры инвентаризации сортируются и присваиваются конкретным категориям воздействия; а также
где классифицированные потоки LCI характеризуются, используя одну из многих возможных методологий LCIA, в единые единицы эквивалентности, которые затем суммируются для обеспечения общей общей категории воздействия.
Во многих LCAs характеристика завершает анализ LCIA; это также последний обязательный этап в соответствии с ISO 14044: 2006. Однако в дополнение к вышеуказанным обязательным шагам LCIA могут быть проведены другие необязательные элементы LCIA – нормализация, группировка и взвешивание – в зависимости от цели и объема исследования LCA. При нормализации результаты воздействия категорий из исследования обычно сравниваются с итогами воздействия в интересующем регионе, например, в США. Группировка состоит из сортировки и, возможно, ранжирования категорий воздействия. Во время взвешивания различные воздействия на окружающую среду взвешиваются относительно друг друга, поэтому их можно суммировать, чтобы получить единое число для общего воздействия на окружающую среду. ISO 14044: 2006, как правило, рекомендует не взвешивать, заявив, что «взвешивание не должно использоваться в исследованиях LCA, предназначенных для использования в сравнительных утверждениях, предназначенных для раскрытия общественности». Этот совет часто игнорируется, что приводит к сравнениям, которые могут отражать высокую степень субъективности в результате взвешивания.

Воздействие на жизненный цикл также можно отнести к нескольким этапам разработки, производства, использования и утилизации продукта. В широком смысле эти воздействия можно разделить на «последствия первого удара», последствия воздействия и последствия для жизни. «Первые воздействия» включают в себя добычу сырья, производство (преобразование сырья в продукт), транспортировку продукта на рынок или участок, строительство / установку и начало использования или использования. Последствия воздействия включают физические последствия эксплуатации продукта или объекта (такие как энергия, вода и т. Д.), Техническое обслуживание, ремонт и ремонт (требуется для продолжения использования продукта или объекта). Последствия летального исхода включают снос и переработку отходов или материалов, подлежащих вторичной переработке.

интерпретация
Интерпретация жизненного цикла – это систематический метод определения, количественной оценки, проверки и оценки информации из результатов инвентаризации жизненного цикла и / или оценки воздействия на жизненный цикл. Результаты анализа запасов и оценки воздействия обобщаются на этапе интерпретации. Результатом этапа интерпретации является набор выводов и рекомендаций для исследования. Согласно ISO 14040: 2006 интерпретация должна включать:

определение значимых проблем на основе результатов LCI и LCIA фаз LCA;
оценка исследования с учетом полноты, чувствительности и согласованности; а также
выводы, ограничения и рекомендации.
Основная цель выполнения интерпретации жизненного цикла – определить уровень уверенности в конечных результатах и ​​сообщить их справедливым, полным и точным образом. Интерпретация результатов LCA не так проста, как «3 лучше, чем 2, поэтому альтернатива A – лучший выбор»! Интерпретация результатов ДМС начинается с понимания точности результатов и обеспечения их соответствия цели исследования. Это достигается путем определения элементов данных, которые вносят значительный вклад в каждую категорию воздействия, оценивают чувствительность этих значимых элементов данных, оценивают полноту и последовательность исследования, а также делают выводы и рекомендации на основе четкого понимания того, как проводится ДМС и результаты были разработаны.

Контрольный тест
В частности, лучшей альтернативой является то, что ДМС демонстрирует наименьшее негативное воздействие на земельные, морские и воздушные ресурсы от колыбели до могилы.

LCA использует
На основе опроса практикующих LCA, проведенных в 2006 году, LCA в основном используется для поддержки бизнес-стратегии (18%) и НИОКР (18%), в качестве вклада в разработку продукта или процесса (15%), образования (13%) и для маркировки или декларации продукта (11%). LCA будет постоянно интегрироваться в встроенную среду в качестве инструментов, таких как европейский проект ENSLIC Building для зданий или разработанных и внедренных, которые предоставляют практикам рекомендации по методам внедрения данных LCI в процесс планирования и проектирования.

Крупные корпорации во всем мире либо проводят LCA в домах, либо проводят исследования по вводу в эксплуатацию, а правительства поддерживают разработку национальных баз данных для поддержки LCA. Особо следует отметить растущее использование LCA для надписей ISO Type III, называемых декларациями экологических продуктов, которые определяются как «количественные экологические данные для продукта с заранее заданными категориями параметров на основе стандартов стандартов ISO 14040, но не исключая дополнительной экологической информации ». Эти сторонние сертифицированные этикетки на основе LCA обеспечивают все более важную основу для оценки относительных экологических достоинств конкурирующих продуктов. Сторонняя сертификация играет важную роль в современной отрасли. Независимая сертификация может продемонстрировать приверженность компании более безопасным и экологичным продуктам для клиентов и НПО.

ДМС также играет важную роль в оценке воздействия на окружающую среду, комплексных исследованиях в области удаления отходов и загрязнения. В недавнем исследовании была проведена оценка LCA лабораторного завода по производству кислорода, обогащенного воздухом, в сочетании с его экономической оценкой в ​​целостном эко-дизайне. LCA также используется для оценки воздействия на окружающую среду работ по обслуживанию, ремонту и восстановлению дорожного покрытия.

Анализ данных
Анализ жизненного цикла применим только как его данные; поэтому крайне важно, чтобы данные, используемые для завершения анализа жизненного цикла, были точными и актуальными. При сравнении разных анализов жизненного цикла друг с другом крайне важно, чтобы эквивалентные данные были доступны для рассматриваемых продуктов или процессов. Если один продукт имеет гораздо более высокую доступность данных, он не может быть справедливо по сравнению с другим продуктом, который имеет менее подробные данные.

Существует два основных типа данных данных LCA – данные процесса и данные об экологическом вводе-выводе (EIO), где последний основан на национальных экономических данных ввода-вывода. Данные технологического процесса производятся на основе прямых исследований компаний или заводов, производящих представляющий интерес продукт, выполняемых на уровне единичного процесса, определяемом границами системы для исследования.

Важность данных является постоянной проблемой для анализа жизненного цикла. Из-за глобализации и быстрых темпов исследований и разработок на рынок постоянно появляются новые материалы и методы производства. Это делает очень важным и очень сложным использование актуальной информации при выполнении LCA. Если выводы LCA будут действительны, данные должны быть свежими; однако процесс сбора данных требует времени. Если продукт и связанные с ним процессы не претерпели существенных изменений со времени сбора последних данных LCA, достоверность данных не является проблемой. Тем не менее, потребительская электроника, такая как сотовые телефоны, может быть переделана так же часто, как каждые 9-12 месяцев, что создает необходимость в постоянном сборе данных.

Рассматриваемый жизненный цикл обычно состоит из нескольких этапов, включая: добычу материалов, переработку и производство, использование продукта и удаление продукта. Если можно определить наиболее опасные для окружающей среды эти этапы, то воздействие на окружающую среду может быть эффективно уменьшено путем сосредоточения внимания на внесении изменений для этой конкретной фазы. Например, наиболее энергоемкая жизненная фаза самолета или автомобиля используется во время использования из-за потребления топлива. Одним из наиболее эффективных способов повышения эффективности использования топлива является уменьшение веса транспортного средства, и, таким образом, производители автомобилей и самолетов могут значительно снизить воздействие на окружающую среду, заменив более тяжелые материалы более легкими, такими как элементы из алюминия или углеродного волокна. Сокращения на этапе использования должно быть более чем достаточно, чтобы сбалансировать дополнительное сырье или стоимость производства.

Источниками данных обычно являются большие базы данных, нецелесообразно сравнивать два варианта, если для источника данных использовались разные источники данных. Источники данных включают:

SOCA
EuGeos ‘15804-IA
ПОТРЕБНОСТИ
ecoinvent
PSILCA
Мировая еда ESU
GaBi
ELCD
LC-Inventories.ch
Социальные горячие точки
ProBas
bioenergiedat
Agribalyse
Министерство сельского хозяйства США
Ökobaudat
Agri-след
Всесторонний архив экологических данных (CEDA)
Затем расчеты для воздействия могут выполняться вручную, но более обычным является упрощение процесса с помощью программного обеспечения. Это может варьироваться от простой электронной таблицы, где пользователь вводит данные вручную в полностью автоматизированную программу, где пользователь не знает исходные данные.

Варианты

От колыбели до могилы
Cradle to-grave – это полная оценка жизненного цикла извлечения ресурсов («колыбель») для использования фазы фаз и удаления («могила»). Например, деревья производят бумагу, которую можно перерабатывать в низкоэнергетическую целлюлозную (волокнистую бумажную) изоляцию, а затем использовать в качестве энергосберегающего устройства в потолке дома в течение 40 лет, экономя в 2000 раз используемую энергию ископаемого топлива в его производстве. Через 40 лет волокна целлюлозы заменяются, и старые волокна удаляются, возможно, сжигаются. Все входы и выходы учитываются для всех этапов жизненного цикла.

Колыбель к воротам
Cradle-to-gate – это оценка частичного жизненного цикла продукта от извлечения ресурсов (колыбели) до заводских ворот (т. Е. До его транспортировки потребителю). Фаза использования и фаза удаления продукта в этом случае опущены. Оценки «от колыбели к воротам» иногда являются основанием для деклараций экологических продуктов (EPD), называемых EDP для бизнеса. Одно из значительных применений подхода «от колыбели к воротам» составляет инвентаризацию жизненного цикла (LCI) с использованием колыбели-к-воротам. Это позволяет LCA собирать все воздействия, ведущие к ресурсам, которые приобретаются объектом. Затем они могут добавлять шаги, связанные с их транспортировкой, к процессу установки и производства, чтобы более легко создавать свои собственные ценности от колыбели к воротам для своих продуктов.

Производство от колыбели до люльки или замкнутого контура
См. Также: Дизайн колыбели до колыбели
«Колыбель-к-колыбели» – это особый вид оценки от колыбели до могилы, где стадия удаления конечного продукта для продукта является процессом переработки. Это метод, используемый для минимизации воздействия на окружающую среду продуктов путем использования методов устойчивого производства, эксплуатации и удаления и направлен на включение социальной ответственности в разработку продукта. Из процесса рециркуляции возникают новые идентичные продукты (например, асфальтовое покрытие из отброшенного асфальтового покрытия, стеклянные бутылки из собранных стеклянных бутылок) или разные изделия (например, изоляция из стекловолокна из собранных стеклянных бутылок).

Распределение бремени для продуктов в системах с открытым контуром представляет собой значительные проблемы для LCA. Для решения связанных с этим проблем были предложены различные методы, такие как подход, основанный на избегании бремени.

Ворота к вороту
Gate-to-gate – это частичная LCA, которая рассматривает только один процесс с добавленной стоимостью во всей производственной цепочке. Модули Gate-to-gate могут быть позже соединены в их соответствующей производственной цепочке, чтобы сформировать полную оценку от колыбели к воротам.

Ну к колесу
Хорошо подходит для LCA, используемого для транспортных топлив и транспортных средств. Анализ часто разбивается на этапы, называемые «хорошо для станции», или «хорошо для танков», и «от станции к колесу» или «от цистерны к колесу», или «подключить к колесу» ». Первый этап, который включает в себя производство или переработку сырья или топлива, поставку топлива или передачу энергии, называется стадией «вверх по течению», а этап, который касается самой эксплуатации транспортного средства, иногда называют стадией «вниз по течению». Анализ скважин на колесах обычно используется для оценки общего потребления энергии или эффективности преобразования энергии и воздействия выбросов морских судов, самолетов и автотранспортных средств, а также выбросов углекислого газа, а также топлива, используемого в каждом из этих видов транспорта. Анализ WtW полезен для отражения различной эффективности и выбросов энергетических технологий и топлива как на этапе выше, так и ниже по течению, давая более полную картину реальных выбросов.

Вариант «отлично подходит для колес» имеет значительный вклад в модель, разработанную Аргоннской национальной лабораторией. Модель парниковых газов, регулируемых выбросов и использования энергии в транспорте (GREET) была разработана для оценки воздействия новых видов топлива и транспортных технологий. Модель оценивает влияние использования топлива с использованием оценки «хорошо для колес», в то время как традиционный подход «под ключ» используется для определения воздействия самого транспортного средства. Модель сообщает об использовании энергии, выбросах парниковых газов и шести дополнительных загрязнителях: летучих органических соединениях (ЛОС), окиси углерода (СО), оксиде азота (NOx), твердых частиц с размером менее 10 микрометров (PM10), твердых частиц с размером менее 2,5 микрометров (PM2,5) и оксидов серы (SOx).

Количественные значения выбросов парниковых газов, рассчитанные с помощью WTW или с методом LCA, могут различаться, поскольку LCA рассматривает больше источников выбросов. В качестве примера, оценивая выбросы парниковых газов аккумуляторного электрооборудования по сравнению с обычным автомобилем с двигателем внутреннего сгорания, WTW (учитывающий только парниковый эффект для производства топлива) обнаруживает, что электромобиль может сэкономить 50-60% парниковых газов , в то время как гибридный метод LCA-WTW, учитывая также ПГ из-за производства и срока службы батареи, дает экономию выбросов парниковых газов на 10-13% ниже по сравнению с WTW.

Экономическая оценка жизненного цикла ввода-вывода
Экономический ввод-вывод LCA (EIOLCA) предполагает использование совокупных данных на уровне сектора о том, сколько воздействия на окружающую среду может быть отнесено к каждому сектору экономики и сколько каждый сектор покупает из других секторов. Такой анализ может объяснять длинные цепи (например, для строительства автомобиля требуется энергия, но для производства энергии требуются транспортные средства, а для создания этих транспортных средств требуется энергия и т. Д.), Что несколько смягчает проблему определения процесса LCA; однако EIOLCA полагается на средние показатели сектора, которые могут или не могут быть репрезентативными для конкретного подмножества сектора, относящегося к конкретному продукту, и поэтому не подходят для оценки воздействия продуктов на окружающую среду. Кроме того, перевод экономических величин в воздействие на окружающую среду не подтверждается.

Экологически обоснованная LCA
В то время как в обычной LCA используются многие из тех же подходов и стратегий, что и Eco-LCA, последний рассматривает гораздо более широкий спектр экологических последствий. Он был разработан для предоставления руководства по разумному управлению деятельностью человека путем понимания прямого и косвенного воздействия на экологические ресурсы и окружающие экосистемы. Эко-ДМС, разработанный Государственным университетом штата Огайо, является методологией, которая количественно учитывает регулирующие и поддерживающие услуги в течение жизненного цикла экономических товаров и продуктов. В этом подходе услуги подразделяются на четыре основные группы: поддержка, регулирование, предоставление и культурные услуги.

Экзамен на основе ЭКЖ
Экстремизм системы – это максимальная полезная работа, возможная во время процесса, который приводит систему в равновесие с тепловым резервуаром. Стена четко заявляет о связи между анализом эксергии и анализом ресурсов. Эта интуиция, подтвержденная DeWulf и Sciubba, привела к Экстерго-экономическому учету и методам, специально предназначенным для LCA, таким как ввод данных из исходного материала на единицу обслуживания (EMIPS). Концепция ввода материала на единицу обслуживания (MIPS) определяется количественно с точки зрения второго закона термодинамики, позволяющего рассчитывать как входные ресурсы, так и результаты обслуживания в терминах эксергии. Этот экстергетический материал, вводимый на единицу обслуживания (EMIPS), был разработан для транспортных технологий. Услуга не только учитывает общую массу, подлежащую транспортировке, но и массу, а также массу за один транспорт и время доставки.

Анализ энергетического цикла жизненного цикла
Анализ энергетического цикла жизненного цикла (LCEA) – это подход, в котором учитываются все энергетические затраты на продукт, а не только прямые источники энергии во время производства, а также все энергетические затраты, необходимые для производства компонентов, материалов и услуг, необходимых для производственного процесса. Ранним термином для подхода был анализ энергии.

С LCEA устанавливается общий энергетический вход жизненного цикла.

Производство энергии
Признается, что большая часть энергии теряется в производстве самих энергоносителей, таких как ядерная энергия, фотоэлектричество или высококачественные нефтепродукты. Чистое энергетическое содержание – это энергетическое содержание продукта за вычетом потребления энергии, используемого при экстракции и конверсии, прямо или косвенно. Спорный ранний результат LCEA утверждал, что для изготовления солнечных батарей требуется больше энергии, чем может быть восстановлено при использовании солнечного элемента. Результат был опровергнут. Еще одна новая концепция, которая вытекает из оценок жизненного цикла, – энергетический каннибализм. Энергетический каннибализм относится к эффекту, когда быстрый рост всей энергоемкой промышленности создает потребность в энергии, которая использует (или поглощает) энергию существующих электростанций. Таким образом, во время быстрого роста промышленность в целом не производит энергии, потому что новая энергия используется для подпитывания воплощенной энергии будущих электростанций. В Великобритании была проведена работа по определению энергии жизненного цикла (наряду с полной ДМС) воздействия ряда возобновляемых технологий.

Восстановление энергии
Если материалы сжигаются во время процесса удаления, энергия, выделяемая при горении, может быть использована и использована для производства электроэнергии. Это обеспечивает источник энергии с низким уровнем воздействия, особенно по сравнению с углем и природным газом. В то время как сжигание приводит к увеличению выбросов парниковых газов, чем к захоронению на свалках, установки для отходов хорошо оснащены фильтрами для минимизации этого негативного воздействия. Недавнее исследование, сравнивающее потребление энергии и выбросы парниковых газов от захоронения отходов (без извлечения энергии) против сжигания (с извлечением энергии), показало, что сжигание является превосходным во всех случаях, за исключением случаев, когда свалочный газ восстанавливается для производства электроэнергии.

критика
Утверждалось также, что энергоэффективность является лишь одним соображением при принятии решения о том, какой альтернативный процесс использовать, и что он не должен быть повышен до единственного критерия для определения приемлемости для окружающей среды. Например, простой анализ энергии не учитывает возобновляемость потоков энергии или токсичность отходов; Внедрение Dynamic LCAs технологий использования возобновляемых источников энергии (анализ чувствительности для прогнозирования будущих улучшений в системах возобновляемых источников энергии и их доля в энергосистеме) может помочь смягчить эту критику.

В последние годы литература по оценке жизненного цикла энергетических технологий начала отражать взаимодействие между текущей электрической сетью и будущими энергетическими технологиями. В некоторых документах основное внимание уделяется жизненному циклу энергии, в то время как другие ориентированы на углекислый газ (CO2) и другие парниковые газы. Существенная критика, данная этими источниками, заключается в том, что при рассмотрении энергетических технологий необходимо учитывать растущий характер энергосистемы. Если это не будет сделано, данный класс энергетических технологий может испускать больше СО2 в течение его срока службы, чем он смягчает.

Проблема, которую метод энергетического анализа не может решить, заключается в том, что различные формы энергии (тепло, электричество, химическая энергия и т. Д.) Имеют различное качество и ценность даже в естественных науках как следствие двух основных законов термодинамики. Термодинамическая мера качества энергии – это эксергия. Согласно первому закону термодинамики, все энергетические затраты должны учитываться с равным весом, тогда как по второму закону различные энергетические формы должны учитываться разными значениями.

Конфликт разрешается одним из следующих способов:

разница значений между входами энергии игнорируется,
отношение стоимости произвольно назначается (например, джоуль электричества в 2,6 раза более ценен, чем джоуль тепла или топлива),
анализ дополняется экономическим (денежным) анализом затрат,
эксергия вместо энергии может быть метрикой, используемой для анализа жизненного цикла.

Критические анализы
Оценка жизненного цикла является мощным инструментом для анализа соизмеримых аспектов количественно определяемых систем. Однако не каждый фактор может быть сведен к числу и вставлен в модель. Жесткие границы системы затрудняют учет изменений в системе. Это иногда называют граничной критикой системного мышления. Точность и доступность данных также могут способствовать неточности. Например, данные из общих процессов могут основываться на средних, нерепрезентативных выборках или устаревших результатах. Кроме того, социальные последствия продуктов обычно отсутствуют в ДМС. Сравнительный анализ жизненного цикла часто используется для определения лучшего процесса или продукта для использования. Однако из-за таких аспектов, как разные границы системы, различная статистическая информация, различные виды использования продуктов и т. Д., Эти исследования можно легко отбросить в пользу одного продукта или процесса над другим в одном исследовании, а наоборот – в другом исследовании, основанном на различных параметрах и различные доступные данные. Существуют рекомендации по сокращению таких конфликтов в результатах, но метод все еще предоставляет много возможностей для исследователя, чтобы решить, что важно, как продукт обычно производится и как он обычно используется.

Углубленный обзор 13 исследований LCA по древесине и бумажным изделиям показал отсутствие последовательности в методах и предположениях, используемых для отслеживания углерода в течение жизненного цикла продукта. Использовались самые разнообразные методы и предположения, что привело к разным и потенциально противоположным выводам – ​​особенно в отношении секвестрации углерода и образования метана на полигонах и учета углерода во время роста леса и использования продукта.

Оптимизация LCA
Этот процесс включает три этапа. Во-первых, следует выбрать правильный метод, чтобы совместить адекватную точность с приемлемым издержком затрат, чтобы руководство принимать решения. На самом деле, в LCA-процессе, помимо обтекаемой LCA, обычно рассматриваются Эко-экранирование и полная LCA. Тем не менее, первый из них может предоставить только ограниченную информацию, а последняя с более подробной информацией является более дорогостоящей. Во-вторых, нужно выбрать единую меру напряжения. Типичный выход LCA включает потребление ресурсов, потребление энергии, потребление воды, выбросы CO2, токсичные остатки и т. Д. Один из этих выходов используется в качестве основного фактора для измерения в упрощенной LCA. Потребление энергии и выбросы CO2 часто рассматриваются как «практические показатели». Наконец, стресс, выбранный на шаге 2, используется в качестве стандарта для оценки фазы жизни отдельно и определения наиболее разрушительной фазы. Например, для семейного автомобиля потребление энергии может быть использовано как единый фактор стресса для оценки каждого этапа жизни. Результат показывает, что наиболее энергоемкой фазой для семейного автомобиля является этап использования.

Оценка жизненного цикла инженерного материала в обслуживании играет важную роль в экономии энергии, экономии ресурсов и экономии миллиардов, предотвращая преждевременный отказ критического инженерного компонента в машине или оборудовании. Данные LCA поверхностных инженерных материалов используются для улучшения жизненного цикла проектируемого компонента. Улучшение жизненного цикла промышленных механизмов и оборудования, включая производство, производство электроэнергии, перевозки и т. Д., Приводит к повышению энергоэффективности, устойчивости и отрицанию глобального повышения температуры. Оценочное сокращение антропогенной эмиссии углерода составляет минимум 10% от глобальной эмиссии.