Tło

Ocena cyklu życia (LCA) to narzędzie służące do pomiaru zużycia źródła energii oraz wpływu produktu, jednostki produkcyjnej na środowisko. Narzędzie dokona pomiarów od momentu odbioru surowców, przez produkcję, transport, wykorzystanie, aż do ostatecznej utylizacji. Firma LCA istnieje od lat 70. XX wieku.

l Towarzystwo Toksykologii i Chemii Środowiska (SETAC) definiuje SETAC jako metodę oceny wpływu produktów, produkcji i działań na środowisko poprzez ocenę zużycia surowców, zużycia energii i uwalniania odpadów.

l W 1997 roku ISO wydało serię ISO 14000 i zdefiniowało LCA jako zestawienie i ocenę wejść, wyników i potencjalnego wpływu systemu produktu na środowisko w całym jego cyklu życia. Wpływ na środowisko obejmuje wykorzystanie zasobów, zdrowie ludzkie i ekologię. ISO 14040 definiuje zasady i ramy, a ISO 14044 definiuje wymagania i wytyczne.

Ocena LCA składa się z 4 faz:

1) cel i zakres. Dotyczy to celu badania, granic systemu, wybranej jednostki do użycia i wymagań dotyczących danych.

2) Analiza zapasów. Wiąże się to z gromadzeniem i usuwaniem danych.

3) Ocena skutków. Ma to na celu analizę elementów wpływających na środowisko.

4) Interpretacja. Ma to na celu zakończenie oceny i analizę wyniku.

Cel i zakres

Cel studiów

Celem studiów jest punkt początkowy LCA. Ma to na celu lepszą ocenę wydajności systemu, a także pomaga udowodnić, że system jest przyjazny dla środowiska, co pozwala ubiegać się o certyfikację ekologiczną.

Granice systemu

Granice systemu powinny obejmować następujące fazy cyklu życia i odpowiednią procedurę (poniżej znajdują się granice systemu produktu akumulatorowego)

Jest to tak zwane „od kołyski do grobu”. Kołyska oznacza początek, który odnosi się do pozyskiwania surowców. Grób oznacza koniec, który nawiązuje do złomowania i recyklingu.

Jednostka funkcjonalna

Jednostka funkcyjna to standard obliczeń danych wejściowych i wyjściowych podczas cyklu życia systemu. Zwykle istnieją dwie jednostki funkcyjne. Jedna to masa (jednostka: kg), druga to energia elektryczna (jednostka: kWh). Jeśli przyjmiemy energię jako jednostkę, wówczas energię tę zdefiniujemy jako całkowitą energię dostarczoną przez system akumulatorów w jego cyklu życia. Całkowitą energię oblicza się, mnożąc czasy cykli i energię każdego cyklu.

Jakość danych

W badaniu LCA jakość danych wpływa na wynik LCA. Dlatego powinniśmy przedstawić oświadczenie i wyjaśnienie danych, które przyjęliśmy w trakcie badania.

Ocena zapasów

Inwentaryzacja cyklu życia (LCI) jest podstawą LCA. Musimy określić ilościowo zasoby potrzebne do cyklu życia produktów, zużycia energii i emisji. Zasoby obejmują wydobycie, przetwarzanie, sprzedaż produktów, wykorzystanie, transport, przechowywanie, złomowanie i recykling, cały cykl życia. Energia obejmuje zużycie energii elektrycznej, chemii i energii słonecznej. Emisje obejmują zanieczyszczenia, ciepło i promieniowanie.

(1) Ustanów model systemu produktu w oparciu o granice systemu, które są zdefiniowane pod względem celu i zakresu.

(2) Zbierz odpowiednie dane, takie jak materiał w każdej procedurze, zużycie energii, transport, emisja i baza danych na wczesnym etapie.

(3) Oblicz emisję zgodnie z jednostką funkcyjną.

Ocena wpływu

Ocena wpływu cyklu życia (LCIA) przeprowadzana jest w oparciu o analizę zapasów. LCIA obejmuje kategorie wpływu, parametry, charakteryzuje model, kategoryzuje wyniki, oblicza parametry kategorii (charakteryzuje i standaryzuje).

Kategorie oceny wpływu LCA obejmują:

• Wartość potencjału zużycia zasobów abiotycznych i wartość potencjału zużycia paliw kopalnych. Zużycie zasobów abiotycznych ma znaczenie dla rafinacji rudy na wejściu do systemu. Jednostką jest kg równoważników Sb. Abiotyczne zużycie paliw kopalnych jest powiązane z wartością opałową. Jednostka to MJ.
• Wartość globalnego ocieplenia. Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (IPCC) opracował scharakteryzowany model do obliczania scharakteryzowanych czynników. Scharakteryzowane czynniki reprezentują potencjał globalnego ocieplenia w perspektywie 100 lat. Jednostką jest kg CO₂równ.
• Wartość potencjału zubożenia sfery ozonowej. Model ten został opracowany przez Światową Organizację Meteorologiczną. Określa potencjał zubożenia ozonu w różnych gazach. Jednostką jest kg CFC-11 eq.
• Ozon fotochemiczny. Jednostką jest kg C₂H₂równ.
• Zakwaszenie. Reprezentuje potencjał emisji poprzez pomiar SO₂każdego kilograma emisji. Jednostką jest kg SO₂równ.
• Eutrofizacja. Jednostką jest kg PO₄równ.
• Interpretacja
• Interpretacja jest ostatnią fazą LCA. Łącząc cel i zakres, analizę zapasów i ocenę wpływu, możemy przeprowadzić kompleksową ocenę produktu i znaleźć pomiary w celu poprawy produkcji lub emisji w cyklu życia. Na przykład możemy promować produkcję surowców, zmieniać wybór surowców, promować przetwarzanie produktów, zmieniać rodzaj energii, optymalizować sprzęt do recyklingu itp.

Wniosek

• W LCA bierze udział zbyt wiele rodzajów danych. Jakość i integralność danych będzie miała ogromny wpływ na wynik. Jeśli uda nam się zbudować platformę śledzenia danych, na której będziemy mogli gromadzić zapasy, takie jak kluczowe komponenty i produkcję, i stworzyć podstawową bazę danych na temat recyklingu, znacznie zmniejszy to trudność certyfikacji śladu węglowego.
• Aby zmniejszyć emisję dwutlenku węgla, stosuje się następujące środki: 1. Innowacyjny system materiałów akumulatorowych w celu zwiększenia gęstości energii i żywotności cyklicznej. Zmniejszy to emisję dwutlenku węgla. 2. W porównaniu do baterii litowo-jonowej, bateria sodowo-jonowa ma mniejszy wpływ na środowisko. 3. Bateria lita charakteryzuje się niższą emisją dwutlenku węgla podczas produkcji niż bateria litowo-jonowa. 4. Recykling materiałów i ich reprodukcja mogą również zmniejszyć zanieczyszczenie i obniżyć emisję dwutlenku węgla.