Tausta

Elinkaariarviointi (LCA) on työkalu, jolla mitataan tuotteen, tuotantoaluksen, energianlähteen kulutusta ja ympäristövaikutuksia. Työkalu mittaa raaka-aineen keräämisestä tuotantoon, kuljetukseen, käyttöön ja lopulta loppusijoitukseen. LCA on perustettu 1970-luvulta lähtien.

l Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC) määrittelee SETACin menetelmäksi arvioida, miten tuotteet, tuotanto ja toimet vaikuttavat ympäristöön arvioimalla raaka-aineiden käyttöä, energiankulutusta ja jätteiden vapautumista.

l Vuonna 1997 ISO julkaisi ISO 14000 -sarjan ja määritteli LCA:n panosten, tuotosten ja tuotejärjestelmän mahdollisten ympäristövaikutusten kokoamiseksi ja arvioimiseksi koko sen elinkaaren ajan. Ympäristövaikutukset sisältävät luonnonvarojen käytön, ihmisten terveyden ja ekologian. ISO 14040 määrittelee periaatteet ja puitteet ja ISO 14044 vaatimukset ja ohjeet.

LCA-arviointi sisältää 4 vaihetta:

1) tavoite ja laajuus. Kyse on tutkimuksen tarkoituksesta, järjestelmän rajoista, käytettävästä yksiköstä ja tietovaatimuksista.

2) Varaston analyysi. Tämä sisältää tietojen keräämisen ja hävittämisen.

3) Vaikutusten arviointi. Tämä on analysoida elementtejä, jotka vaikuttavat ympäristöön.

4) Tulkinta. Tällä päätetään arviointi ja analysoidaan tulos.

Tavoite ja laajuus

Opiskelun tavoite

Opintojen tavoitteena on LCA:n lähtökohta. Tällä voidaan arvioida paremmin järjestelmän suorituskykyä, ja se auttaa myös osoittamaan järjestelmän ympäristöystävällisyyden vihreän sertifikaatin hakemiseksi.

Järjestelmän rajat

Järjestelmän rajojen tulee sisältää seuraavat elinkaaren vaiheet ja asiaankuuluvat menettelyt (alla on akkutuotteen järjestelmärajat)

Tätä kutsutaan kehdosta hautaan. Kehto tarkoittaa alkua, joka viittaa raaka-aineiden saamiseen. Hauta tarkoittaa loppua, mikä viittaa romuttamiseen ja kierrätykseen.

Toimintoyksikkö

Toimintoyksikkö on tulon ja lähdön laskentastandardi järjestelmän elinkaaren aikana. Normaalisti toimintoyksiköitä on kaksi. Yksi on massa (yksikkö: kg), toinen on sähköenergia (yksikkö: kWh). Jos otamme energian yksikkönä, tämä energia määritellään akkujärjestelmän elinkaarensa aikana tarjoamana kokonaisenergiana. Kokonaisenergia lasketaan kertomalla sykliajat ja kunkin syklin energia.

Tietojen laatu

LCA-tutkimuksessa tietojen laatu vaikuttaa LCA-tulokseen. Siksi meidän tulee antaa lausunto ja selitys tutkimuksen aikana omaksumillemme tiedoille.

Varaston arviointi

Life Cycle Inventory (LCI) on LCA:n perusta. Meidän on määritettävä tuotteiden elinkaaren, energian kulutuksen ja päästöjen tarvitsemat resurssit. Resursseja ovat kaivostoiminta, jalostus, tuotteiden myynti, käyttö, kuljetus, varastointi, romutus ja kierrätys, koko elinkaaren ajan. Energia sisältää sähkön, kemian ja aurinkoenergian kulutuksen. Päästöt sisältävät saasteet, lämmön ja säteilyn.

(1) Luo tuotejärjestelmämalli, joka perustuu järjestelmän rajoihin, jotka on määritelty tavoitteessa ja laajuudessa.

(2) Kerää asiaankuuluvat tiedot, kuten kunkin menettelyn materiaali, energiankulutus, kuljetus, päästöt ja alkupään tietokanta.

(3) Laske päästö funktioyksikön mukaan.

Vaikutusten arviointi

Elinkaarivaikutusten arviointi (LCIA) tehdään varastoanalyysin perusteella. LCIA sisältää vaikutuskategoriat, parametrin, karakterisointimallin, tulosten luokittelun, luokkaparametrilaskelman (karakterisoi ja standardoi).

LCA-vaikutusten arvioinnin luokkiin kuuluvat:

• Abioottisten resurssien kulutuksen potentiaalinen arvo ja fossiilisten polttoaineiden kulutuksen potentiaalinen arvo. Abioottisten resurssien kulutus on olennaista malmin jalostuksessa järjestelmän syötössä. Yksikkö on kg Sb ekv. Fossiilisten polttoaineiden abioottinen kulutus liittyy lämpöarvoon. Yksikkö on MJ.
• Ilmaston lämpenemisen arvo. Hallitustenvälinen ilmastonmuutospaneeli (IPCC) kehitti luonnehditun mallin karakterisoitujen tekijöiden laskemiseksi. Kuvatut tekijät edustavat ilmaston lämpenemispotentiaalia 100 vuoden ajan. Yksikkö on kg CO₂ekv.
• Otsonipallon heikkenemispotentiaalin arvo. Tämän mallin on kehittänyt Global Meteorological Organization. Se määrittelee eri kaasujen otsonikatopotentiaalin. Yksikkö on kg CFC-11 ekv.
• Fotokemiallinen otsoni. Yksikkö on kg C₂H₂ekv.
• Happamoituminen. Se edustaa päästöpotentiaalia mittaamalla SO₂jokaisesta päästökilosta. Yksikkö on kg SO₂ekv.
• Rehevöityminen. Yksikkö on kg PO₄ekv.
• Tulkinta
• Tulkkaus on LCA:n viimeinen vaihe. Yhdistämällä tavoitteen ja laajuuden, varastoanalyysin ja vaikutusarvioinnin voimme tehdä kokonaisvaltaisen arvion tuotteesta ja selvittää mittauksen tuotannon tai elinkaaripäästöjen parantamiseksi. Voimme esimerkiksi edistää raaka-ainetuotantoa, muuttaa raaka-ainevalikoimaa, edistää tuotteiden jalostusta, vaihtaa energiatyyppiä, optimoida kierrätyslaitteita jne.

Johtopäätös

• LCA:ssa on liian monenlaisia ​​tietoja. Tietojen laatu ja eheys vaikuttavat suuresti tulokseen. Jos pystymme rakentamaan tiedonseurantaalustan, johon voimme tarttua varastoon, kuten avainkomponentteihin ja tuotantoon, ja muodostaa perustietokannan kierrätyksestä, se vähentää hiilijalanjäljen sertifioinnin vaikeutta huomattavasti.
• Hiilipäästöjen vähentämiseksi on olemassa seuraavat toimenpiteet: 1. Innovoi akkumateriaalijärjestelmä energiatiheyden ja käyttöiän parantamiseksi. Tämä vähentää hiilidioksidipäästöjä. 2. Litiumioniakkuihin verrattuna natrium-ioni-akulla on pienempi vaikutus ympäristöön. 3. Kiinteällä akulla on alhaisempi hiilidioksidipäästö kuin litiumioniakulla tuotannon aikana. 4. Materiaalien kierrätys ja uudelleentuotanto voivat myös parantaa saastumista ja vähentää hiilidioksidipäästöjä.