LCA評價方法框架
在ISO14040系列標準中,重要的就是ISO14040和ISO14044這兩個標準,它們構成了 LCA 環境影響的基本框架,雖然沒有特別指出適用于特定的 GHG 排放,但包括了對空氣的排放影響。
其中ISO14040包括了7個章節和1個附錄,并給出46個術語,對生命周期評價的原則、階段、主要特征、總體概念、方法學框架、生命周期清單分析、生命周期影響評價、報告、鑒定性評審做出了規定,是對LCA早的完整標準。
ISO14044則對生命周期評價的方法學框架、報告和鑒定性評審給出了要求和指南,對前者進行了有力的補充。
根據ISO標準,LCA評價共包括目標與范圍定義、生命周期清單分析、生命周期影響評價、生命周期解釋這4個階段。
1、目標與范圍定義
該階段主要是明確LCA的研究目的與研究對象,即為什么提出做LCA,要回答什么問題,LCA結果給誰用,用于何處,要支持哪個決策者及其決策問題。
LCA目標與范圍的確定需要從2個維度進行考慮,即全生命周期的過程(系統邊界的選擇)+自然資源的影響類型(LCIA指標的選擇)。
LCA系統邊界的選擇一般為“搖籃到墳墓”或者“搖籃到大門”,前者適用于研究對象為終端產品的情形,如汽車、手機、桌子等,后者適用于研究對象為中間產品的情形,如電解鋁、塑料等。
LCA的自然資源影響類型包括資源類、氣候變化類、大氣環境類、水體及土壤毒性類等指標,目前常見的主要是產品碳足跡的LCA研究。
2、生命周期清單分析(LCI)
在確定LCA的研究目的與研究對象后,該階段主要建模并進行單元過程的數據收集、數據審定、數據關聯到單元過程等。單元過程是進行生命周期清單分析時為量化輸入和輸出數據而確定的基本部分,在確定單元過程時,原則上應該包括“產品名稱+生產技術名稱+原料名稱”。
目前較有影響力的LCA基礎數據庫主要有ecoinvent和GaBi數據庫,這些基礎數據庫包含了幾百種大宗能源、原材料的生產過程數據庫,大宗原材料在生產過程中,其生產鏈不再是線性的,而是交織形成網狀結構,比如發電和煤炭開采互為上下游關系,也因此LCA的建模并不是無限追溯的,而是可以形成完整模型的。
單元過程數據集采集一般包括六種數據類型:
單元過程的產品和副產品(有價值的產出包括非實物產出,即服務)
單元過程的自然資源消耗(煤炭、石油、天然氣、森林、地下水等,無需追溯)
原輔料等物料消耗數據(自來水、中水等經過人工處理的,不僅要知道其消耗量,原則上還需繼續向前追溯到自然資源)
能源消耗數據(二次能源)
環境排放(包括溫室氣體排放,直接排放到自然環境,只需要知道數量,無需追溯)
待處置廢棄物(廢水、廢棄物、危廢等,原則上要向后追溯處置過程)。
3、生命周期影響評價(LCIA)
經過LCI階段建立完整LCA模型后,LCA軟件會把所有過程的數據集累加在一起,得到生命周期清單結果,該結果包含上千種清單物質。生命周期影響評價階段就是在LCI結果的基礎上進行合并,使其成為常見的資源環境影響類型指標。
如前所述,LCA的自然資源影響類型包括資源類(如礦物、能源)、氣候變化類(如碳足跡)、大氣環境類(如酸化、臭氧層消耗)、水體及土壤毒性類(如淡水、人體健康)等指標。
4、生命周期解釋
在經過前面三個步驟后,生命周期解釋主要是對方案重點、數據收集、工作流程等提出改進建議。這個過程包括完整性檢查、敏感性分析、一致性檢查等。