Pozadie

Hodnotenie životného cyklu (LCA) je nástroj na meranie spotreby zdroja energie a vplyvu produktu, výrobného remesla na životné prostredie. Nástroj bude merať od zberu surovín cez výrobu, prepravu, použitie a prípadne až po konečnú likvidáciu. LCA je založená v 70-tych rokoch minulého storočia.

l Spoločnosť pre environmentálnu toxikológiu a chémiu (SETAC) definuje SETAC ako metódu hodnotenia vplyvu produktov, výroby a činností na životné prostredie hodnotením spotreby surovín, spotreby energie a uvoľňovania odpadu.

l V roku 1997 vydala ISO sériu ISO 14000 a definovala LCA ako kompiláciu a hodnotenie vstupov, výstupov a potenciálnych environmentálnych dopadov produktového systému počas jeho životného cyklu. Vplyv na životné prostredie zahŕňa využívanie zdrojov, ľudské zdravie a ekológiu. ISO 14040 definuje princíp a rámec a ISO 14044 definuje požiadavky a návod.

Hodnotenie LCA obsahuje 4 fázy:

1) cieľ a rozsah. Ide o účel výskumu, hranice systému, zvolenú jednotku na použitie a požiadavky na údaje.

2) Analýza zásob. To zahŕňa zber a likvidáciu údajov.

3) Hodnotenie vplyvu. Ide o analýzu prvkov, ktoré ovplyvňujú životné prostredie.

4) Výklad. Toto je záver hodnotenia a analýza výsledku.

Cieľ a rozsah

Cieľ štúdia

Cieľom štúdia je východiskový bod LCA. Ide o to, aby sa lepšie vyhodnotila výkonnosť systému a tiež to pomáha preukázať, že systém je šetrný k životnému prostrediu, aby bolo možné požiadať o zelenú certifikáciu.

Hranice systému

Hranice systému by mali obsahovať nasledujúce fázy životného cyklu a príslušný postup (nižšie sú systémové hranice batériového produktu)

Toto sa nazýva od kolísky do hrobu. Kolíska znamená začiatok, ktorý odkazuje na získavanie surovín. Hrob znamená koniec, čo znamená zošrotovanie a recykláciu.

Funkčná jednotka

Funkčná jednotka je štandard výpočtu pre vstup a výstup počas životného cyklu systému. Zvyčajne existujú dve funkčné jednotky. Jedna je hmotnosť (jednotka: kg), druhá je elektrická energia (jednotka: kWh). Ak prijmeme energiu ako jednotku, potom je táto energia definovaná ako celková energia poskytnutá batériovým systémom počas jeho životného cyklu. Celková energia sa vypočíta vynásobením doby cyklu a energie každého cyklu.

Kvalita dát

V štúdii LCA má kvalita údajov vplyv na výsledok LCA. Preto by sme mali poskytnúť vyhlásenie a vysvetlenie k údajom, ktoré sme prijali počas štúdie.

Hodnotenie zásob

Inventár životného cyklu (LCI) je základom LCA. Musíme kvantifikovať zdroje potrebné na životný cyklus produktov, spotrebu energie a emisie. Zdroje tu zahŕňajú ťažbu, spracovanie, predaj produktov, používanie, prepravu, skladovanie, zošrotovanie a recykláciu, celý životný cyklus. Energia zahŕňa spotrebu elektriny, chémie a slnečnej energie. Emisie zahŕňajú znečistenie, teplo a žiarenie.

(1) Vytvorte model systému produktov založený na systémových hraniciach, ktoré sú definované v cieli a rozsahu.

(2) Zhromažďovať relevantné údaje, ako je materiál v každom postupe, spotreba energie, doprava, emisie a záložná databáza.

(3) Vypočítajte emisie podľa funkčnej jednotky.

Hodnotenie vplyvu

Hodnotenie vplyvu životného cyklu (LCIA) sa vykonáva na základe analýzy zásob. LCIA zahŕňa kategórie vplyvu, parameter, model charakterizácie, kategorizáciu výsledkov, výpočet parametrov kategórie (charakterizovať a štandardizovať).

Kategórie hodnotenia vplyvu LCA zahŕňajú:

• Hodnota potenciálu spotreby abiotických zdrojov a potenciálna hodnota spotreby fosílnych palív. Spotreba abiotických zdrojov je dôležitá pre rafináciu rudy v systéme. Jednotkou je kg Sb ekv. Abiotická spotreba fosílnych palív súvisí s tepelnou hodnotou. Jednotkou je MJ.
• Hodnota globálneho otepľovania. Medzivládny panel pre zmenu klímy (IPCC) vyvinul charakterizovaný model na výpočet charakterizovaných faktorov. Charakterizované faktory predstavujú potenciál globálneho otepľovania na 100 rokov. Jednotkou je kg CO₂ekv.
• Hodnota potenciálu poškodzovania ozónovej sféry. Tento model vyvinula Globálna meteorologická organizácia. Definuje potenciál poškodzovania ozónovej vrstvy rôznych plynov. Jednotkou je kg CFC-11 ekv.
• Fotochemický ozón. Jednotkou je kg C₂H₂ekv.
• Acidifikácia. Predstavuje emisný potenciál meraním SO₂z každého kilogramu emisií. Jednotkou je kg SO₂ekv.
• Eutrofizácia. Jednotkou je kg PO₄ekv.
• Výklad
• Tlmočenie je poslednou fázou LCA. Kombináciou cieľa a rozsahu, inventarizačnej analýzy a hodnotenia vplyvu môžeme komplexne zhodnotiť produkt a zistiť meranie na zlepšenie produkcie alebo emisií počas životného cyklu. Napríklad môžeme podporiť výrobu surovín, zmeniť výber surovín, podporiť spracovanie produktov, zmeniť typ energie, optimalizovať recyklačné zariadenia atď.

Záver

• LCA obsahuje príliš veľa druhov údajov. Kvalita a integrita údajov bude mať veľký vplyv na výsledok. Ak dokážeme vybudovať platformu na sledovanie údajov, v ktorej môžeme získať zásoby, ako sú kľúčové komponenty a výrobu, a vytvoriť základnú databázu recyklácie, výrazne to zníži náročnosť certifikácie uhlíkovej stopy.
• Na zníženie emisií uhlíka existujú tieto opatrenia: 1. Inovujte materiálový systém batérie na zvýšenie hustoty energie a životnosti cyklu. Tým sa znížia emisie uhlíka. 2. V porovnaní s lítium-iónovou batériou má sodíkovo-iónová batéria nižší vplyv na životné prostredie. 3. Pevná batéria má počas výroby nižšie emisie uhlíka ako lítium-iónová batéria. 4. Recyklácia materiálov a opätovná produkcia môžu tiež zlepšiť znečistenie a znížiť emisie uhlíka.