Lý lịch

Đánh giá vòng đời (LCA) là công cụ đo lường mức tiêu thụ nguồn năng lượng và tác động môi trường của một sản phẩm, nghề sản xuất. Công cụ này sẽ đo lường từ khâu thu thập nguyên liệu thô đến sản xuất, vận chuyển, sử dụng và cuối cùng là thải bỏ cuối cùng. LCA được thành lập từ những năm 1970.

l Hiệp hội Hóa học và Độc chất Môi trường (SETAC) định nghĩa SETAC là một phương pháp đánh giá tác động của sản phẩm, quá trình sản xuất và hành động đến môi trường bằng cách đánh giá việc sử dụng nguyên liệu thô, tiêu thụ năng lượng và thải chất thải.

l Năm 1997, ISO ban hành bộ tiêu chuẩn ISO 14000 và định nghĩa LCA là việc tổng hợp và đánh giá đầu vào, đầu ra và các tác động môi trường tiềm ẩn của hệ thống sản phẩm trong suốt vòng đời của nó. Tác động môi trường bao gồm việc sử dụng tài nguyên, sức khỏe con người và hệ sinh thái. ISO 14040 xác định nguyên tắc và khuôn khổ, còn ISO 14044 xác định các yêu cầu và hướng dẫn.

Đánh giá LCA bao gồm 4 giai đoạn:

1) mục tiêu và phạm vi. Đây là về mục đích nghiên cứu, ranh giới của hệ thống, đơn vị nào được chọn để sử dụng và yêu cầu về dữ liệu.

2) Phân tích hàng tồn kho. Điều này liên quan đến việc thu thập và xử lý dữ liệu.

3) Đánh giá tác động. Đây là để phân tích các yếu tố tác động đến môi trường.

4) Giải thích. Điều này là để kết luận việc đánh giá và phân tích kết quả.

Mục tiêu và phạm vi

Mục tiêu học tập

Mục tiêu của việc học là điểm khởi đầu của LCA. Điều này nhằm đánh giá tốt hơn hiệu quả hoạt động của một hệ thống, đồng thời giúp chứng minh hệ thống đó thân thiện với môi trường để đăng ký chứng nhận xanh.

Ranh giới hệ thống

Ranh giới hệ thống phải bao gồm các giai đoạn vòng đời sau đây và quy trình liên quan (Dưới đây là ranh giới hệ thống của sản phẩm pin)

Điều này được gọi là từ nôi đến mộ. Cái nôi có nghĩa là sự khởi đầu, dùng để chỉ việc lấy nguyên liệu thô. Grave có nghĩa là sự kết thúc, ám chỉ việc loại bỏ và tái chế.

Đơn vị chức năng

Đơn vị chức năng là tiêu chuẩn tính toán đầu vào và đầu ra trong suốt vòng đời của hệ thống. Thông thường có hai đơn vị chức năng. Một là khối lượng (đơn vị: kg), hai là điện năng (đơn vị: kWh). Nếu chúng ta lấy năng lượng làm đơn vị thì năng lượng này được định nghĩa là tổng năng lượng được cung cấp bởi hệ thống pin trong vòng đời của nó. Tổng năng lượng được tính bằng cách nhân thời gian chu kỳ và năng lượng của mỗi chu kỳ.

Chất lượng dữ liệu

Trong nghiên cứu LCA, chất lượng dữ liệu ảnh hưởng đến kết quả của LCA. Vì vậy, chúng tôi nên đưa ra tuyên bố và giải thích về dữ liệu chúng tôi đã sử dụng trong quá trình nghiên cứu.

Đánh giá hàng tồn kho

Kiểm kê vòng đời (LCI) là cơ sở của LCA. Chúng ta cần định lượng các nguồn lực cần thiết cho vòng đời của sản phẩm, mức tiêu thụ năng lượng và lượng khí thải. Tài nguyên ở đây bao gồm khai thác, chế biến, bán sản phẩm, sử dụng, vận chuyển, lưu trữ, loại bỏ và tái chế, trong toàn bộ vòng đời. Năng lượng bao gồm tiêu thụ điện, hóa học và năng lượng mặt trời. Khí thải bao gồm ô nhiễm, nhiệt và bức xạ.

(1) Thiết lập mô hình hệ thống sản phẩm dựa trên ranh giới hệ thống được xác định về mục tiêu và phạm vi.

(2) Thu thập dữ liệu liên quan, như vật liệu trong từng quy trình, mức tiêu thụ năng lượng, vận chuyển, phát thải và cơ sở dữ liệu ngược dòng.

(3) Tính toán phát thải theo đơn vị chức năng.

Đánh giá tác động

Đánh giá tác động vòng đời (LCIA) được thực hiện dựa trên phân tích hàng tồn kho. LCIA bao gồm các loại tác động, tham số, mô hình đặc trưng, ​​phân loại kết quả, tính toán tham số danh mục (đặc tính hóa và tiêu chuẩn hóa).

Các hạng mục đánh giá tác động của LCA bao gồm:

• Giá trị tiềm năng tiêu thụ tài nguyên phi sinh học và giá trị tiềm năng tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch. Việc tiêu thụ tài nguyên phi sinh học có liên quan đến việc sàng lọc quặng trong đầu vào hệ thống. Đơn vị là kg Sb eq. Việc tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch phi sinh học có liên quan đến giá trị nhiệt. Đơn vị là MJ.
• Giá trị nóng lên toàn cầu. Hội đồng liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) đã phát triển một mô hình đặc trưng để tính toán các hệ số đặc trưng. Các yếu tố đặc trưng thể hiện tiềm năng nóng lên toàn cầu trong 100 năm. Đơn vị là kg CO₂tương đương.
• Giá trị tiềm năng suy giảm tầng ôzôn. Mô hình này được phát triển bởi Tổ chức Khí tượng Toàn cầu. Nó xác định khả năng suy giảm tầng ozone của các loại khí khác nhau. Đơn vị là kg CFC-11 eq.
• Ozon quang hóa. Đơn vị là kg C₂H₂tương đương.
• Axit hóa. Nó thể hiện tiềm năng phát thải bằng cách đo SO₂của mỗi kg khí thải. Đơn vị là kg SO₂tương đương.
• Hiện tượng phú dưỡng. Đơn vị là kg PO₄tương đương.
• Phiên dịch
• Diễn giải là giai đoạn cuối cùng của LCA. Kết hợp mục tiêu và phạm vi, phân tích hàng tồn kho và đánh giá tác động, chúng tôi có thể đánh giá toàn diện về sản phẩm và tìm ra biện pháp đo lường để cải thiện lượng phát thải trong quá trình sản xuất hoặc vòng đời. Ví dụ: chúng ta có thể thúc đẩy sản xuất nguyên liệu thô, thay đổi lựa chọn nguyên liệu thô, thúc đẩy xử lý sản phẩm, thay đổi loại năng lượng, tối ưu hóa thiết bị tái chế, v.v.

Phần kết luận

• Có quá nhiều loại dữ liệu liên quan đến LCA. Chất lượng và tính toàn vẹn của dữ liệu sẽ có ảnh hưởng lớn đến kết quả. Nếu chúng ta có thể xây dựng một nền tảng truy tìm dữ liệu, trong đó chúng ta có thể lấy hàng tồn kho như các bộ phận chính và quá trình sản xuất, đồng thời hình thành cơ sở dữ liệu cơ bản về tái chế, điều đó sẽ giảm đáng kể khó khăn trong việc chứng nhận lượng khí thải carbon.
• Để giảm lượng khí thải carbon, có các biện pháp như sau: 1. Đổi mới hệ thống vật liệu pin để nâng cao mật độ năng lượng và vòng đời. Điều này sẽ làm giảm lượng khí thải carbon. 2. So với pin lithium-ion, pin natri-ion có ảnh hưởng ít hơn đến môi trường. 3. Pin rắn có lượng khí thải carbon thấp hơn pin lithium-ion trong quá trình sản xuất. 4. Vật liệu tái chế và tái sản xuất cũng có thể cải thiện tình trạng ô nhiễm và giảm lượng khí thải carbon.