LCA评价方法框架
在ISO14040系列标准中,重要的就是ISO14040和ISO14044这两个标准,它们构成了 LCA 环境影响的基本框架,虽然没有特别指出适用于特定的 GHG 排放,但包括了对空气的排放影响。
其中ISO14040包括了7个章节和1个附录,并给出46个术语,对生命周期评价的原则、阶段、主要特征、总体概念、方法学框架、生命周期清单分析、生命周期影响评价、报告、鉴定性评审做出了规定,是对LCA早的完整标准。
ISO14044则对生命周期评价的方法学框架、报告和鉴定性评审给出了要求和指南,对前者进行了有力的补充。
根据ISO标准,LCA评价共包括目标与范围定义、生命周期清单分析、生命周期影响评价、生命周期解释这4个阶段。
1、目标与范围定义
该阶段主要是明确LCA的研究目的与研究对象,即为什么提出做LCA,要回答什么问题,LCA结果给谁用,用于何处,要支持哪个决策者及其决策问题。
LCA目标与范围的确定需要从2个维度进行考虑,即全生命周期的过程(系统边界的选择)+自然资源的影响类型(LCIA指标的选择)。
LCA系统边界的选择一般为“摇篮到坟墓”或者“摇篮到大门”,前者适用于研究对象为终端产品的情形,如汽车、手机、桌子等,后者适用于研究对象为中间产品的情形,如电解铝、塑料等。
LCA的自然资源影响类型包括资源类、气候变化类、大气环境类、水体及土壤毒性类等指标,目前常见的主要是产品碳足迹的LCA研究。
2、生命周期清单分析(LCI)
在确定LCA的研究目的与研究对象后,该阶段主要建模并进行单元过程的数据收集、数据审定、数据关联到单元过程等。单元过程是进行生命周期清单分析时为量化输入和输出数据而确定的基本部分,在确定单元过程时,原则上应该包括“产品名称+生产技术名称+原料名称”。
目前较有影响力的LCA基础数据库主要有ecoinvent和GaBi数据库,这些基础数据库包含了几百种大宗能源、原材料的生产过程数据库,大宗原材料在生产过程中,其生产链不再是线性的,而是交织形成网状结构,比如发电和煤炭开采互为上下游关系,也因此LCA的建模并不是无限追溯的,而是可以形成完整模型的。
单元过程数据集采集一般包括六种数据类型:
单元过程的产品和副产品(有价值的产出包括非实物产出,即服务)
单元过程的自然资源消耗(煤炭、石油、天然气、森林、地下水等,无需追溯)
原辅料等物料消耗数据(自来水、中水等经过人工处理的,不仅要知道其消耗量,原则上还需继续向前追溯到自然资源)
能源消耗数据(二次能源)
环境排放(包括温室气体排放,直接排放到自然环境,只需要知道数量,无需追溯)
待处置废弃物(废水、废弃物、危废等,原则上要向后追溯处置过程)。
3、生命周期影响评价(LCIA)
经过LCI阶段建立完整LCA模型后,LCA软件会把所有过程的数据集累加在一起,得到生命周期清单结果,该结果包含上千种清单物质。生命周期影响评价阶段就是在LCI结果的基础上进行合并,使其成为常见的资源环境影响类型指标。
如前所述,LCA的自然资源影响类型包括资源类(如矿物、能源)、气候变化类(如碳足迹)、大气环境类(如酸化、臭氧层消耗)、水体及土壤毒性类(如淡水、人体健康)等指标。
4、生命周期解释
在经过前面三个步骤后,生命周期解释主要是对方案重点、数据收集、工作流程等提出改进建议。这个过程包括完整性检查、敏感性分析、一致性检查等。