Pozadí

Posouzení životního cyklu (LCA) je nástroj pro měření spotřeby zdroje energie a dopadu na životní prostředí produktu, výrobního řemesla. Nástroj bude měřit od sběru surovin přes výrobu, přepravu, použití a případně až po konečnou likvidaci. LCA je založena od 70. let 20. století.

l Společnost pro environmentální toxikologii a chemii (SETAC) definuje SETAC jako metodu hodnocení vlivu produktů, výroby a činností na životní prostředí pomocí hodnocení využití surovin, spotřeby energie a uvolňování odpadu.

l V roce 1997 vydala ISO řadu ISO 14000 a definovala LCA jako kompilaci a hodnocení vstupů, výstupů a potenciálních dopadů na životní prostředí produktového systému během jeho životního cyklu. Dopad na životní prostředí zahrnuje využívání zdrojů, lidské zdraví a ekologii. ISO 14040 definuje princip a rámec a ISO 14044 definuje požadavky a pokyny.

Hodnocení LCA obsahuje 4 fáze:

1) cíl a rozsah. Týká se to účelu výzkumu, hranic systému, zvolené jednotky a požadavků na data.

2) Analýza zásob. To zahrnuje sběr a likvidaci dat.

3) Posouzení dopadů. Jedná se o analýzu prvků, které ovlivňují životní prostředí.

4) Výklad. Toto je závěr hodnocení a analýza výsledku.

Cíl a rozsah

Cíl studia

Cílem studia je výchozí bod LCA. To má za cíl lépe vyhodnotit výkonnost systému a také to pomáhá prokázat šetrnost systému k životnímu prostředí, aby bylo možné požádat o zelenou certifikaci.

Hranice systému

Hranice systému by měly obsahovat následující fáze životního cyklu a příslušný postup (níže jsou systémové hranice bateriového produktu)

Tomu se říká tzv. cradle-to-grave. Kolébka znamená začátek, který odkazuje na získávání surovin. Hrob znamená konec, což znamená sešrotování a recyklaci.

Funkční jednotka

Funkční jednotka je standardem výpočtu pro vstup a výstup během životního cyklu systému. Obvykle existují dvě funkční jednotky. Jedna je hmotnost (jednotka: kg), druhá je elektrická energie (jednotka: kWh). Pokud přijmeme energii jako jednotku, pak je tato energie definována jako celková energie poskytnutá bateriovým systémem během jeho životního cyklu. Celková energie se vypočítá vynásobením doby cyklu a energie každého cyklu.

Kvalita dat

Ve studii LCA má kvalita dat dopad na výsledek LCA. Proto bychom měli dát prohlášení a vysvětlení k údajům, které jsme přijali během studie.

Hodnocení zásob

Základem LCA je inventář životního cyklu (LCI). Musíme kvantifikovat zdroje potřebné pro životní cyklus produktů, spotřebu energie a emise. Mezi zdroje patří těžba, zpracování, prodej produktů, použití, doprava, skladování, sešrotování a recyklace, celý životní cyklus. Energie zahrnuje spotřebu elektřiny, chemie a solární energie. Emise zahrnují znečištění, teplo a záření.

(1) Vytvořte model systému produktů založený na hranicích systému, které jsou definovány v cíli a rozsahu.

(2) Sbírejte relevantní údaje, jako je materiál v každém postupu, spotřeba energie, doprava, emise a databáze proti proudu.

(3) Vypočítejte emise podle funkční jednotky.

Posouzení dopadů

Hodnocení dopadu životního cyklu (LCIA) se provádí na základě inventarizační analýzy. LCIA zahrnuje kategorie dopadu, parametr, model charakterizace, kategorizaci výsledků, výpočet parametrů kategorie (charakterizovat a standardizovat).

Kategorie posouzení dopadu LCA zahrnují:

• Hodnota potenciálu spotřeby abiotických zdrojů a potenciální hodnota spotřeby fosilních paliv. Spotřeba abiotických zdrojů je důležitá pro rafinaci rudy v systému. Jednotkou je kg Sb ekv. Abiotická spotřeba fosilních paliv souvisí s tepelnou hodnotou. Jednotkou je MJ.
• Hodnota globálního oteplování. Mezivládní panel pro změnu klimatu (IPCC) vyvinul charakterizovaný model pro výpočet charakterizovaných faktorů. Charakterizované faktory představují potenciál globálního oteplování na 100 let. Jednotkou je kg CO₂ekv.
• Hodnota potenciálu poškozování ozonové koule. Tento model vyvinula Global Meteorological Organization. Definuje potenciál poškozování ozónové vrstvy různých plynů. Jednotkou je kg CFC-11 ekv.
• Fotochemický ozón. Jednotkou je kg C₂H₂ekv.
• Okyselení. Představuje emisní potenciál měřením SO₂z každého kilogramu emise. Jednotkou je kg SO₂ekv.
• Eutrofizace. Jednotkou je kg PO₄ekv.
• Výklad
• Interpretace je poslední fází LCA. Kombinací cíle a rozsahu, inventarizační analýzy a posouzení dopadu můžeme provést komplexní hodnocení produktu a zjistit měření pro zlepšení produkce nebo emisí životního cyklu. Můžeme například podporovat výrobu surovin, měnit výběr surovin, podporovat zpracování produktů, měnit typ energie, optimalizovat recyklační zařízení atd.

Závěr

• LCA obsahuje příliš mnoho druhů dat. Kvalita a integrita dat bude mít velký vliv na výsledek. Pokud dokážeme vybudovat platformu pro sledování dat, ve které můžeme uchopit zásoby jako klíčové komponenty a výrobu a vytvořit základní databázi recyklace, výrazně to sníží obtížnost certifikace uhlíkové stopy.
• Ke snížení emisí uhlíku existují následující opatření: 1. Inovujte systém materiálů baterií pro zvýšení hustoty energie a životnosti cyklu. Tím se sníží emise uhlíku. 2. Sodík-iontová baterie má ve srovnání s lithium-iontovou baterií nižší vliv na životní prostředí. 3. Pevná baterie má během výroby nižší emise uhlíku než lithium-iontová baterie. 4. Recyklace materiálů a reprodukce mohou také zlepšit znečištění a snížit emise uhlíku.