Фон

Оценка жизненного цикла (LCA) — это инструмент для измерения потребления источника энергии и воздействия продукта на окружающую среду, производственного процесса. Инструмент будет производить измерения от сбора сырья до производства, транспортировки, использования и, в конечном итоге, до окончательной утилизации. LCA основана с 1970-х годов.

l Общество экологической токсикологии и химии (SETAC) определяет SETAC как метод оценки влияния продуктов, производства и действий на окружающую среду путем оценки использования сырья, потребления энергии и выбросов отходов.

l В 1997 году ISO выпустила серию стандартов ISO 14000 и определила LCA как компиляцию и оценку входных данных, результатов и потенциального воздействия производственной системы на окружающую среду на протяжении всего ее жизненного цикла. Воздействие на окружающую среду включает в себя использование ресурсов, здоровье человека и экологию. ISO 14040 определяет принципы и структуру, а ISO 14044 определяет требования и рекомендации.

Оценка LCA состоит из 4 этапов:

1) цель и сфера применения. Речь идет о цели исследования, границах системы, выбранной единице измерения и требованиях к данным.

2) Инвентарный анализ. Это включает в себя сбор и удаление данных.

3) Оценка воздействия. Это необходимо для анализа элементов, влияющих на окружающую среду.

4) Интерпретация. Это необходимо для завершения оценки и анализа результата.

Цель и объем

Цель обучения

Целью исследования является отправная точка LCA. Это позволяет лучше оценить производительность системы, а также помогает доказать ее экологичность и подать заявку на экологическую сертификацию.

Границы системы

Границы системы должны содержать следующие фазы жизненного цикла и соответствующую процедуру (ниже приведены границы системы аккумуляторного продукта)

Это так называемая «от колыбели до могилы». Колыбель означает начало, то есть получение сырья. Могила означает конец, что означает утилизацию и переработку отходов.

Функциональный блок

Функциональная единица — это стандарт расчета ввода и вывода в течение жизненного цикла системы. Обычно имеется два функциональных блока. Один — это масса (единица измерения: кг), другой — электрическая энергия (единица измерения: кВтч). Если принять энергию за единицу, то эта энергия определяется как общая энергия, обеспечиваемая аккумуляторной системой за ее жизненный цикл. Полная энергия рассчитывается путем умножения времени цикла и энергии каждого цикла.

Качество данных

В исследовании LCA качество данных влияет на результат LCA. Поэтому мы должны дать формулировку и объяснение данным, которые мы приняли в ходе исследования.

Оценка запасов

Инвентаризация жизненного цикла (LCI) является основой LCA. Нам необходимо количественно оценить ресурсы, необходимые для жизненного цикла продуктов, потребления энергии и выбросов. Ресурсы здесь включают добычу, переработку, продажу продукции, использование, транспортировку, хранение, утилизацию и переработку, весь жизненный цикл. Энергия включает в себя потребление электроэнергии, химии и солнечной энергии. Выбросы включают загрязнение, тепло и радиацию.

(1) Создайте модель продуктовой системы на основе границ системы, определенных в целях и масштабах.

(2) Соберите соответствующие данные, такие как материалы в каждой процедуре, потребление энергии, транспортировка, выбросы и исходную базу данных.

(3) Рассчитайте выбросы в соответствии с функциональными единицами.

Оценка воздействия

Оценка воздействия на жизненный цикл (LCIA) проводится на основе инвентаризационного анализа. LCIA включает категории воздействия, параметр, модель характеристики, классификацию результатов, расчет параметров категории (охарактеризовать и стандартизировать).

Категории оценки воздействия LCA включают:

• Потенциальная стоимость потребления абиотических ресурсов и потенциальная стоимость потребления ископаемого топлива. Потребление абиотических ресурсов имеет отношение к переработке руды на входе системы. Единица измерения – кг Sb-экв. Абиотическое потребление ископаемого топлива связано с его теплотворной способностью. Единица — MJ.
• Значение глобального потепления. Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) разработала охарактеризованную модель для расчета охарактеризованных факторов. Охарактеризованные факторы представляют потенциал глобального потепления на 100 лет. Единица измерения — кг CO.₂экв.
• Потенциальная величина разрушения озоновой сферы. Эта модель разработана Глобальной метеорологической организацией. Он определяет потенциал разрушения озона различными газами. Единица измерения – кг экв. ХФУ-11.
• Фотохимический озон. Единица измерения – кг С.₂H₂экв.
• Подкисление. Он представляет собой потенциал выбросов путем измерения SO₂каждого килограмма выбросов. Единица измерения — кг SO.₂экв.
• Эвтрофикация. Единица измерения — кг ПО.₄экв.
• Интерпретация
• Интерпретация – это последний этап LCA. Объединив цель и объем, анализ запасов и оценку воздействия, мы можем провести комплексную оценку продукта и найти меры для улучшения выбросов в процессе производства или жизненного цикла. Например, мы можем продвигать производство сырья, изменять выбор сырья, продвигать переработку продукции, менять тип энергии, оптимизировать оборудование для переработки и т. д.

Заключение

• В LCA задействовано слишком много видов данных. Качество и целостность данных будут иметь большое влияние на результат. Если мы сможем создать платформу отслеживания данных, в которой мы сможем собирать инвентарь, например, ключевые компоненты и продукцию, и формировать базовую базу данных по переработке, это значительно снизит сложность сертификации углеродного следа.
• Для снижения выбросов углекислого газа принимаются следующие меры: 1. Инновационная система материалов аккумуляторов для повышения плотности энергии и увеличения срока службы. Это снизит выбросы углекислого газа. 2. По сравнению с литий-ионным аккумулятором, натрий-ионный аккумулятор оказывает меньшее воздействие на окружающую среду. 3. Твердотельная батарея имеет меньшие выбросы углерода, чем литий-ионная батарея во время производства. 4. Переработка материалов и повторное производство также могут улучшить загрязнение окружающей среды и снизить выбросы углекислого газа.