พื้นหลัง

การประเมินวัฏจักรชีวิต (LCA) เป็นเครื่องมือในการวัดการใช้แหล่งพลังงานและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของผลิตภัณฑ์และงานฝีมือการผลิตเครื่องมือนี้จะวัดตั้งแต่การรวบรวมวัตถุดิบไปจนถึงการผลิต การขนส่ง การใช้งาน และสุดท้ายคือการกำจัดทิ้งในที่สุดLCA ก่อตั้งขึ้นตั้งแต่ปี 1970

สมาคมพิษวิทยาและเคมีสิ่งแวดล้อม (SETAC) กำหนดให้ SETAC เป็นวิธีการประเมินว่าผลิตภัณฑ์ การผลิต และการดำเนินการมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างไร โดยประเมินการใช้วัตถุดิบ การใช้พลังงาน และการปล่อยของเสีย

ในปี พ.ศ. 2540 ISO ได้ออกชุด ISO 14000 และกำหนดให้ LCA เป็นการรวบรวมและประเมินปัจจัยนำเข้า ผลผลิต และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้นของระบบผลิตภัณฑ์ตลอดวงจรชีวิตผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ได้แก่ การใช้ทรัพยากร สุขภาพของมนุษย์ และระบบนิเวศISO 14040 กำหนดหลักการและกรอบการทำงาน และ ISO 14044 กำหนดข้อกำหนดและแนวทาง

การประเมิน LCA ประกอบด้วย 4 ขั้นตอน:

1) เป้าหมายและขอบเขตนี่เป็นเรื่องเกี่ยวกับวัตถุประสงค์ของการวิจัย ขอบเขตของระบบ เลือกหน่วยที่จะใช้ และข้อกำหนดด้านข้อมูล

2) การวิเคราะห์สินค้าคงคลังสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการรวบรวมและการกำจัดข้อมูล

3) การประเมินผลกระทบเพื่อวิเคราะห์องค์ประกอบที่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

4) การตีความเพื่อสรุปผลการประเมินและวิเคราะห์ผล

เป้าหมายและขอบเขต

เป้าหมายของการศึกษา

เป้าหมายของการศึกษาคือจุดเริ่มต้นของ LCAนี่เป็นการประเมินประสิทธิภาพของระบบได้ดีขึ้น และยังช่วยพิสูจน์ว่าระบบเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเพื่อยื่นขอใบรับรองสีเขียวอีกด้วย

ขอบเขตของระบบ

ขอบเขตของระบบควรมีระยะวงจรชีวิตต่อไปนี้และขั้นตอนที่เกี่ยวข้อง (ด้านล่างคือขอบเขตระบบของผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่)

นี้เรียกว่าเปลถึงหลุมฝังศพCradle หมายถึง จุดเริ่มต้น ซึ่งหมายถึง การได้มาซึ่งวัตถุดิบGrave หมายถึงจุดสิ้นสุด ซึ่งหมายถึงการทิ้งขยะและการรีไซเคิล

หน่วยฟังก์ชั่น

หน่วยฟังก์ชันเป็นมาตรฐานในการคำนวณอินพุตและเอาท์พุตระหว่างวงจรชีวิตของระบบโดยปกติจะมีหน่วยฟังก์ชันสองหน่วยอันหนึ่งคือมวล (หน่วย: กิโลกรัม) อีกอันคือพลังงานไฟฟ้า (หน่วย: kWh)หากเรารับพลังงานเป็นหน่วย พลังงานนี้จะถูกกำหนดให้เป็นพลังงานทั้งหมดที่ระบบแบตเตอรี่ให้มาในวงจรชีวิตของมันพลังงานทั้งหมดคำนวณโดยการคูณรอบเวลาและพลังงานของแต่ละรอบ

คุณภาพของข้อมูล

ในการศึกษา LCA คุณภาพของข้อมูลจะส่งผลต่อผลลัพธ์ของ LCAดังนั้นเราจึงควรให้คำชี้แจงและคำอธิบายเกี่ยวกับข้อมูลที่เรานำมาใช้ในระหว่างการศึกษา

การประเมินสินค้าคงคลัง

Life Cycle Inventory (LCI) เป็นพื้นฐานของ LCAเราจำเป็นต้องวัดปริมาณทรัพยากรที่จำเป็นสำหรับวงจรชีวิตของผลิตภัณฑ์ การใช้พลังงาน และการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทรัพยากรที่นี่รวมถึงการขุด การแปรรูป การขายผลิตภัณฑ์ การใช้ การขนส่ง การจัดเก็บ การแยกของเสีย และการรีไซเคิล ตลอดวงจรชีวิตพลังงานรวมถึงการใช้พลังงานไฟฟ้า เคมี และพลังงานแสงอาทิตย์การปล่อยก๊าซเรือนกระจกรวมถึงมลภาวะ ความร้อน และการแผ่รังสี

(1) สร้างแบบจำลองระบบผลิตภัณฑ์ตามขอบเขตของระบบที่กำหนดไว้ในเป้าหมายและขอบเขต

(2) รวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้อง เช่น วัสดุในแต่ละขั้นตอน การใช้พลังงาน การขนส่ง การปล่อยก๊าซเรือนกระจก และฐานข้อมูลต้นทาง

(3) คำนวณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกตามหน่วยฟังก์ชัน

การประเมินผลกระทบ

การประเมินผลกระทบต่อวงจรชีวิต (LCIA) ดำเนินการตามการวิเคราะห์สินค้าคงคลังLCIA ประกอบด้วยหมวดหมู่ผลกระทบ พารามิเตอร์ โมเดลการกำหนดลักษณะ การจัดหมวดหมู่ผลลัพธ์ การคำนวณพารามิเตอร์หมวดหมู่ (กำหนดคุณลักษณะและมาตรฐาน)

หมวดหมู่การประเมินผลกระทบของ LCA ประกอบด้วย:

• มูลค่าศักยภาพการใช้ทรัพยากรชีวภาพและมูลค่าศักยภาพการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลการใช้ทรัพยากรชีวภาพเกี่ยวข้องกับการปรับแต่งแร่ในระบบอินพุตมีหน่วยเป็น กิโลกรัม Sb eqการบริโภคเชื้อเพลิงฟอสซิลแบบไม่ใช้ชีวิตมีความสัมพันธ์กับค่าความร้อนหน่วยเป็นเอ็มเจ
• คุณค่าภาวะโลกร้อนคณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (IPCC) ได้พัฒนาแบบจำลองลักษณะเฉพาะเพื่อคำนวณปัจจัยเชิงลักษณะเฉพาะปัจจัยที่โดดเด่นแสดงถึงศักยภาพของภาวะโลกร้อนในรอบ 100 ปีมีหน่วยเป็น กิโลกรัม CO₂สมการ
• ค่าศักยภาพการพร่องของโอโซนทรงกลมโมเดลนี้ได้รับการพัฒนาโดยองค์การอุตุนิยมวิทยาโลกโดยจะกำหนดศักยภาพในการทำลายโอโซนของก๊าซต่างๆมีหน่วยเป็น กก. CFC-11 เท่ากับ
• โอโซนโฟโตเคมีคอลมีหน่วยเป็น กิโลกรัม C₂H₂สมการ
• การทำให้เป็นกรดแสดงถึงศักยภาพในการปล่อยก๊าซโดยการวัด SO₂ของการปล่อยก๊าซแต่ละกิโลกรัมมีหน่วยเป็น กิโลกรัม SO₂สมการ
• ยูโทรฟิเคชันมีหน่วยเป็น กิโลกรัม PO₄สมการ
• การตีความ
• การตีความเป็นระยะสุดท้ายของ LCAเมื่อรวมเป้าหมายและขอบเขต การวิเคราะห์สินค้าคงคลัง และการประเมินผลกระทบเข้าด้วยกัน เราจะสามารถประเมินผลิตภัณฑ์ได้อย่างครอบคลุม และค้นหาการวัดเพื่อปรับปรุงการผลิตหรือการปล่อยก๊าซตลอดอายุการใช้งานตัวอย่างเช่น เราสามารถส่งเสริมการผลิตวัตถุดิบ เปลี่ยนแปลงการเลือกวัตถุดิบ ส่งเสริมการแปรรูปผลิตภัณฑ์ เปลี่ยนประเภทพลังงาน เพิ่มประสิทธิภาพอุปกรณ์รีไซเคิล เป็นต้น

บทสรุป

• มีข้อมูลหลายประเภทที่เกี่ยวข้องกับ LCA มากเกินไปคุณภาพและความสมบูรณ์ของข้อมูลจะมีอิทธิพลอย่างมากต่อผลลัพธ์หากเราสามารถสร้างแพลตฟอร์มการติดตามข้อมูล ซึ่งเราสามารถดึงสินค้าคงคลัง เช่น ส่วนประกอบหลักและการผลิต และสร้างฐานข้อมูลพื้นฐานของการรีไซเคิล จะช่วยลดความยุ่งยากในการรับรองการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้อย่างมาก
• เพื่อลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน มีมาตรการดังนี้ 1. คิดค้นระบบวัสดุแบตเตอรี่เพื่อเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานและอายุการใช้งานซึ่งจะช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน2. เมื่อเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แบตเตอรี่โซเดียมไอออนมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่า3. แบตเตอรี่แข็งมีการปล่อยก๊าซคาร์บอนต่ำกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในระหว่างการผลิต4. วัสดุรีไซเคิลและการผลิตซ้ำยังสามารถปรับปรุงมลพิษและลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนได้อีกด้วย