Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Một phương pháp xác định ranh giới hệ thống cho đánh giá vòng đời
Tóm tắt
Đánh giá vòng đời (LCA) là một công cụ hữu ích để định lượng tác động môi trường tổng thể của một sản phẩm, quy trình hoặc dịch vụ. Phạm vi khoa học và định nghĩa ranh giới là rất quan trọng để đảm bảo độ chính xác của kết quả LCA. Việc xác định ranh giới trong LCA là một thách thức và hiện chưa có phương pháp khoa học nào được chấp nhận phổ biến. Mục tiêu của nghiên cứu này là trình bày một thảo luận toàn diện về các ranh giới hệ thống trong LCA và phát triển một phương pháp phân định ranh giới thích hợp. Hệ thống sản phẩm được chia thành hệ thống chính và các hệ thống con có liên quan. Mối quan hệ phân cấp giữa các dòng chảy và quy trình được làm rõ bằng cách giới thiệu các can thiệp liên quan đến dòng chảy và quy trình. Một mô hình đường cong ranh giới hệ thống cho LCA được phát triển và các quy tắc ngưỡng để đánh giá xem ranh giới hệ thống có đáp ứng yêu cầu nghiên cứu được đề xuất. Các tiêu chí định lượng từ các khía cạnh môi trường, kỹ thuật, địa lý và tạm thời được trình bày để giới hạn các ranh giới của LCA. Một thuật toán được phát triển để xác định một ranh giới thích hợp bằng cách tìm kiếm cây quy trình và đánh giá mức đóng góp tác động môi trường của từng quy trình khi nó được thêm vào hệ thống đang nghiên cứu. Sự khác biệt giữa một hệ thống hạn chế và một hệ thống lý thuyết hoàn chỉnh được trình bày. Một nghiên cứu trường hợp được tiến hành trên một mẫu tivi màu để chứng minh và xác thực phương pháp xác định ranh giới. Kết quả cho thấy chỉ số tác động môi trường tổng thể có xu hướng tăng chậm sau một số lượng quy trình nhất định được xem xét, và độ dốc của đường cong phù hợp có xu hướng về số không dần dần. Theo các quy tắc ngưỡng, một ranh giới hệ thống tương đối chính xác có thể được nhận được. Nghiên cứu cho thấy rằng đường cong ranh giới hệ thống mô tả sự phát triển của kết quả đánh giá tác động vòng đời (LCIA) khi các quy trình được thêm vào. Hai quy tắc ngưỡng và các phương pháp xác định được trình bày có thể được sử dụng để xác định ranh giới hệ thống của LCA. Nghiên cứu trường hợp đã chứng minh rằng phương pháp được trình bày trong bài báo này là một công cụ hiệu quả cho việc xác định ranh giới.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Clift R, Frischknecht R, Huppes G et al (1998) Towards a coherent approach to life cycle inventory analysis. SETAC, Brussels
Crawford RH (2008) Validation of a hybrid life-cycle inventory analysis method. J Environ Manage 88(3):496–506
Dodbiba G, Takahashi K, Sadaki J et al (2008) The recycling of plastic wastes from discarded TV sets: comparing energy recovery with mechanical recycling in the context of life cycle assessment. J Clean Prod 16:458–470
Ekvall T, Weidema BP (2004) System boundaries and input data in consequential life cycle inventory analysis. Int J Life Cycle Assess 9(3):161–171
Environmental Protection Agency (EPA) (2006) Life cycle assessment: principles and practice. EPA/600/R-06/060. Cincinnati, OH, USA
Feng C, Ma XQ (2009) The energy consumption and environmental impacts of a color TV set in China. J Clean Prod 17(1):13–25
Finnveden G, Hauschild MZ, Ekvall T et al (2009) Recent developments in life cycle assessment. J Environ Manage 91(1):1–21
Gentil EC, Damgaard A, Hauschild M et al (2010) Models for waste life cycle assessment: review of technical assumptions. Waste Manage 30(12):2636–2648
Guinée JB (ed) (2002a) Life cycle assessment: an operational guide to the ISO standards (Eco-Efficiency in Industry and Science), part 2b. Kluwer, Dordrecht
Guinée JB (ed) (2002b) Life cycle assessment: an operational guide to the ISO standards (Eco-Efficiency in Industry and Science), part 3. Kluwer, Dordrecht
Heijungs R, Suh S (2001) The computational structure of life cycle assessment. Centre of Environmental Science, Leiden University, Holland
Heijungs R, Guinee JB, Huppes G et al (1992) Environmental life cycle assessment of products: guide and backgrounds. CML, Leiden University, Leiden
Hochschorner E, Finnveden G (2003) Evaluation of two simplified life cycle assessment methods. Int J Life Cycle Assess 8(3):119–128
International Standard Organization (ISO) (2000) Environmental management–life cycle assessment—examples of application of ISO 14041 to goal and scope definition and inventory analysis, ISO14049, BSI, ISO
International Standard Organization (ISO) (2006) Environmental management–Life cycle assessment—principles and framework. ISO14040, BSI, CEN
International Standard Organization (ISO) (2006) Environmental management–Life Cycle Assessment—requirements and guidelines, ISO 14044, BSI, CEN
Jacquemin L, Pontalier P-Y, Sablayrolles C (2012) Life cycle assessment (LCA) applied to the process industry: a review. Int J Life Cycle Assess 17(8):1028–1041
Kulkarni R, Zhang HC, Li JZ et al (2005) A framework for environmental impact assessment tools: comparison validation and application using case study of electronic products. Proc IEEE Int Symp Electron Environ, pp 210–214
Lindfors L-G, Christiansen K, Hoffman L et al (1995) Nordic guidelines on life-cycle assessment. Nord. Nordic Council of Ministers, Copenhagen
Malmodin J, Oliv L, Bergmark P (2001) Life cycle assessment of third generation (3G) wireless telecommunication systems at Ericsson. In: Proceeding of environmentally conscious design and inverse manufacturing. Proc EcoDesign 2001
Marvuglia A, Cellura M, Heijungs R (2010) Toward a solution of allocation in life cycle inventories: the use of least-squares techniques. Int J Life Cycle Assess 15(9):1020–1040
Merrild H, Damgaard A, Christensen TH (2008) Life cycle assessment of waste paper management: the importance of technology data and system boundaries in assessing recycling and incineration. Resour Conserve Recy 52(12):1391–1398
Ny H, MacDonald JP, Broman G et al (2006) Sustainability constraints as system boundaries—an approach to making life-cycle management strategic. J Ind Ecol 10(1–2):61–77
Raynolds M, Fraser R, Checkel D (2000) The relative mass-energy-economic (RMEE) method for system boundary selection. Int J Life Cycle Assess 5(1):37–46
Shrivastava P, Zhang HC, Li JZ et al (2005) Evaluating obsolete electronic products for disassembly, materials recovery, and environmental impact through a decision support system. Proc IEEE Int Symp Electron Environ, pp 221–225
Suh S, Lenzen M, Treloar GJ et al (2004) System boundary selection in life-cycle inventories using hybrid approaches. Environ Sci Technol 38(3):657–664
Tillman A-M, Ekvall T, Baumann H et al (1994) Choice of system boundaries in life cycle assessment. J Clean Prod 2(1):21–29
Todd JA, Curran MA (1999) Streamlined life-cycle assessment: a final report from the SETAC North America streamlined LCA workgroup. Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC) and SETAC Foundation for Environmental Education. Pensacola
Wenzel H, Hauschild MZ, Alting L (1997) Environmental assessment of products: Col. 1/ Methodology, tools and case studies in product development. Chapman & Hall, London
Williams E (2004) Energy intensity of computer manufacturing: hybrid assessment combining process and economic input–output methods. Environ Sci Technol 38(22):6166–6174
Yang JX, Nielsen PH (2001) Chinese life cycle impact assessment factors. J Environ Sci 13(2):205–209
Yang JX, Xu C, Wang RS (2002) Methodology and application of life cycle assessment. China Meteorological Press, Beijing (In Chinese)