Agtergrond

Lewensiklusbeoordeling (LCA) is 'n instrument om die verbruik van energiebron en omgewingsimpak van 'n produk, produksievaartuig te meet. Die instrument sal meet van grondstofversameling tot produksie, vervoer, gebruik en uiteindelik tot finale wegdoening. LCA is gestig sedert 1970's.

l Die Vereniging van Omgewingstoksikologie en Chemie (SETAC) definieer SETAC as 'n metode om te bepaal hoe produkte, produksie en aksies 'n impak op die omgewing het deur grondstofgebruik, energieverbruik en afvalvrystelling te evalueer.

l In 1997 het ISO ISO 14000-reeks uitgereik en LCA gedefinieer as die samestelling en evaluering van die insette, uitsette en die potensiële omgewingsimpakte van 'n produkstelsel deur sy lewensiklus. Die omgewingsimpak sluit in die gebruik van hulpbronne, menslike gesondheid en ekologie. ISO 14040 definieer die skoolhoof en raamwerk, en ISO 14044 definieer vereistes en leiding.

LCA-evaluering bevat 4 fases:

1) doel en omvang. Dit gaan oor die doel van navorsing, die grense van die stelsel, watter eenheid gekies word om te gebruik, en die vereiste aan data.

2) Voorraadontleding. Dit behels data-insameling en wegdoening.

3) Impakbepaling. Dit is om die elemente wat die omgewing beïnvloed, te ontleed.

4) Interpretasie. Dit is om die assessering af te sluit en die resultaat te ontleed.

Doelwit en omvang

Doel van studie

Die doel van studie is die beginpunt van LCA. Dit is om die werkverrigting van 'n stelsel beter te evalueer, en dit help ook om die omgewingsvriendelike van 'n stelsel te bewys om aansoek te doen vir groen sertifisering.

Stelselgrense

Stelselgrense moet die volgende lewensiklusfases en relevante prosedure bevat (hieronder is die stelselgrense van batteryproduk)

Dit word so genoem wieg-tot-graf. Wieg beteken die begin, wat verwys na die verkryging van grondstowwe. Graf beteken die einde, wat verwys na skrapping en herwinning.

Funksie eenheid

Funksie-eenheid is die standaard van berekening vir inset en uitset gedurende lewensiklus van 'n stelsel. Normaalweg is daar twee funksie-eenhede. Een is massa (eenheid: kg), die ander is elektriese energie (eenheid: kWh). As ons energie as eenheid aanneem, dan word hierdie energie gedefinieer as die totale energie wat deur 'n batterystelsel in sy lewensiklus voorsien word. Die totale energie word bereken deur siklustye en die energie van elke siklus te vermenigvuldig.

Data kwaliteit

In 'n LCA-studie het die kwaliteit van data 'n impak op die resultaat van LCA. Daarom moet ons 'n verklaring en verduideliking gee aan die data wat ons tydens die studie aangeneem het.

Voorraad assessering

Lewensiklusvoorraad (LCI) is die basis van LCA. Ons moet hulpbronne wat benodig word vir die lewensiklus van die produkte, die verbruik van energie en die emissie kwantifiseer. Hulpbronne hier sluit in mynbou, verwerking, verkoop van produkte, gebruik, vervoer, berging, skrapping en herwinning, die hele lewensiklus. Die energie sluit verbruik van elektrisiteit, chemie en sonkrag in. Emissie sluit besoedeling, hitte en straling in.

(1) Vestig 'n produkstelselmodel gebaseer op stelselgrense wat in doel en omvang gedefinieer word.

(2) Versamel relevante data, soos materiaal in elke prosedure, energieverbruik, vervoer, emissie en die stroomop databasis.

(3) Bereken emissie volgens funksie-eenheid.

Impakbepaling

Lewensiklusimpakbepaling (LCIA) word uitgevoer op grond van voorraadontleding. LCIA sluit impakkategorieë, parameter, karakteriseer model, resultaat kategoriseer, kategorie parameter berekening (karakteriseer en standaardiseer) in.

LCA impakbeoordelingskategorieë sluit in:

• Abiotiese hulpbronne verbruik potensiële waarde en fossielbrandstof verbruik potensiële waarde. Die verbruik van abiotiese hulpbronne is relevant vir ertsverfyning in 'n stelselinset. Die eenheid is kg Sb vgl. Die abiotiese verbruik van fossielbrandstof hou verband met hittewaarde. Die eenheid is MJ.
• Aardverwarming waarde. Interregeringspaneel oor klimaatsverandering (IPCC) het 'n gekarakteriseerde model ontwikkel om gekarakteriseerde faktore te bereken. Die gekenmerkte faktore verteenwoordig aardverwarmingspotensiaal vir 100 jaar. Die eenheid is kg CO₂vgl.
• Osoonsfeer-uitputting potensiële waarde. Hierdie model is ontwikkel deur Global Meteorological Organisation. Dit definieer die potensiaal van osoonuitputting van verskillende gasse. Die eenheid is kg CFC-11 eq.
• Fotochemiese osoon. Die eenheid is kg C₂H₂vgl.
• Versuring. Dit verteenwoordig emissiepotensiaal deur SO te meet₂van elke kilogram emissie. Die eenheid is kg SO₂vgl.
• Eutrofikasie. Die eenheid is kg PO₄vgl.
• Interpretasie
• Interpretasie is die laaste fase van LCA. Deur doel en omvang, voorraadontleding en impakbeoordeling te kombineer, kan ons 'n omvattende evaluering van 'n produk hê, en die meting uitvind om die produksie of lewensiklusvrystelling te verbeter. Ons kan byvoorbeeld grondstofproduksie bevorder, grondstofkeuse verander, produkverwerking bevorder, energietipe verander, herwinningstoerusting optimaliseer, ens.

Gevolgtrekking

• Daar is te veel soorte data betrokke by LCA. Die kwaliteit en integriteit van data sal groot invloed op die resultaat hê. As ons 'n dataopsporingsplatform kan opbou, waarin ons voorraad soos sleutelkomponente en produksie kan opneem, en 'n basiese databasis van herwinning kan vorm, sal dit die moeilikheid van koolstofvoetspoorsertifisering aansienlik verminder.
• Om koolstofvrystelling te verminder, is daar maatreëls soos volg: 1. Innoveer batterymateriaalstelsel om energiedigtheid en sikluslewe te verbeter. Dit sal koolstofvrystelling verlaag. 2. In vergelyking met litium-ioon battery, natrium-ioon battery het 'n laer invloed op die omgewing. 3. Soliede battery het 'n laer koolstofvrystelling as litium-ioon battery tydens produksie. 4. Herwinning van materiaal en herproduksie kan ook besoedeling verbeter en koolstofvrystelling verlaag.