Что LCA раскрывает о построенной среде и циркулярной экономике

Автор: Джереми Хакиан

Оценка жизненного цикла (LCA) получила значительное распространение в секторе зеленого строительства в качестве инструмента для оценки экологических характеристик строительных материалов и изделий, особенно после того, как USGBC LEED начал признавать экологические декларации продукции на основе LCA . Как выяснили производители и заинтересованные стороны, LCA способствует прозрачности, обеспечивая целостную, системно-ориентированную перспективу воздействия на окружающую среду и здоровье человека, связанную с добычей ресурсов, производством, использованием продукции, а также ее утилизацией или переработкой. Более того, это бесценный инструмент для оценки преимуществ и компромиссов, связанных с различными решениями "дизайна для окружающей среды", направленными на создание более циркулярной экономики.

Однако LCA полна сюрпризов. Для начала, архитекторы, дизайнеры и производители должны знать две вещи:

1. Применение "линзы" LCA - иногда называемой "мышлением жизненного цикла" - является предварительным шагом. Как бы нам ни казалось, что мы можем предвидеть экологические характеристики продукта или материала в течение его жизненного цикла, LCA может дать неожиданные результаты, которые могут повлиять на дизайн, производство и решения о покупке продукта. Отчасти именно это делает LCA таким мощным инструментом. Но это также означает, что вам нужно быть непредвзятым и ожидать неожиданного.
2. Программное обеспечение LCA часто изобилует встроенными допущениями, которые могут исказить интерпретацию конечных результатов. Это происходит потому, что такое программное обеспечение часто не способно интегрировать региональные переменные. Это может привести к "ложноположительным" (то есть расчетам потенциальных воздействий, которые на самом деле не существуют или завышены) и "ложноотрицательным" (то есть упущению важных воздействий, которые должны быть учтены) результатам. Поэтому следует внимательно относиться к интерпретации результатов, чтобы убедиться, что вы принимаете наиболее обоснованные решения на основе информации, полученной в ходе LCA.

Другой пример касается древесины, используемой в качестве строительного материала или компонента в конструкции изделия. Если эта древесина поступает из сертифицированного ответственно управляемого леса, ее воздействие на среду обитания диких животных может быть гораздо меньше, чем древесины, полученной из плохо управляемых лесов. Такое воздействие на среду обитания диких животных также плохо учитывается в моделях LCA.

Аналогичным образом, плотина гидроэлектростанции, создающая большое мелководное водохранилище, может привести к значительным выбросам метана - мощного парникового газа - в результате разложения органических веществ, в то время как плотина "на реке", не создающая значительных препятствий для течения реки, не будет иметь такого же профиля парниковых газов. Опять же, отчетность о глобальном потеплении в большинстве моделей LCA не уловит этого различия.

Удивительные результаты

Когда все сказано и сделано, результаты LCA могут быть наглядными. Вот три примера

1. Если промышленный процесс вносит наибольший вклад в воздействие на окружающую среду для одного продукта, это не означает, что так будет и с другим продуктом в той же товарной категории. Рассмотрим хромистую сталь в сравнении с углеродистой сталью, произведенной в электродуговой печи. Хромистая сталь устойчива к коррозии и поэтому обычно дороже углеродистой стали. Для углеродистой стали наибольший вклад в воздействие вносит использование электроэнергии на сталелитейном заводе. Однако в случае хромистой стали наибольший вклад в воздействие на окружающую среду "от колыбели до ворот" вносят ферросплавы, которые обычно составляют 15-20% от веса продукта.
2. Для большинства продуктов стадия производства обычно оказывает значительно большее воздействие на жизненный цикл, чем стадия использования. Однако продукты, требующие электроэнергии для обслуживания, могут со временем увеличить воздействие на этапе использования. Например, ковровые покрытия требуют чистки пылесосом и периодической паровой чистки. В зависимости от уровня проходимости эти методы очистки могут стать рутинным обслуживанием, что значительно увеличивает воздействие на ковер в течение его жизненного цикла, даже если однократная чистка оказывает незначительное воздействие.
3. Флуорометры используются в туалетах или писсуарах для дозирования воды. Воздействие на окружающую среду, связанное с использованием воды, обусловлено затратами энергии на водоснабжение, распределение и очистку сточных вод. Не только энергоемкость воды может сильно варьироваться в зависимости от географического положения, но и среднее количество смывов в день также зависит от местоположения и типа приспособления. В результате, значительного снижения воздействия можно добиться путем снижения энергоемкости на галлон используемой воды и уменьшения количества смывов в день (что также экономит воду!).

Получение максимальной отдачи от LCA

Анализ жизненного цикла - это попытка предвидеть воздействие на окружающую среду и здоровье человека на каждом этапе жизненного цикла продукта. Как таковое, оно строится на наших предположениях. Чем более проверенными временем являются эти предположения, тем лучше. В то же время, общепринятая мудрость может быть ошибочной. После проведения и анализа бесчисленных исследований LCA на протяжении десятилетий некоторые тенденции становятся более очевидными.

Одно из распространенных предположений заключается в том, что большинство воздействий на электроприборы, такие как бытовая техника (холодильники, стиральные и сушильные машины и т.д.), будет происходить во время использования продукта из-за потребления электроэнергии в течение его срока службы. Интересно, что это предположение не всегда подтверждается. Это связано с тем, что воздействие, связанное с добычей материалов и производством продукции в одних регионах, может быть намного больше, чем в других, из-за низких или отсутствующих стандартов выбросов в окружающую среду и нормативного регулирования. Кроме того, в некоторых регионах электроэнергия для использования продукции может быть получена из относительно большой доли возобновляемых источников энергии, что в конечном итоге минимизирует относительный вклад воздействия по сравнению с тем же продуктом, питающимся преимущественно от электрической сети, состоящей из электростанций, работающих на ископаемом топливе. Таким образом, в конечном итоге, для некоторых регионов решения о выборе поставщиков могут привести к большему снижению воздействия по сравнению с повышением энергоэффективности в течение жизненного цикла этих продуктов.

Другое распространенное предположение касается воздействия, связанного со сложной сетью транспортных путей, участвующих в поставке материалов или распределении продукции. Одного расстояния недостаточно для прогнозирования воздействия. Более эффективные виды транспорта, например, железнодорожный вместо грузового, могут привести к значительно меньшим уровням воздействия на том же расстоянии. Например, груз, перевозимый грузовиком из Нью-Йорка в Сан-Франциско, может выделять в два раза больше парниковых газов, чем тот же груз, перевозимый поездом.

Проведение LCA из черного ящика

ISO, международный орган, который стандартизировал практику LCA, требует, чтобы результаты инвентаризации - т.е. входы сырья и энергии, а также выбросы и отходы систем продукции - были классифицированы, а затем охарактеризованы. Классификация - это процесс отнесения результатов инвентаризации к одной или нескольким категориям воздействия. Характеристика - более сложный из этих двух процессов - представляет собой процесс количественной или качественной оценки взаимосвязи между этими входами и выходами и потенциальным воздействием на окружающую среду или здоровье человека.

Готовые модели LCA обычно довольно хороши для классификации, но не очень хороши для характеристики. Это связано с тем, что они, как правило, не дают возможности учесть региональные экологические условия. Так, например, выбросы диоксида серы, попавшие в кислоточувствительную среду, могут превысить критические пороги и нанести вред, в то время как те же самые выбросы, попавшие в другую среду, могут этого не сделать. К сожалению, в большинстве моделей LCA эти показатели будут одинаковыми.

Поэтому, проводите ли вы LCA для составления экологической декларации продукта, используете ли вы его для оценки вариантов цепочки поставок или применяете его для других целей, ваше понимание сильных сторон и ограничений используемой модели LCA может стать неотъемлемой частью интерпретации результатов. Оперирование цифрами без понимания контекста может завести вас в тупик.

LCA постоянно совершенствуется и включает в себя последние научные достижения и метрики, разработанные в результате тщательной экспертной оценки в научном сообществе. Цель состоит в том, чтобы стремиться к лучшей гармонизации данных, стандартов и программного обеспечения для понимания многих экологических компромиссов системы и, в конечном счете, для лучшего сравнения продуктов в нашей строительной среде.

Узнайте больше о том, как получить максимальную отдачу от вашего исследования LCA, связавшись со мной по адресу [email protected] или по телефону (510-452-6388).

Джереми Хакиан - менеджер по экологическим декларациям продукции и специалист по оценке жизненного цикла в компании SCS Global Services, которая является надежным лидером в области сторонней экологической сертификации и сертификации устойчивого развития.