Arka plan

Yaşam döngüsü değerlendirmesi (LCA), bir ürünün, üretim aracının enerji kaynağı tüketimini ve çevresel etkisini ölçen bir araçtır. Araç, ham madde toplanmasından üretime, nakliyeye, kullanıma ve nihai olarak nihai imhaya kadar ölçüm yapacak. LCA 1970'lerden beri kurulmuştur.

l Çevresel Toksikoloji ve Kimya Derneği (SETAC), SETAC'ı hammadde kullanımı, enerji tüketimi ve atık salınımını değerlendirerek ürünlerin, üretimin ve eylemlerin çevre üzerindeki etkisini değerlendirmeye yönelik bir yöntem olarak tanımlamaktadır.

l 1997 yılında ISO, ISO 14000 serisini yayınlamış ve LCA'yı, bir ürün sisteminin yaşam döngüsü boyunca girdilerinin, çıktılarının ve potansiyel çevresel etkilerinin derlenmesi ve değerlendirilmesi olarak tanımlamıştır. Çevresel etki kaynak kullanımını, insan sağlığını ve ekolojiyi içerir. ISO 14040 prensibi ve çerçeveyi tanımlar, ISO 14044 ise gereksinimleri ve rehberliği tanımlar.

LCA değerlendirmesi 4 aşamadan oluşur:

1) amaç ve kapsam. Bu, araştırmanın amacı, sistemin sınırları, hangi birimin kullanılacağı ve veri gerekliliği ile ilgilidir.

2) Envanter analizi. Bu, veri toplamayı ve imha etmeyi içerir.

3) Etki değerlendirmesi. Bu, çevreyi etkileyen unsurları analiz etmektir.

4) Yorumlama. Bu, değerlendirmeyi sonuçlandırmak ve sonucu analiz etmektir.

Amaç ve kapsam

Çalışmanın hedefi

Çalışmanın amacı LCA'nın başlangıç ​​noktasıdır. Bu, bir sistemin performansını daha iyi değerlendirmek içindir ve aynı zamanda yeşil sertifika başvurusunda bulunmak için sistemin çevre dostu olduğunu kanıtlamaya da yardımcı olur.

Sistem sınırları

Sistem sınırları aşağıdaki yaşam döngüsü aşamalarını ve ilgili prosedürü içermelidir (Aşağıda pil ürününün sistem sınırları verilmiştir)

Buna beşikten mezara denir. Beşik, hammadde elde edilmesini ifade eden başlangıç ​​anlamına gelir. Mezar, hurdaya çıkarma ve geri dönüşüm anlamına gelen son anlamına gelir.

Fonksiyon ünitesi

Fonksiyon birimi, bir sistemin yaşam döngüsü boyunca giriş ve çıkış için hesaplama standardıdır. Normalde iki fonksiyon ünitesi vardır. Biri kütle (birim: kg), diğeri ise elektrik enerjisidir (birim: kWh). Enerjiyi birim olarak kabul edersek bu enerji, bir batarya sisteminin yaşam döngüsü boyunca sağladığı toplam enerji olarak tanımlanır. Toplam enerji, döngü süreleri ile her döngünün enerjisinin çarpılmasıyla hesaplanır.

Veri kalitesi

Bir LCA çalışmasında, verinin kalitesi LCA'nın sonucunu etkiler. Bu nedenle çalışma sırasında benimsediğimiz verilere açıklama ve açıklama getirmeliyiz.

Envanter değerlendirmesi

Yaşam Döngüsü Envanteri (LCI), LCA'nın temelidir. Ürünlerin yaşam döngüsü, enerji tüketimi ve emisyon için gereken kaynakları ölçmemiz gerekiyor. Buradaki kaynaklar arasında madencilik, işleme, ürün satışı, kullanım, nakliye, depolama, hurdaya ayırma ve geri dönüşüm ile tüm yaşam döngüsü yer alır. Enerji, elektrik, kimya ve güneş enerjisi tüketimini içerir. Emisyon; kirliliği, ısıyı ve radyasyonu içerir.

(1) Amaç ve kapsamda tanımlanan sistem sınırlarına dayalı bir ürün sistem modeli oluşturun.

(2) Her prosedürdeki materyal, enerji tüketimi, nakliye, emisyon ve yukarı yönlü veri tabanı gibi ilgili verileri toplayın.

(3) Emisyonu fonksiyon birimine göre hesaplayın.

Etki Değerlendirmesi

Yaşam döngüsü etki değerlendirmesi (LCIA) envanter analizine dayalı olarak gerçekleştirilir. LCIA, etki kategorilerini, parametreyi, modeli karakterize etmeyi, sonuç kategorize etmeyi, kategori parametre hesaplamasını (karakterleştirme ve standartlaştırma) içerir.

LCA etki değerlendirmesi kategorileri şunları içerir:

• Abiyotik kaynak tüketimi potansiyel değeri ve fosil yakıt tüketimi potansiyel değeri. Abiyotik kaynakların tüketimi, bir sistem girdisindeki cevherin rafine edilmesiyle ilgilidir. Birimi kg Sb eq'dir. Fosil yakıtların abiyotik tüketimi ısı değeriyle ilişkilidir. Birimi MJ'dir.
• Küresel ısınma değeri. Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli (IPCC), karakterize edilmiş faktörleri hesaplamak için karakterize edilmiş bir model geliştirdi. Tanımlanan faktörler 100 yıllık küresel ısınma potansiyelini temsil etmektedir. Birimi kg CO'dur₂eşdeğer.
• Ozon küresinin tükenme potansiyeli değeri. Bu model Küresel Meteoroloji Örgütü tarafından geliştirilmiştir. Farklı gazların ozon tabakasını tüketme potansiyelini tanımlar. Birimi kg CFC-11 eşdeğeridir.
• Fotokimyasal ozon. Birimi kg C'dir₂H₂eşdeğer.
• Asitleşme. SO ölçümü yoluyla emisyon potansiyelini temsil eder₂emisyonun her kilogramı. Birimi kg SO₂eşdeğer.
• Ötrofikasyon. Birim kg PO'dur₄eşdeğer.
• Tercüme
• Yorumlama LCA'nın son aşamasıdır. Hedef ve kapsamı, envanter analizini ve etki değerlendirmesini birleştirerek bir ürün hakkında kapsamlı bir değerlendirme yapabilir ve üretimi veya yaşam döngüsü emisyonunu iyileştirecek ölçümü bulabiliriz. Örneğin, ham madde üretimini teşvik edebilir, ham madde seçimini değiştirebilir, ürün işlemeyi teşvik edebilir, enerji türünü değiştirebilir, geri dönüşüm ekipmanlarını optimize edebiliriz, vb.

Çözüm

• LCA'da çok fazla türde veri yer alıyor. Verilerin kalitesi ve bütünlüğünün sonuç üzerinde büyük etkisi olacaktır. Temel bileşenler ve üretim gibi envanterleri alabileceğimiz ve temel bir geri dönüşüm veri tabanı oluşturabileceğimiz bir veri izleme platformu oluşturabilirsek, karbon ayak izi sertifikasyonunun zorluğunu büyük ölçüde azaltacağız.
• Karbon emisyonunu azaltmak için aşağıdaki önlemler mevcuttur: 1. Enerji yoğunluğunu ve çevrim ömrünü artırmak için pil malzeme sistemini yenileyin. Bu karbon emisyonunu azaltacaktır. 2. Lityum-iyon pille karşılaştırıldığında, sodyum-iyon pilin çevre üzerindeki etkisi daha azdır. 3. Katı pil, üretim sırasında lityum iyon pile göre daha düşük karbon emisyonuna sahiptir. 4. Malzemelerin geri dönüştürülmesi ve yeniden üretilmesi aynı zamanda kirliliği iyileştirebilir ve karbon emisyonunu azaltabilir.