第2章 绿色复合材料生命周期评价
2.1 LCA概述[1,2]
产品生命周期是一个仿生化的概念,是指产品从原料采集和处理、加工制作、包装运销、使用回收、再循环,直至最终处置和废弃等环节组成的生命链,表示产品从自然中来又回到自然中去的物质转化全过程,即“由摇篮(诞生)到坟墓(消失)”(cradle to grave)的全过程。
随着全球工业化发展的加速,进入自然生态环境的废物和污染物越来越多,超出了自然界自身的消化吸收能力,对环境和人类健康造成极大影响。另一方面工业化进程的加速也将使自然资源的消耗超出其恢复能力,进而破坏全球生态环境的平衡。因此人们越来越希望有一种方法对人类各类活动的资源消耗和环境影响有一个彻底、全面、综合的了解,以便寻求机会采取对策,以减轻人类对环境的影响。生命周期评价(life cycle assessment,LCA)正是在这样的背景下产生的一种系统性的分析和评价方法,也可认为是针对环境保护,实现可持续发展的一种新的理念和策略。
LCA是在产品的整个生命周期中用来分析和量化各个阶段中能量和物质的消耗以及环境负荷,然后评价这些消耗和释放对环境的影响,最后辨识和评价减少这些影响的可能性的一种方法。按国际标准化组织定义“LCA是对一个产品系统的生命周期中的输入、输出及其潜在环境影响的汇编和评价”。
而在1993年国际环境毒理学会与化学学会(SETAC)发布的“生命周期评价纲要:实用指南”的报告中,将LCA定义为:LCA是一种对产品、生产工艺以及活动对环境的压力进行评价的客观过程,它是通过对能量和物质利用以及废物排放对环境的影响,寻求改善环境影响的机会以及如何利用这种机会的方法。这个生命周期包括原材料提取与加工,产品制造、运输以及销售,产品的使用、再利用和维护,废物循环和最终废物弃置。
可以看出,LCA是一套系统化的评价方法,它包括政策层面上、技术层面上和人们理念层面上的各种问题,通过对不同的产品进行生命周期评价,可以比较或辨识不同产品的相对环境优点,为产品的开发、生产和市场经营提供可供决策用的参考依据。
LCA的最终目的是实现产品在资源、能源和环境等综合因素上的优化,最大程度上降低产品在整个生命周期内的环境负荷(见图2-1)。其应用已经覆盖了整个工业社会,涉及工业产品及生产工艺的设计、环境政策制定、废弃物管理等各方面,成为许多国家制定工业发展战略的决策工具之一。
图2-1 LCA的基本思想