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塑料生命周期评价--你听说过吗?

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生命周期评价


作为产品评估和环境管理的重要工具,生命周期评价(LCA)在国际和国内逐渐得到广泛应用,越来越多生命周期评价报告出现在公众视野。

什么是生命周期评价?

生命周期评价(Life Cycle Assessment,简称LCA)是一种方法工具,用于评估与产品生命周期的所有阶段相关的环境影响,包括从原材料获取、生产、使用、回收到产品最终处置的全过程(即“从摇篮到坟墓”)。它可以帮助个人、企业、组织或政府进行内部决策,为广泛的政策制定提供依据。


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生命周期评价通常能回答以下问题:

◆ 产品在各方面(例如全球气候变化、生态毒性等)的环境影响如何?


◆ 两种或多种产品各有何利弊,哪种对环境更加友好?


◆ 产品在生命周期中的哪些阶段对环境影响较大,值得特别关注?


以我们熟悉的塑料行业为例,运用生命周期评价,可以量化比较使用塑料袋和其替代品的不同环境影响。如一次性塑料袋、纸袋和可重复使用购物袋哪个对气候变暖影响更大?哪个生态毒性更强?它们分别在产品生命周期的哪个阶段排放更多的温室气体?哪个阶段对海洋生物影响更大?……


例如,联合国环境规划署(UNEP)在2020年发布的一篇研究报告中,通过生命周期评价,比较研究塑料袋及其替代品的环境优缺点。研究者发现,原材料的多少、种类,袋子的使用次数,技术和能源消耗等方面的区别会导致产品环境影响的不同。


就陆地与海洋垃圾、微塑料而言,一次性塑料袋是一个糟糕的选择,但它在气候变化、水体富营养化等方面,多数时候相较于纸袋、生物可降解购物袋更加环保;而对于可重复使用的购物袋,如若重复使用次数够多,则会比一次性塑料袋更加环境友好。


想要正确解读和应用生命周期评价,理解生命周期评价的过程和局限性非常关键。


在国际上,ISO 14040/44被生命周期评价从业者用作进行和审查研究的指导框架。


该框架没有严格地限制评价标准,可用于任何类型的生命周期评价。下图显示了生命周期评价的关键阶段,清楚地表明这不是一个严格的线性过程:例如,随着研究的进展,可能需要改变范围以适应数据的可用性或数据质量。


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  图 | Eunomia

如何正确解读生命周期评价结果?

研究结果不应脱离研究范围和研究背景


想要了解生命周期评价的结果是否适用于某一场景,关注其研究背景至关重要。一般来说,研究范围越窄,环境定义越精确,这种情况下的结果就越可靠。比如,在一个极端情况下,生命周期评价可以回答这样的问题:在特定场景下,小明该选择使用玻璃瓶还是塑料瓶?其研究结果将非常可靠,但这样的结论难以应用于除小明之外的任何人。


在另一个极端情况下,生命周期也可以尝试回答:地球上的每一个人该使用玻璃瓶还是塑料瓶?但这样的研究几乎没有精确度可言,得出的结果也缺乏应用价值。事实上,生命周期评价研究大多处于这两种极端之间,其结果是否适用于不同的情景并不总是显而易见。


我们举一个更加具体的例子。


2018年,丹麦环境保护署(Danish EPA)进行了一项购物袋生命周期评价研究。这项研究依据丹麦23家商店所提供的购物袋,比较一次性聚乙烯塑料袋、可重复使用购物袋(即我们常说的环保袋)和有机棉购物袋的环境影响。这23家商店均有提供一次性聚乙烯塑料袋,但其中只有3家商店提供9种可重复使用购物袋,只有1家商店提供有机棉袋。


研究者首先需要确定一个功能单元(functional unit),用于衡量产品某项功用(在这个例子中即为运送食品杂货等物品)的能力。这一功能单元被设定为承载12公斤、22升食品杂货的能力,这也正是受研究的一次性聚乙烯塑料袋的承重能力和容积。不幸的是,有机棉购物袋的容积仅为20升。于是,研究人员决定用2个袋子实现一个功能单元,这使得有机棉袋的所有环境影响翻倍。


这意味着,该研究与个体在这一特定情形下的购物袋选择相关(并且严格按照作者的假设行动),但对于制定具有基础性意义的国家政策的帮助较小,特别是对于丹麦以外的国家。


一个更好的方法是,假设一个有机棉袋能够承载22升物品,则需要额外10%的质量来实现这一点。相应地,功能单元可以改变为一整年的食品杂货采购量。这样,承载能力的差异就可以在一年内平均化。


这项研究本身详细讨论了这个问题,并给出了设计优化的建议,但是读者往往会忽略这些内容,而仅仅关注关键结论。


来自其他国家或不同时期(或两者兼具)的研究结果常常被用来证明某一立场或政策的合理性,却不评估当背景不同时研究结果是否适用。这项研究是一个很好的例子,说明了如果脱离研究背景应用研究成果,得到的结果将是不理想的。


选择合适的功能单元


以上案例还强调了选择合适的功能单元的重要性。我们用另一个关于饮料瓶的例子来进一步说明这一点:基于不同功能单元选择的研究将有很大的区别。

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 | Eunomia


关于饮料瓶的比较可能只是比较容器本身(不同类型的饮料瓶),但考虑其容纳饮料的功能(容积)也是很重要的。在这个例子中我们看到,需要6个易拉罐才能实现与1个大塑料瓶相同的功能;而如果将“一个饮料瓶”设定为一个功能单元,结果将完全不同。


这两种方法都可能是正确的,这取决于它是否与研究目标和研究范围相配合——所有的决定都可以追溯到这个基本前提。


重复使用:消费者行为和优化设计中不可或缺的部分

当生命周期评价比较研究中考虑到重复使用(reuse)时,重复使用是否具有现实性的问题通常未被解决,且需要基于消费者行为进行假设。如果为了实现一个聚乙烯塑料袋的等效环境影响,要求一个棉布袋重复使用X次,那么X值多少算高?这方面的消费者行为是什么?不同文化环境下有什么不同?我们如何影响人们使用这么长时间(或更长时间)?以及,产品能重复使用这么多次吗?如果不能,能否设计出一种材料用量最少的产品?


继续以购物袋为例——一次性聚乙烯塑料袋被设计成“使用最少的材料来达到预期目的”。当零售商以百万计购买这些产品时,节省的每一克都是巨大的成本节约。然而,可重复使用购物袋(环保袋)却没有这一利益点,原因在于是消费者为它们付费,而不是零售商。用最少的材料生产一个适合多年重复使用的环保袋并不是设计的驱动力。

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由此可以引申到生命周期评价的另一个目的,即用来确定设计需要达到的规格阈值。例如,材料的最大质量或最佳容积和承载能力。生命周期评价不应被视为评估绝对性和提供确定性的工具。如果动态使用,它可以成为设计过程的一部分,有助于达到最优结果。


生命周期评价中经常出现的一种情况是,当一次性产品首次使用后,将其作为另一个产品的替代品进行重复使用。一个常见的例子是将一个塑料购物袋重新用作垃圾袋。这看起来是明智的,但在这方面,围绕用户行为的假设非常重要。这种额外的使用不是产品隐含的部分,而是依赖于个人做出的决定。


如果没有关于这种行为的可靠调查数据,谨慎的做法是保守一点;或使用一个范围而不是一个确定值,用于这种重复使用的假设:如果A…会怎样?如果B…会怎样?...假设100%的重复使用率显然是不合理的。


同样,我们经常不能从系统的角度来看待这种情况,而只从现有习惯的角度来看待。废弃物处理系统正在发生变化,强调分离不同的废物流进行回收,尤其是有机废物(厨余垃圾)正越来越多地从家庭中单独回收(到2024年将成为欧盟法律)。


将一次性塑料购物袋重新用作垃圾袋,这是否是运送物品和废弃物的最佳方式?或者,这种行为是产品生产商和废弃物管理之间缺乏联合思维的结果?通常,与现状相比所需的重复使用次数是主要报告内容。这可能会有问题,因为它通常将达到某一重复使用次数描述为个体的责任。


相反,将它重新构建成一个关于“如何建立一个系统”的讨论可能会更有成效,这个系统可以规范、鼓励并使重复使用的选项显而易见,而不是让人们在便利性和保护环境之间做出选择。

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  | Pexels

“便利性”与 “环境友好”并不总是对立的

给读者的建议:

研究结果绝不能脱离研究范围和研究背景


你需要思考,该研究是代表更广泛适用的一般情况,还是旨在回答一个非常具体的问题?


如果该研究是回答一个具体的问题,你需要思考,如果情景发生变化,是否会有任何假设发生显著变化?这又将如何影响结果?


如果用来证明决策的合理性,它是基于一个理想化的场景还是基于当前的实践?


对于生命周期评价比较研究,寻求第三方的严格审核,特别是如果从业者或研究专员不是独立的(即与特定结果中可能利益相关)。理想的情况是,这应该是一个由两名或两名以上独立专家组成的小组,审核流程与内容透明地附在报告之后。


如果研究不向公众提供完整的研究报告,请对结果保持谨慎;


你需要思考,用来做比较研究的产品是如何被选出的?


它们是最佳技术解决方案的代表,还是仅仅是当地现有可用产品的代表?它们有经过优化吗?


分析中是否缺少其他更合适的替代方案?例如编织袋而不是棉袋。

给从业者的建议:

考虑选择的功能单元是否允许公平比较,特别是当选择的产品没有为评价目的进行优化的时候;


了解您研究的政策背景,并确定结果是否可能对系统性变更产生影响;


谨慎地设定研究目标和研究范围。需要注意的是,即使在报告中写出注意事项,有时也并不足以减少读者对研究结果的误用。关键结论通常是在没有上下文的情况下被共享的;


对写入执行摘要中的内容保持谨慎——只呈现确定性最强和最有说服力的结果;


明确哪些假设对研究结果有显著影响,以便读者能够识别研究结果是否适用于其他场景。

给研究专员的建议:

传达结果时,注意不要提出超出研究范围的主张。


对于需要面向公众的内容,为同行评审预留时间和预算非常重要。同行评审应包括特定领域的独立专家,他们对结果没有既得利益,但具有有助于完善的综合观点和专业知识。

(本文主要文字资料来自:摆脱塑缚,由“再生塑料”编辑整理)



更新日期:2021-07-28