Определение охвата исследования
Теперь можно переходить к охвату исследования.
Охват (область действия) исследования определяет, какие продукционные системы должны быть оценены и как эта оценка должна проводиться. Можно сказать, что мы определяем дизайн исследования так, чтобы достичь поставленных целей.
Определение охвата исследования предполагает проработку следующих аспектов:
- Формат предоставления результатов
- Объект оценки (продукционная система)
- Особенности проведения второго этапа ОЖЦ - инвентаризационного анализа
- Границы системы и требования к полноте данных
- Подготовка основы для третьего этапа ОЖЦ - оценки воздействия жизненного цикла
- Специальные требования к сравнению продукционных систем
- Потребности в критическом обзоре
- Планирование отчетности о результатах
Формат представления результатов определяет то, какие именно результаты и в каком виде (с учетом целевой аудитории исследования) будут предъявлены. Например, для достижения некоторых целей может потребоваться опубликовать результаты не только третьего этапа ОЖЦ (оценки воздействия жизненного цикла), но и второго (инвентаризационного анализа жизненного цикла). В таком виде результаты необходимо представлять в ЭДП.
Если в ОЖЦ предполагается сравнение двух и более продукционных систем, то дизайн исследования обязательно предполагает одинаковый охват для каждой системы.
Наличие критического обзора и его формат важно определить заранее, так как на этом этапе также может потребоваться активное вовлечение исследователя. Например, если компания заказывает исследования “для себя”, чтобы определиться с выбором материалов, технологий или поставщиков, и не намерена размещать исследование в открытом доступе, критический обзор можно не делать, сэкономив время и деньги. Если исследование предполагает публикацию в открытом доступе или может иметь значительное влияние на экономику региона, то без критического обзора не обойтись.
Если на исследование может повлиять конфликт интересов, это тоже важно указать, например, если заказчик исследования сама компания-производитель изучаемой продукции.
Остальные пункты мы подробно рассмотрим ниже, так как именно они определяют ход исследования.
Для понимания того, какой именно продукт и в каком количестве будет рассмотрен в ОЖЦ, исследователи должны сначала определить функции изучаемых продуктов с точки зрения пользователя.
Функции системы особенно важно понимать при сравнении двух или более продукционных систем, потому что сравнение будет справедливым и значимым только в том случае, если сравниваемые системы предоставляют одну и ту же функцию пользователю.
Например, и планшет, и газета выполняют функцию просмотра СМИ, но поскольку планшет обеспечивает больше функций, прямое сравнение воздействия на окружающую среду газеты и планшета не будет иметь смысла.
А вот сравнить два варианта упаковки для одного и того же продукта вполне валидно, если оба варианта обеспечивают необходимый объем функций, который мы корректно определили. Для нашей задачи сравнения бутылок потребность состоит в хранении, транспортировке и доставке до пользователя различных напитков, в том числе и сильно газированных.
Поэтому ОЖЦ всегда должна быть привязана к точному количественному описанию функции(й), предоставляемой анализируемой системой продукта.
Ход мысли на этом этапе показан на схеме:
Итак, в случае нашей задачи мы уже поняли, какая потребность должна быть удовлетворена, и можем приступать к определению функциональной единицы.
Функциональная единица помогает определить количество продукта, которое необходимо для обеспечения его функции. Также функциональную единицу можно понимать как количественное описание функции или услуги, для которой выполняется оценка, и основа определения эталонного потока продукта, который масштабирует сбор данных на следующем этапе инвентаризации.
Функциональная единица дает возможность сопоставления разных материалов/технологий, осуществляющих одинаковую функцию.
При определении функциональной единицы выделяют количественные и качественные аспекты, и отвечают на вопросы:
- что?
- сколько?
- как долго/сколько раз?
- где?
- насколько хорошо?
Хрестоматийный пример определения функциональной единицы - сравнение наружных красок, которое может быть основано на такой функциональной единице: “Полное покрытие 1 м2 загрунтованной наружной стены в течение 10 лет в Германии однородным цветом с непрозрачностью 99.9%”.
В других случаях, например, определенный цвет или блеск могут считаться важной функцией и должны быть включены в функциональную единицу. Важно понимать, что функциональная единица всегда должна включать функцию, а не просто быть физической величиной, такой как 1 кг, 1 л или 1 МДж.
Например, было бы неправильно сравнивать краски на основе единицы “1 л краски”, поскольку одинаковое количество разных красок может обеспечивать разные функции, например, с точки зрения площади стены, которую можно покрыть, или качества и стойкости покрытия.
Важно, чтобы функциональные единицы в сравнительных ОЖЦ включали в себя обязательные свойства и требования к продукту, а также примерно совпадающие свойства позиционирования (цена, цвет, комфорт, удобство, имидж, мода и эстетические аспекты) чтобы обеспечить корректное сравнение.
На основе функциональной единицы определяется эталонный поток. Эталонный поток — это количество продукта, необходимое для реализации функциональной единицы.
В случае с примером со сравнением красок, может получиться так, что для обеспечения функциональной единицы нам может потребоваться 0.67 литров краски А и 0.15 литров краски В. Может быть, краска B более плотная и стойкая, поэтому ее нужно меньше.
Теперь мы понимаем, что все данные по производству будут масштабированы с учетом конкретного количества каждой краски.
Обязательные свойства |
Свойства позиционирования |
- покрытие в один ровный тон
- моющаяся
- Соблюдение всех необходимых стандартов
- устойчивость к атмосферным явлениям (осадки, перепад температуры)
|
- наносится без капель
- на водной основе
- возможность колеровки по RAL
- быстросохнущая
|
Функциональная единица:
Полное покрытие 1м2 наружной загрунтованной стены стойкостью на 10 лет в Германии в один тон с непрозрачностью 99.9%
Эталонный поток:
0.67 л краски А на водной основе (необходимо два нанесения и перекрашивание каждые 2.5 года
0.15 л краски В на водной основе (необходимо одно нанесение и перекрашивание раз в 5 лет)
|
В случае с нашим примером с бутылками для различных напитков таблица будет следующая:
Обязательные свойства |
Свойства позиционирования |
- Соответствие требованиям для пищевой упаковки
- Пригодность для хранения, транспортировки и дистрибуции готовых напитков
|
- предприятия должны быть сертифицированы на соответствие международным стандартам ISO 9001, ISO 14001, ISO 45001.
- На предприятиях должна действовать интегрированная система менеджмента качества, безопасности труда и охраны здоровья, экологии.
|
Функциональная единица:
Бутылка круглой формы из прозрачного стекла, номинальной вместимостью 0.5 л, произведенная выдувным методом, пригодная для упаковки, хранения и транспортировки готовых к употреблению сильногазированных слабоалкогольных и безалкогольных напитков, способная выдерживать давление до 400 кПа
Эталонный поток:
- Бутылка круглой формы из прозрачного стекла, номинальной вместимостью 0.5 л, произведенная выдувным методом, пригодная для упаковки, хранения и транспортировки готовых к употреблению сильногазированных слабоалкогольных и безалкогольных напитков, способная выдерживать давление до 400 кПа
- Бутылка круглой формы из прозрачного ПЭТ номинальной вместимостью 0.5 л, произведенная по стандартной технологии выдува из преформы из экструдированного ПЭТ, пригодная для упаковки, хранения и транспортировки готовых к употреблению сильногазированных слабоалкогольных и безалкогольных напитков, способная выдерживать давление до 400 кПа
|
В нашем определении функциональных единиц нет ничего лишнего. Очень важно понимать, какие именно напитки заказчик будет разливать, ведь от этого зависят параметры бутылок. Например, для сильногазированных напитков потребуется бутылка не меньше строго определенной толщины и массы, так как она должна будет выдерживать давление углекислого газа в напитке. Пластиковая бутылка для сильногазированных напитков должна быть с небольшими канавками на горловине, чтобы при открывании напиток не выплескивался, а сам материал должен будет содержать барьерные добавки, чтобы не допустить выход углекислого газа через стенки бутылки.
Неслучайно мы указали, что напитки будут безалкогольными или слабоалкогольными, а еще готовыми к употреблению на момент розлива. Это значит, что, например, на производстве не смогут разливать в такие бутылки игристое вино, произведенное по шампанскому методу, то есть не готовое к употреблению в момент розлива, а созревающее в бутылке. В этом случае к бутылке предъявляются дополнительные требования, связанные с необходимостью выдерживать неравномерно растущее давление внутри бутылки. Также не получится использовать пластиковые бутылки, например, для розлива крепкого алкоголя, так как это попросту запрещено законом на территории РФ.
Поэтому производители таких напитков не смогут взять результаты нашего исследования для ООО “Производитель напитков” и использовать для своих целей.
Все, что мы указали для функциональной единицы (цвет, форма, назначение, технология производства) имеет значение. При этом мы не стали чрезмерно сужать функциональную единицу, так как заказчик производит большой ассортимент напитков, и нет смысла закупать отдельную упаковку для каждого напитка.
Граница системы отделяют изучаемую продукционную систему от остальной техносферы и от экосферы. Мы определяем, где начинается и заканчивается наше исследование.
Границы системы определяют, какие процессы должны быть включены в исследование, чтобы достичь такой степени полноты моделирования системы продукта, которая необходима для достижения цели исследования.
В идеале в границах системы должны быть все единичные процессы, необходимые для доставки эталонного потока(ов), определенного функциональной единицей, то есть должны быть установлены так, чтобы все потоки, пересекающие их, были элементарными потоками (ресурсами и выбросами). Другими словами, никакие потоки материалов, энергии, продуктов или отходов для обработки не должны пересекать границы системы. В этом случае модель инвентаризации полностью завершена, поскольку все единичные процессы, необходимые для доставки эталонных потоков, находятся внутри границ системы. За пределами границ системы находится остальная часть техносферы, и экосфера, т. е. на которую влияют использование ресурсов и выбросы из техносферы.
Естественно, провести исследование в таких границах невозможно за разумные сроки, а часто это и не нужно. Например, если мы хотим понять, как лучше поступить с продуктом после окончания его жизненного цикла (сжечь, захоронить на полигоне, переработать механически или химически, повторно использовать и т.п), сбор данных по всем остальным стадиям не нужен, так как они не изменятся в случае разных сценариев окончания жизненного цикла.
Или же нам может быть интересно, как два разных производства в одном регионе делают один и тот же продукт из одного и того же сырья. Предположим, у них разные технологии или разные аспекты энергоснабжения. В таком случае опять же, нет смысла собирать данные по тем процессам, которые не отличаются, если наша цель сравнение.
Если же мы просто хотим составить подробный профиль экологического воздействия, то в таком случае границы нужно установить как можно шире и данные собирать придется намного дольше.
В данный момент существуют основные “наборы” границ системы, которые исследователи выбирают чаще всего. Использование таких наборов облегчает научному сообществу понимание исследований:
- от колыбели до ворот (cradle-to-gate)
- от ворот до ворот (gate-to-gate)
- от колыбели до могилы (cradle-to-grave)
- от колыбели до колыбели (cradle-to-cradle)
- окончание жизненного цикла (изучение различных сценариев) (end-of-life)
Для экологических деклараций на строительную продукцию используется детализированная система модулей, информация о воздействии записывается по каждому модулю отдельно:
-
Стадия продукта (этап ПРОИЗВОДСТВО), модули A1-A3:
- А1: добыча и первичная обработка сырья.
- А2: транспортировка сырья до производителя продукции
- А3: производство продукции (зачастую, но не всегда, это процессы, находящиеся под операционным контролем владельца ЭДП)
-
Стадия дистрибуции и монтажа (этап СТРОИТЕЛЬСТВО), модули А4-А5:
- А4: транспортировка продукции к зданию/месту установки/пользователю, включая хранение продукции
- А5: установка продукта
-
Стадия использования (этап ЭКСПЛУАТАЦИЯ), модули В1-В7:
- В1: использование/применение/эксплуатация продукции (включая прямые выбросы, связанные с использованием
- В2: техническое обслуживание и поддержка продукции
- В3: ремонт продукции
- В4: замена
- В5: реконструкция (refurbishment)
- В6: эксплуатационное энергопотребление
- В7: эксплуатационное водопотребление
-
Стадия окончания жизненного цикла (этап ОКОНЧАНИЕ СРОКА ЭКСПЛУАТАЦИИ), модули С1-С4:
- С1: демонтаж/снос
- С2: транспортировка отходов
- С3: обработка отходов (для повторного использования, восстановления и/или переработки)
- С4: захоронение или утилизация отходов
-
Стадия восстановления ресурсов (модуль D)
- D: потенциал повторного использования, восстановления, рециклинга
В нашем учебном примере сравниваем два вида упаковки, поэтому важно установить максимально широкие границы, а также сравнить разные сценарии переработки. В нашем случае границы будут “от колыбели до колыбели” (cradle-to-cradle) + моделирование различных сценариев окончания жизненного цикла (end-of-life).
На этом этапе мы определяемся, какие категории воздействия необходимо оценить, чтобы достичь целей исследования и какие модели оценки выбрать для каждой категории.
Подробно процесс оценки воздействия будет рассмотрен в следующей статье, на данном этапе достаточно понимать, что большинство исследований дает возможность оценки максимально возможного количества доступных категорий, речь скорее идет о том, какими результатами мы поделимся в отчете о проведении ОЖЦ.
Все экологические воздействия, в которых продукционная система имеет соответствующий вклад, должны быть включены в оценку воздействия.
Например, мы исследуем полный цикл производства продукта X и продукта Y, чтобы выбрать, какой из них производить с наименьшим ущербом для окружающей среды.
Получилось так, что по категориям Eutrophication Potential (потенциал эвтрофикации) и Abiotic Depletion Potential for fossil resources (потенциал истощения ресурсов, ископаемое топливо) продукт X лучше, чем продукт Y. А вот для категорий Water Depletion Potential (потенциал истощения водных ресурсов) и Land Use (использование земли) ситуация обратная.
|
продукт X |
продукт Y |
Abiotic Depletion Potential |
• |
|
Eutrophication Potential |
• |
|
Land Use |
|
• |
Water Depletion Potential |
|
• |
- - значение показателя меньше, чем у альтернативного продукта.
Если мы публикуем сравнительное исследование, то умолчать об одном из этих фактов нельзя, иначе мы будем вводить в заблуждение того, кто будет знакомиться с результатами, потому что в данном случае нельзя сделать однозначный вывод о том, какой же продукт в итоге оказывает меньшее воздействие, решение будет зависеть от контекста.
При прочих равных, находясь в Йемене, мы выберем производство продукта Y, так как проблемы с доступностью водных ресурсов и пригодных для жизни территорий имеют для этого региона приоритетное значение. А если бы мы находились в Финляндии, где проблем с доступностью воды и земли нет, то мы бы выбрали производить продукт X, так как эвтрофикация (например, цветение водоемов) может стать для этого богатого реками и озерами водоема большой проблемой.
В нашем учебном примере мы сравниваем две продукционные системы, поэтому берем максимальное количество категорий исследования, а чтобы иметь возможность пользоваться большим количеством источников информации, будем использовать метод PEF 3.1 (Product Environmental Footprint). Подробно об этом расскажем в следующих материалах.