Банк знаний
Содержание

Методология ОЖЦ.

Этап 1. Определение цели и охвата исследования.
Goal and Scope Definition

Определение цели при проведении Оценки Жизненного Цикла - этап, который напрямую влияет на ход последующего исследования и на получаемые результаты.

Зачем проводится это исследование? На какие вопросы оно призвано ответить и для кого оно проводится? Определение цели задает контекст проведения ОЖЦ и является основой определения охвата (области действия) исследования.Основные термины, а также правила и рекомендации по проведению ОЖЦ изложены в стандартах ISO 14040/14044 (в России ГОСТ Р ИСО 14040/14044). В наших материалах мы будем рассматривать все вопросы, связанные с ОЖЦ с позиции исследователя, подробно, углубленно и на примерах.

Мы также введем и обсудим некоторые важные термины, и постараемся подробнее раскрыть их смысл и значение для исследования, а точное и компактное определение всегда можно найти в ГОСТ Р 14044.

01
02
Учебный пример, термины и определения

Учебный пример

Для иллюстрации процесса оценки жизненного цикла, мы выберем некоторый объект, для которого мы будем оценивать экологическое воздействие.

Предположим, ООО “Производитель напитков”, который хочет провести сравнительное исследование двух бутылок для напитков - пластиковой и стеклянной, чтобы понять, какая бутылка оказывает меньшее воздействие на окружающую среду. В числе прочих факторов эта информация поможет заказчику выбрать тару для розлива напитков.

ООО “Производитель напитков” хочет иметь возможность разливать в выбранную тару готовые алкогольные и безалкогольные напитки, в том числе и сильногазированные. Эти бутылки производитель планирует закупать у единственного поставщика для каждого вида напитков, потому что оба производства находятся в Башкортостане, где находится и сам производитель напитков. Стеклянную бутылку производит ООО “Стеклянные бутылки”, пластиковую - ООО “Пластиковые бутылки”.

Техносфера и экосфера

Оценка жизненного цикла - результат моделирования, а любое моделирование по определению предполагает некоторое абстрагирование от сложной реальности с большим количеством взаимосвязей. Какие-то важные для нас взаимосвязи мы сохраняем при моделировании, от менее значимых отказываемся.

Понятия “техносфера” и “экосфера” помогут нам с другими определениями и описанием процесса моделирования.

Такой же абстракцией являются понятия “техносфера” и “экосфера”, в реальности мы не можем четко разделить их, но для упрощения мы представляем, что техносфера включена в экосферу. Из экосферы в техносферу поступают потоки ресурсов и материалов, а в обратном направлении - эмиссии (выбросы и сбросы) загрязняющих веществ и отходы.

Продукционная система

ОЖЦ (LCA) - это экологическая оценка удовлетворения потребностей, фокусирующаяся сначала на функциях, а затем на продуктах, необходимых для обеспечения этих функций.

Продукционная система - это часть техносферы, которая обеспечивает потребность за счет производства продуктов или услуг.

Почему мы не можем просто сказать “завод”, “производство”, зачем нам еще один термин? Дело в том, что продукционная система для одного и того же продукта может включать как непосредственно производственную площадку, где исследуемый продукт изготавливается, так и всю цепочку создания стоимости: добыча сырья, производство материалов и запчастей, транспортировка их до площадки, доставка продукта до потребителя, использование продукта, процессы, которые происходят с продуктом после того, как срок его жизни закончился.

От целей и охвата исследования будет зависеть, что именно мы включаем в продукционную систему.

Иллюстрация понятий “экосфера”, “техносфера”, “продукционная система” на примере производства стеклянной бутылки.

Единичный процесс

Все процессы в рамках жизненного цикла продукта или услуги мы представляем в виде единичных процессов.

Единичный процесс (unit process) — это наименьший элемент, рассматриваемый в модели инвентаризации жизненного цикла, для которого количественно определяются входные и выходные данные.

За единичный процесс мы можем взять как один небольшой технологический процесс (экструзия полипропилена), так и целое предприятие с множеством процессов (производство гранул пропилена методом экструзии), если это обеспечивает достаточный уровень детализации для моделирования инвентаризации. По сути мы можем “зумить” те или иные единичные процессы, то есть делать их либо очень крупными, либо рассматривать крупные процессы более подробно, выделяя в рамках одного большого процесса несколько процессов поменьше. На протяжении всего процесса исследования мы руководствуемся базовым принципом моделирования - принципом экономичности: “Делать настолько просто, насколько это возможно, и настолько сложно, насколько это необходимо”.

Например, для производства стеклянной бутылки производитель закупает сырье: кварцевый песок, полевой шпат, известняк. Затем на предприятии из этих материалов делает шихту, затем получает стекломассу, которая идет на производство бутылки. Все, что мы можем узнать о закупаемых материалах - это технология и регион производства, так как это все данные, которыми располагает ООО “Стеклянные бутылки”. Кроме того, исследование нужно закончить за разумный срок и у нас нет цели провести ОЖЦ этих материалов. Соответственно, мы не будем подробно разбирать процесс производства, например, кварцевого песка. Поэтому запишем “Производство кварцевого песка” как единичный процесс и поищем для этого процесса готовый набор данных, репрезентативный для технологии, времени и региона производства. А вот процесс производства самой бутылки на предприятии мы будем рассматривать максимально подробно, особенно в начале, пока мы не понимаем, какие части процесса очень важны, а какие - нет. Мы не запишем “Производство бутылки” как единичный процесс, а разобьем его на значимые части: единичный процесс “Производство шихты”, единичный процесс “Варка стекломассы”, единичный процесс “Выдув бутылок”, единичный процесс “Финишная обработка”, единичный процесс “Упаковка”.

Если будет нужно, мы рассмотрим более подробно каждый из этих процессов, или наоборот, какие-то процессы агрегируем (“схлопнем”) в более крупный, если окажется, что дополнительная детализация не помогает нам в сборе данных.

Получается, что единичные процессы - строительные блоки модели жизненного цикла, которые “склеены” входными и выходными данными, которые можно организовать в 6 категорий физических потоков:

A. входные потоки

  1. материалы
  2. энергия
  3. ресурсы

B. выходные потоки

  1. продукция
  2. отходы
  3. эмиссии

Единичные процессы обладают следующими свойствами:

  • масштабируются для обеспечения достаточного уровня детализации, например:

    • отдельный технологический процесс (полимеризация этилена
    • группа технологических процессов (выдув стеклянной бутылки)
    • целое предприятие со множеством процессов (производство обрезной доски твердых пород)
  • не приобретают и не теряют массу
  • сумма входных потоков = сумме всех выходных потоков на уровне элементов и по массе

Что именно мы представим как единичный процесс, будет зависеть от наших целей и имеющихся в распоряжении данных.

Единичные процессы соединяются между собой по цепочке, где выходные потоки одного процесса служат входными потоками для другого. Единственное, чем не обмениваются процессы, это элементарные потоки.

Элементарный поток

Элементарный поток - отдельное вещество или энергия, поступающие в систему, взятое экосферы без предшествующего преобразования человеком, или вещество или энергия, покидающие продукционную систему, которые высвобождаются в экосферу без последующего преобразования человеком.

Примерами таких входящих потоков будут вода, которую забирают напрямую из ближайшего водоема, солнечный свет для солнечной электростанции, а исходящих - выбросы углекислого газа или соединения серы в сточных водах. Это то, что мы взяли, ничего перед этим не делая, или выбросили, ничего не делая с выбросами потом. Отходы не считаются элементарным потоком, потому что с ними потом, даже вне нашего производства, что-то происходит: они лежат на полигоне, или сжигаются на заводе, или перерабатываются во вторичные материалы.

Элементарные потоки самые маленькие, неделимые “кирпичики нашей модели”. В идеале мы хотели бы, чтобы каждый единичный процесс раскладывался бы до элементарных потоков, но это невозможно сделать за разумное время. Элементарные потоки по определению являются единственными потоками, которые пересекают границу между техносферой и экосферой, и именно из-за этих потоков экосистемы потенциально подвержены влиянию человеческой деятельности, которое мы и исследуем, проводя ОЖЦ.

В итоге наше представление о продукционной системе приобретает примерно такой вид: элементарные потоки пересекают границы техносферы и экосферы, внутри техносферы мы имеем дело с важными для нашего исследования единичными процессами, которые соединены друг с другом.

03
Определение цели исследования

Теперь, когда основные определения понятны, можно перейти к обсуждению цели исследования.

Зачастую цель и даже основные детали дизайна исследования уже определены для нас заранее, как например, в случае с ОЖЦ для экологической декларации продукции (ЭДП).

Но даже в этому случае будет полезно бегло пройтись по основным аспектам определения цели.

Результаты каждого этапа документируют в отчете о проведении ОЖЦ.

Основные аспекты определения цели

При определении цели важно проработать следующие аспекты:

  • Предполагаемое применение результатов
  • Контекст решения и причины проведения исследования
  • Ограничения, обусловленные методологическим выбором
  • Целевая аудитория
  • Сравнительные исследования, которые должны быть раскрыты публично
  • Заказчик исследования и другие заинтересованные лица

Первые два аспекта - ключевые при определении цели. Они оказывают определяющее влияние на решения, принимаемые на более поздних этапах ОЖЦ, про них мы расскажем ниже.

Остальные пункты влияют в большей степени на коммуникацию результатов исследования. Ограничения, обусловленные методологическим выбором, касаются использования полученных результатов. Например, исследование, в котором оценивалась только одна категория воздействия, скажем, потенциал истощения озонового слоя, не может использоваться для выводов об общей экологической предпочтительности изучаемого продукта или вывода о его общей “экологичности”. Для этого необходимо рассмотрение максимально возможного количества категорий воздействия. В исследовании важно указывать возможный конфликт интересов, а также учитывать целевую аудиторию, если результаты планируется публиковать в открытом доступе на широкую аудиторию.

Предполагаемое применение результатов

Исследование может помочь сделать выбор между разными альтернативами, принять решение о внедрении на производство новой технологии, собрать данные по разным отраслям промышленности.

По сути это ответ на вопрос:

“Что помогает делать исследование?”

Все ОЖЦ подразумевают изучение одной или нескольких продукционных систем, и это может быть использовано в нескольких приложениях:

  • Сравнение воздействия на окружающую среду конкретных товаров или услуг. Например, если компания хочет определиться, какие материалы или технологии использовать в производстве, или когда потребитель хочет понять, в какой упаковке купить любимую еду. Сравнительные ОЖЦ требуют большой точности при проведении и осторожности при разглашении результатов.
  • Анализ горячих точек (hot spot analysis), то есть определение частей продукционной системы, которые вносят наибольший вклад в ее воздействие на окружающую среду. Зная это, производитель может прикладывать усилия по снижению экологического воздействия эффективно. Например, если известно, что больше всего воздействия по всем категориям приходится на производство продукта (точка 1) и одного из его основных сырьевых компонентов (точка 2), то усилия по сокращению воздействия (подбор альтернативных материалов, внедрение сберегающих технологий, ввод вторичного сырья и пр.) должны прилагаться именно к наиболее “воздействующей точке”
  • Оценка потенциала улучшения при изменениях в технологии или в конструкции продукта (анализ и сценарии “что-если” в экодизайне). Какую технологию стоит выбрать, если есть цель сделать экологическое воздействие минимальным.
  • Передача информации об экологических характеристиках продуктов (например, экологические декларации продукции или другие типы экомаркировок, расчет экологического следа продукта). В данном случае цель исследования - описать и задокументировать текущее положение дел.
  • Разработка критериев для экомаркировки, например, экомаркировки I типа.
  • Разработка политик, учитывающих экологические аспекты продукта с учетом всего его жизненного цикла.

Естественно, применений может быть несколько.

Контекст принятия решения и причины проведения исследования

Этот аспект определения цели сильно влияет на инвентаризационный анализ жизненного цикла. По сути это ответ на вопрос:

“Зачем проводим исследование?”

Этот аспект определения цели связан с предыдущим, но если в случае предполагаемого применения результатов мы определяем, что будет делать исследование - сравнивать, определять “горячие точки”, документировать, то в случае определения контекста и причин проведения исследования мы должны понять, зачем нам нужно сравнивать, искать “горячие точки”, документировать?

Существует три типичных ситуации, когда нужно провести ОЖЦ:

  • Поддержка принятия решений на микро-уровне. К этому варианту относятся ОЖЦ, которые проводят отдельные компании или небольшие отраслевые ассоциации. Малый масштаб изучаемой системы означает, что независимо от принятого решения, оно не вызовет структурных изменений в системах, с которыми взаимодействует изучаемая продукционная система. Если на основе нашего исследования будет принято какое-то решение, то изменения, конечно, возникнут (например, у какого-то поставщика компания перестанет что-то закупать или снизит затраты электроэнергии), но эти изменения в других продукционных системах будут незначительными, не носящими структурного характера. Например, не изменится структура выработки электроэнергии или система обращения с отходами, материалы, от которых откажется компания, не перестанут производиться.

    Примером реального кейса является исследование пакетов из разных материалов сервиса “Яндекс Лавка”.

  • Поддержка принятия решений на мезо-/макроуровне. Это вариант для ОЖЦ, которые проводят по заказу межнациональных, государственных структур, промышленные ассоциации системного значения. Результаты исследования предназначены для использования в качестве поддержки принятия решения, а масштаб изучаемой системы таков, что принимаемые решения, как ожидается, вызовут структурные изменения в одном или нескольких процессах систем, с которыми взаимодействует изучаемая продукционная система. Например, если мы исследуем систему обращения с отходами для ряда стран, и на основе нашего исследования принимается решение, то последствия могут быть уже более значительными. Если на государственном уровне принимается решение вводить обязательную механическую переработку текстильных отходов и отказываться от сжигания, то будут возникать новые мощности для переработки по такой технологии, новые цепочки сбыта переработанной продукции. Количество мусоросжигающих заводов будет снижаться, что в свою очередь приведет к изменениям в структуре выработки и количестве производимой электроэнергии.

    Пример: исследование сценариев перехода на биотопливо в транспортном секторе на территории Евросоюза. Исследователи пришли к выводу, что переход на биотопливо на данном этапе не приведет к позитивным изменениям с точки зрения влияния на окружающую среду и общество (EC: Communication from the Commission on the practical implementation of the EU biofuels and bioliquids sustainability scheme and on counting rules for biofuels. Brussels (2010)). Естественно, этот случай требует вовлечения большего количества участников и более строгой проверки результатов и выводов.

  • Оценка (учет) фактического положения дел. В этом случае мы хотим знать, как обстоят дела с экологическим воздействием, то есть ведем своего рода бухгалтерию. Это ситуация научного исследования или сбора и накопления данных. Исследование не должно использоваться для поддержки решений и носит описательный характер. Оно документирует то, что уже произошло, или то, что произойдет из-за реализации некоторого решения. Поэтому сам факт проведенного исследования не приведет к изменениям (небольшим или структурным) в других системах.

Рассмотрим на примере ответы на два ключевых вопроса при определении цели.

Предполагаемое применение: Что мы делаем в исследовании?

Пример: мы делаем ОЖЦ, чтобы сравнить два варианта обращения с текстильными отходами: механическая переработка и сжигание с рекуперацией энергии на территории Норвегии, Финляндии, Дании и Швеции.

Предполагаемое применение: Зачем мы проводим исследование?

Пример: мы проводим исследование, чтобы поддержать решение о правительственных рекомендациях по экологически предпочтительной будущей переработке текстильных отходов на территории Норвегии, Финляндии, Дании и Швеции.

04
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.

Основные аспекты определения охвата исследования

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.

Функция продукционной системы

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:

Функциональная единица и эталонный поток

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.

Границы системы

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).

Выбор параметров оценки

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.

05
Результат определения цели и охвата для учебного примера

На рисунке не полный, но достаточный для понимания сути этапа список того, что должно быть сделано на этапе определения цели и охвата исследования.

Запишем результат определения цели и охвата для нашего учебного примера ОЖЦ со стеклянной и пластиковой бутылками:

Цель

  • Применение результатов: сравнение экологического воздействия пластиковой и стеклянной бутылки для напитков
  • Контекст и причины проведения исследования: поддержка принятия решения
  • Ограничения, обусловленные методологическим выбором: результаты валидны только
  • Сравнительные исследования, которые должны быть раскрыты публично: исследование планируется к публичному раскрытию
  • Целевая аудитория: заказчик исследования, широкая аудитория
  • Заказчик исследования: ООО “Производитель напитков”

Охват

  • Объект оценки
    • стеклянная бутылка 0.5 л
    • пластиковая бутылка 0.5 л
  • Функция продукционных систем: упаковка, хранение и транспортировка готовых к употреблению сильногазированных напитков
  • Функциональная единица: тара номинальной вместимостью 0.5 л для упаковки, хранения и транспортировки готовых к употреблению сильногазированных слабоалкогольных и безалкогольных напитков
  • Структура моделирования ЖЦ и обработка многофункциональных процессов: атрибутивный подход, разделение и распределение
  • Процедура распределения: распределение на основе причинно-следственной связи и репрезентативного физического параметра
  • Границы систем: cradle-to-cradle + end-of-life scenarios
  • Методология ОВЖЦ (LCIA) и типы исследуемых воздействий: PEF 3.1, midpoint

Теперь мы готовы приступить к самому трудозатратному этапу - инвентаризационному анализу жизненного цикла.