归一化:归一化集的新进展

这是系列文章的第二篇,PRé自己的顾问解释了LCIA流程中的一个步骤,以及他们自己的专业知识如何融入这个步骤。Tommie Ponsioen是PRé的技术顾问,擅长LCA方法和数据库开发。本文解释了规范化,即LCIA的第三步,并描述了该领域的新发展。

为什么将你的产品的影响与普通人进行比较是有意义的

生命周期评估的环境影响分数通常以难以掌握的单位表示,如千克二氧化碳当量或CTUh。使这些分数更容易解释的一种方法是将它们规范化:将您的分数除以参考情况的分数。这个参考情况可以是一个人——普通人——在一年内占世界上所有排放和资源使用的份额。归一化将复杂的单位转换为Joe每个影响类别的分数的分数。

气候变化、人类毒性和许多其他影响类别的得分都与普通人的年度影响进行了比较,并以分数形式表示。

为了说明这是如何工作的,我将展示牛奶碳足迹的标准化。一升牛奶产生的二氧化碳当量约为1千克。相比之下,2010年全球温室气体排放量约为每人7吨二氧化碳当量。因此,每升牛奶对人年的影响为1/7000 = 0.00014人。普通人每年喝大约50升牛奶。因此,一个普通人的牛奶消费量相当于0.007人一年的影响,或一个普通人一年对气候变化的影响的0.7%。

可以在中点层面(例如等效因素)或终点层面(例如对人类健康的损害)对任何影响类别进行这种计算,也可以在国家、区域或世界层面对任何普通人进行这种计算。

产品比较:进行规范化的另一个好理由

该示例表明,规范化可以让您了解影响的大小。进行规范化的另一个原因是使用多影响评估方法比较两个产品的影响。通过归一化,您可以将不同类别的结果相加,因为它们具有相同的单位。建议给每个类别一个不同的权重,尽管权重根据定义是任意的。本系列的下一篇文章将对此进行详细阐述。

规范化在LCA软件中变得很容易

一些产品影响评估方法包括LCA软件中可供选择的一个或多个归一化集,每个归一化集覆盖不同的地区和年份。下表提供了概述。

正如您所看到的,并不是所有的方法都包含相同的归一化集,有些集已经过时了。即便如此,也不可能将归一化集从一个方法应用到另一个方法。其中一个问题是,标准化集是从标准化清单(一个地区一年内所有排放和资源提取的记录)中计算出来的,这通常是特定于一种方法的。由于每种方法对排放和资源使用的覆盖范围不同,归一化清单和由此产生的归一化集不能应用于其他方法。

目前正在编制更全面的正常化清单

有几组科学家和顾问正在开发更完整和准确的正常化清单。这在一定程度上是可能的,因为联合国和欧盟委员会等国际组织对排放和资源使用的统计数据正变得越来越完整。随着新的多影响方法的开发和现有方法的结合,对正常化库存的需求不断增加,也刺激了新的发展。

我想特别提到三个方面的发展。

  • 最近发布了ILCD方法汇编的新规范化集,参考了2010年欧盟27国的标准。它很快就会出现在LCA软件中。
  • IMPACT World+方法和相应的规范化即将发布。该方法在中点和终点水平上对大范围的环境影响类别具有表征因子。
  • LC-IMPACT方法仍在建设中。该方法主要基于端点建模,也涵盖了大范围的环境影响类别。它将包括欧洲和全球层面的正常化参考。

拥有一个完整的正常化清单是至关重要的

上述三种方法都涉及范围大,环境影响类别多,需要对排放和提取的物质进行大范围的覆盖。这意味着正常化库存也需要很广泛。由于产品的归一化影响等于产品影响除以参考情况影响,数据的缺乏会严重影响两个方向的归一化产品影响评估。如果对参考情况的影响有重大贡献的物质不包括在被分析产品的影响中,则评估的产品影响估计过低。如果参考情况低估了特定类别的影响,例如致癌性人体毒性,则标准化评估的产品影响将高估产品生命周期中的有毒排放。因此,这一影响类别对整体环境影响的贡献变得不正确地占主导地位。

填补空白可能是一个挑战

现有的关于排放和资源开采的统计数据非常广泛,但是用各种估计技术填补基本的剩余空白仍然是一项艰巨的工作。例如,有毒物质排放到空气、水和土壤的清单非常长,这使得政府不可能对它们进行详细的监测和报告。这些数字需要用科学模型来估计,而这些模型无论多么复杂,都包含一些重要的假设。金属开采是另一个统计数据不完整的领域雷竞技官方网站下载,因为并非所有公司都希望公开其生产数据。在这种情况下,填补空白甚至更具挑战性,因为实际上没有可用的科学估计模型。

另一方面,对于某些影响类别,填补这些空白要容易得多。一些例子:

  • 二氧化碳对气候变化的影响最大,并得到了详细监测,另外两种重要的温室气体一氧化二氮和甲烷是根据联合国提供的方程和参数估算的。联合国气候变化框架公约(UNFCCC)每年都会在其网站上公布每个国家的结果。
  • 化石资源开采也得到了良好的监测和记录,例如联合国(联合国数据)、欧盟委员会(欧盟统计局)、美国能源情报署(EIA)和国际能源署(IEA)。
  • 欧洲环境署(EEA)和美国环境保护署(US EPA)报告了颗粒物排放(初级排放和前体),但仍需要对其他国家进行估计。
  • 关于土地占用和转变影响类别的详细土地利用数据可在欧洲经济区的CORINE关于欧洲的土地覆盖数据库和世界资源研究所(WRI)、世界银行和联合国关于世界其他地区的世界资源数据库中找到。

了解区域环境影响的来源

关于参考情况的数据不仅对标准化有用,而且对分析不同国家或地区多年来的环境影响也有用。在使用端点方法时,这一点尤其有趣,因为端点方法能够确定与人类健康、生态系统或资源有关的重要排放源或资源用途。这样的分析也有助于我们理解标准化影响评分的价值。因此,对每一个对正常化或比较影响分析感兴趣的人来说,未来几年将在科学和政策期刊上发表几份新的正常化清单和分析,这是一个好消息。


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汤米·Ponsioen

Tommie从2012年到2015年在PRé担任技术顾问。作为咨询团队的一员,他从事数据库和方法方面的工作。Tommie参与了Prosuite和改进ReCiPe方法等项目。

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