LCA数据库的组合解决了卫星任务环境影响测量的难题

欧洲航天局(ESA)是一个收集有关地球、其直接空间环境、太阳系和宇宙知识的组织。它还开发基于卫星的技术和服务,并促进欧洲工业。

欧洲航天局(ESA)知道了解他们的活动对环境的影响,并将这些影响最小化是多么重要,这就是他们启动清洁太空计划的原因。在这项倡议下,欧洲航天局请求由VITO(佛兰德斯技术研究所)、PRé和QinetiQ Space组成的财团进行该项研究生命周期评估(LCA)一个卫星任务。

专家任务生命周期评估的挑战

LCA是一个强大的评估工具产品和服务对环境的影响.大多数LCA使用LCA过程数据库,其中包含可根据质量或距离等单位选择的产品和过程。例如,选择一公斤特定的塑料,就会输出一系列环境流量,如生产所需的资源以及向空气、水和土壤的排放。

这些的力量数据库它们含有许多常见的大规模生产的产品。然而,航天工业通常使用专业材料和定制组件。与大规模生产的产品相反,对于定制组件,生产成本的很大一部分用于研究和测试等活动,而不是制造。普通的批量生产的部件或材料无法与航天工业中使用的定制部件进行比较,这意味着我们不能将LCA过程数据库作为单一数据源进行分析。

如何准确评估特色产品的影响?

从项目一开始,该联盟就意识到使用过程数据库会低估卫星任务的影响。航天工业使用的材料和部件需要满足严格的安全和质量要求,并且比一般产品要经受更多的研究和测试。为了弥补过程数据库中的这些空白,我们决定研究使用环境扩展投入产出(EEIO或IO)数据库的可能性,该数据库覆盖特定的经济部门,而不是产品和过程。

投入产出数据库描述了诸如农业、工业部门和服务业等经济部门之间与其环境影响有关的销售和购买关系。从Input Output数据库中的某个部门购买的每件商品都与该部门造成的影响有关。

部门之间的流动以欧元或美元等货币单位表示。通过这种方式,例如,对气候变化的影响可以与在该部门花费的一欧元或一美元相关。如果某人在研究上花费了10万欧元,那么他们对气候变化的影响可以用这个数字乘以研究部门每欧元的具体影响来计算。IO数据库可用于填补过程数据库中的数据空白,例如缺乏关于空间任务组件的广泛研究和测试及其相关流程的信息。

与过程数据库不同,io数据库是自上而下开发的,提供了一个经济体中各个经济部门整个供应链中所有环境影响(所有投入)的完整图景。这可以是一个国家的经济,也可以是多个国家的经济,比如欧盟。

使用IO数据库的一个缺点是精度低。一个特定部门的数据集很可能涵盖广泛的行业,这些行业在某种程度上是相关的,但并不都具有相同的影响。例如,由于我们的卫星的太阳能电池板无法在进程数据库中找到,我们将不得不在IO数据库中查找。IO数据库不包含空间太阳能电池板行业的特定数据集,因此我们需要选择更一般的电子行业,其中包括许多行业-光伏电池和设备。然而,由于我们对太阳能电池板影响的估计来自整个行业的平均水平,我们可能仍然高估或低估了。

解决方案-获得与混合LCA的大局

总之,做一个LCA在卫星任务这样的专业项目上是有问题的,因为LCA工艺数据库不包含定制产品,而IO数据库只是以不准确的方式填补这些空白。解决方案是一种混合LCA,使用来自流程数据库的数据和来自IO数据库的数据。

我们用过程数据库对太阳能电池板等组件进行建模,将太空工业中使用的特定材料添加到数据集中。这些组件的研究和测试使用IO数据库,我们将估计的投资添加到特定于研究和开发部门的数据集中。我们能够在整个研究中遵循这一策略,并设法计算出最终的环境影响。

通过这种方式,我们使用了两个世界的优点:流程数据库的准确性和透明性以及Input Output数据库的完整性。该财团认为由这种混合LCA得到的结果对卫星任务造成的影响作出最准确的估计。

玛丽莎维埃拉

主要顾问

工业革命的时代已经结束。现在是绿色革命全速前进的时候了!每个人都需要参与到这个过程中来,因此我的目标是指导个人和企业理解影响之间的权衡。这将帮助他们做出明智的决定,真正有助于可持续生活的繁荣。”雷竞技电子

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