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9. 生命週期評估架構
生命週期評估(Life Cycle
Assessment)研究是一個反覆的
過程。
產品生命週期概念
物料開採
物料處理
再利用
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製造
再製造
使用
處置
再使用
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LCA研究架構
目標及
範疇界定
盤查分析
闡釋
直接應用
-產品研發與改善
-策略規劃
-公共政策決策
-市場行銷
-其他
衝擊評估
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目的與範疇界定(ISO 14040)
定義LCA研究的目的
選用功能單位( functional unit)
界定系統邊界(system boundaries)
切斷準則(Cut-off rules)
數據品質要求
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Why???
執行LCA的原因與尋求問題之答案
精確定義產品及其生命週期與功能
在產品的比較案例，定義比較的基
準(功能單位)
詳述系統的邊界
詳述分配的方法
數據與數據品質要求
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假設與限制
其他要求如生命週期衝擊評估(life
cycle impact assessment, LCIA) 程序及
其後續所使用之闡釋
預期讀者(intended audiences)和與其溝
通的方法
如果可以， 嚴格審查的執行方式
LCA研究報告的形式和格式
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功能、功能單位及基礎流
不同的產品可能有不同的績效特性。
當產品的績效不容易描述時，定義
功能單位也會變得很棘手。
基礎流(reference flow)，LCA研究中
最基本的物質或能量流。
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定義邊界情況
能源
其他自然
資源
與產品生命週期
原物料 系統有關的
活動和製程
產品
廢水排放
空氣
污染物 固體廢棄物
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LCA邊界
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要多深入?
第一級: 只有物料生產與運輸列入
LCA研究中(cf. 比較少使用在LCA研
究中)
第二級: 生命週期的所有程序都涵蓋
在裡面，除了資本設備之外。
第三級：資本設備也被包括進來，
但僅計算其物料與運輸。
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PVC 生命週期的流程圖
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主要的投入/產出表
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車子的系統描述
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展開/樹枝圖
Life Cycle of a Fax Machine
Assemblies
Upstream
components
Electricity
Use
paper
electricity
Carbon
black
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Disposal
scenarios
Toner
cartridge
Resin
production
Magnetite
production
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範例：液晶螢幕LCA樹枝圖
功能單位：imp/m2LCD
切斷準則
如果流入系統物質的質量低於某特
定比例(如5%).
如果流入系統物質的經濟價值低於
總產品系統價值的某特定比例.
如果流入系統物質的環境負荷貢獻
度低於某特定比例.
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數據品質
數據蒐集的時間
地域
代表性與技術型式
分配
系統邊界
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分配(Allocation)
僅量避免分配，可從系統的劃分，
使其成為單一個產出.
不然就是擴大系統的邊界(如開放式
的回收系統)，讓所有相關的產出都
考慮進來.
如果上述兩種方式均無法做到，ISO
的建議是僅可能用物理的方式(如質
量或能量)做為分配的基準.
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盤查分析 (ISO 14041)
系統 : 建構產品生命週期樹枝圖
數據蒐集
數據的使用
切斷原則的應用, 考慮聯產品 (coproducts)
計算
不同生命週期階段貢獻度之鑑別
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數據來源
商用資料庫，如Franklin,
Boustead,….
工業部門所提供的數據, 如 the
European Plastic Manufacturers, the
Aluminium and Steel industries etc.
學校或其他研究單位, 如 the ESU
database on energy systems in
Switzerland.
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由國家提供之研究計畫，如USEPA
一般文獻; 特別是程的數據, 如the
Ullmans Encyclopaedia of Industrial
Chemistry.
特別的網址, 如 www.spold.org and
www.globalspine.com .
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範例：運輸的計算
利用貨櫃車運送產品，貨櫃尺寸12
m × 3.6 m × 3.0 m；產品的包裝外殼
尺寸0.5 m × 0.4 m × 0.4 m。假設產品
送到廠商的距離是150 km；由文獻
得知，貨櫃車的PM排放是每公里
0.6 公克；試計算每個產品所排出的
PM是多少?
貨櫃體積 = 12 m × 3.6 m × 3.0 m =
130 m3，產品體積 = 0.5 m × 0.4 m ×
0.4 m = 0.08 m3；  一輛貨櫃車可裝
130/0.08 = 1,600 個產品。
PM排放量 = (0.6 g/km) × (150 km) /
(1,600 個產品) = 0.056 g/產品
能量消耗
如前題，假設貨櫃車的耗油量是
2.11 km/L柴油，柴油每公升熱值是
40.8 MJ，試求每個產品因此次運送
消耗多少能量?
能量消耗 = (40.8 MJ/L) × (1 L/2.11
km) × (150 km/trip) × (1 trip/1,600) =
1.81 MJ/產品
闡釋結果(ISO 14043)
鑑別研究案例的優缺點
是符完成在第一階段設定的目標
結果的驗證
其他數據蒐集
敏感度分析
情境模擬(Scenarios)
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(continued)
研究邊界與應用之詳述
衍生其他可能的研究
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不確定性
數據的不確定性
模式的不確性
模式不正確或不具代表性
模式不完整
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數據不確定性
數據不確定性比較容易處理，可用
一個範圍或標準差表示
統計方法, 如 Monte Carlo 模擬
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模式不正確
代表性?? 最常發生的情況是使用其
他的製程替代。非原始的調查數據。
分配的基準; 通常不會只有一種選擇
方法。
未來事件; 許多 LCAs 研究的產品具
有很長的壽命。
功能單位的選擇。
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模式的不完整性
系統邊界。取得一致的邊界與切斷
準則並不容易。
不完整的數據表，標題不夠清楚。
數據盤查與衝擊評估的誤連。
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敏感度分析
找出對最重要假設的影響。
改變假設並重新計算 LCA。
有些重要的假設必須由專家判斷，
電腦無法診斷。
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LCI的結果
它通常是一個排放和原物料量的表
列；可能涵蓋數百個物質，通常很
難闡釋。
好處是，它非常詳細；可避免因衝
擊評估所引起的不確定性。
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LCA的限制
選定與假設本質上可能是主觀的
模式的限制
全球性或區域性情況未必足以代表
地區性情況
正確性
不確定性
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