现代木结构建筑全生命周期碳足迹评价研究进展

建筑业作为高耗能行业,每年碳排放量约占全球碳排放总量的40%,给环境带来了巨大负担。随着我国在2020年提出“双碳”战略目标,建筑业低碳发展已经势在必行。由于木材本身具有“固碳”特性,木结构建筑在碳减排方面具有天然优势。因此,积极推广现代木结构建筑,明确现代木结构建筑的减碳效益正成为当前重要的研究主题,对木材产业的低碳高质量发展亦具有重要意义。然而,尽管现代木结构建筑在碳足迹评价方面的研究热度不断上升,但在研究范围和评价方法上,国内外学者之间存在显著的不一致性。这种差异不仅削弱了碳足迹评估的准确性,还为制定统一的碳足迹评价标准带来了挑战。本文对国内外相关研究进行系统回顾,从3个方面分类整理了现代木结构建筑碳足迹评价的国内外研究现状,揭示了该研究领域的前沿和热点问题;同时,从全生命周期视角深入探讨了现代木结构建筑的各类碳足迹评价方法,并总结了现代木结构建筑碳足迹评价研究的不足与发展方向,以期为现代木结构建筑全生命周期的碳减排效益研究提供可靠的评价方法与理论基础。此外,提出了未来研究重点:建立针对木材固碳效应的评价标准;构建统一完善的木材碳排放因子数据库;明确适用于木结构建筑的碳足迹计算方法;加强木结构建筑物化阶段的碳足迹研究。

耐火材料生命周期评价及生命周期成本评价研究进展

生命周期评价(Life Cycle Assessment,LCA)和生命周期成本评价(Life Cycle Cost Assessment,LCCA)方法,是耐火材料企业实现“绿色化”发展的有效工具。综述了国内外耐火材料LCA及LCCA的研究进展,分析了耐火制品全生命周期中环境影响和环境成本的量化评估结果,识别了其主要环境污染物种类及来源,确认了耐火材料生产的环境特性和关键环节,以展示该领域的研究现状并揭示未来的研究方向。

高能量密度18650型锂离子电池制造生命周期评价

锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、性价比高、环境影响小等优点,在消费类电子产品、规模化储能及新能源电动汽车等领域得到广泛应用,是实现我国“双碳”战略的重要技术支撑。本文介绍了高能量密度18650型锂离子电池生产制造过程,采用Simapro软件对某企业生产的18650型锂离子电池产品进行了生命周期评价(Life cycle assessment,LCA)。研究结果表明,生产容量为1 kW·h的18650型锂离子电池的碳足迹为48.3 kg CO_(2)eq,环境指标分数为12.7 Pt;生产过程中产生的致癌物和可吸入无机物等对人类健康存在一定的潜在危害性;正极制备工艺过程和工业用电是导致碳排放和影响环境的主要环节;正极生产过程的正极材料(如Li(Ni_(0.83)Co_(0.06)Mn_(0.11))O_(2))和负极生产过程所用的电解铜箔集流体与石墨负极材料,以及注液过程所用的六氟磷酸锂电解液等材料的上游生产过程均是影响环境的主体因素。从全局和长远角度考虑,锂离子电池生产制造过程需进一步提高生产效率、节约能源和资源、减少污染物排放,使其与环境相互协调,达到可持续发展的目标。

水泥生命周期评价及其低环境负荷研究进展

水泥工业是仅次于钢铁的第2大碳排放行业,对实现“双碳”目标影响重大.生命周期评价(LCA)可以定量评估水泥生命周期内的环境负荷.阐述了LCA方法评估水泥综合环境负荷的研究现状,系统阐释了该方法的4个重要步骤:目标和范围的确定(功能单位和系统边界)、清单分析(输入数据、输出数据、分配方式)、影响评价(影响分类、特征化、归一化)及生命周期解释;综合分析了使用替代性燃料和原料、生产工艺改造、碳捕集技术及发展低碳胶凝材料等低环境负荷措施,探讨了环境负荷与水泥性能的协同优化;指出了LCA方法的局限性及未来发展方向.

废矿物油再生工艺生命周期评价及其不确定性研究

文章基于生命周期评价(life cycle assessment,LCA)法对以N-甲基吡咯烷酮(N-Methylpyrrolidone,NMP)为溶剂精制再生废矿物油工艺的环境影响进行分析,并与传统的减压蒸馏再生废矿物油工艺进行比较;对NMP精制工艺清单数据在正态分布范围内的LCA结果进行Monte Carlo不确定性分析。结果表明:NMP精制工艺主要的中点环境影响类别为呼吸系统无机物、全球变暖潜势和不可再生资源,端点影响类别为人类健康,总环境影响相比于传统的减压蒸馏工艺降低18.74%,说明NMP精制工艺对环境更加友好;NMP精制工艺不确定性分析结果中,多个影响类别的变异系数超过15%,说明参数的不确定性对LCA结果具有不可忽视的影响。LCA法可以准确识别废矿物油再生工艺的环境影响与贡献水平,并根据不确定性与敏感性分析结果为后续工艺的改进与研究提供环境影响方面的思路与方法。

基于全生命周期的交通基础设施低碳施工及数字化监测系统

双碳政策背景下,我国交通领域碳排放约占碳排放总量的10%,而公路运输占全国交通运输碳排放总量85%以上,成为交通减排的绝对主体。其中,交通基础设施建设对材料、能源消耗投入是交通运输行业绿色低碳发展的重点领域。交通运输部发布的《绿色交通标准体系(2022年)》指出,以“十四五”新开工高速公路和普通国省干线公路为重点,鼓励施工材料、工艺和技术创新等,降低公路全生命周期成本。

基于生命周期评价的原生和再生PET纤维环境影响对比分析

分别以再生长丝〔以回收再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶片为原料制备〕及原生长丝(以精对苯二甲酸和乙二醇为原料制备)为分析对象,利用生命周期评价(LCA)方法量化分析生产各阶段的环境影响及贡献,并提出减小环境影响的建议。选取全球变暖潜值、酸化效应潜值、非生物耗竭、光化学臭氧合成、陆地生态毒性潜值5种环境影响类别进行分类计算。结果表明:再生长丝生产过程中熔融纺丝阶段的环境影响贡献大于物理处理阶段;通过特征化分析和归一化分析,与原生PET长丝相比,生产每100 kg的再生PET长丝全球变暖潜势减少32.09 kg(以CO_(2)计),酸化效应潜值减少0.37 kg(以SO_(2)计);原生PET长丝和再生PET长丝生产过程中环境影响贡献最大的类别均为非生物耗竭。根据生命周期多边形法对5种环境影响类别的综合直观评估结果表明,再生PET长丝相比于原生PET长丝对环境影响更小,可以从能源优化、工艺环节改善等方面减小环境影响。

景德镇日用陶瓷生产的生命周期评价(LCA)初探

对不同装饰工艺过程的日用陶瓷进行输出输入的清单分析以及相应生命周期各阶段环境影响潜值的统计计算与分析,结果表明,景德镇地区日用陶瓷生产产生的环境影响潜值为釉上彩0.259,釉中彩0.287,釉下彩0.229。日用陶瓷生产的生命周期评价(LCA)作为一种有效定量分析工具可为该类产品实施ISO14000认证提供有效的技术支持。

路面工程生命周期评价(LCA)方法应用研究

在路面工程中运用生命周期评价(LCA)方法来进行研究分析具有重要意义。该文介绍了LCA的发展情况、定义及框架,从LCA目标与范围确定、清单分析、影响评价3个主要方面概括分析了国内外主要研究现状,分析认为目前路面LCA研究存在以下问题:范围界定没有统一标准;中国缺少数据支撑无法形成标准数据库;关于数据质量的分析研究较少;影响评价不全面等。针对上述问题,文章提出了工作建议。

生命周期评价和环境产品声明在照明产品中的应用

“碳中和”“碳达峰”时代命题引发的可持续发展讨论日益激烈,灯具产品如何体现其在可持续发展中的贡献引发思考与学习。随着生命全周期评价和环境产品声明被越来越多的国际组织和地区认可,其发布的结果可以直观地看到产品对环境影响的综合信息。阐述灯具产品如何应用生命全周期评价和环境产品声明。

花卉产业中生命周期评价方法应用进展

在生态环境效益评价方法中,生命周期评价方法(LCA)是一种普遍接受的方法。利用生命周期方法评价花卉产业的生态环境效益,国外已有较多研究,而中国则非常缺乏。文章总结了国外花卉产业中切花和盆栽花卉生命周期评价应用研究进展,分析中国花卉产业生命周期评价研究现状,并对中国花卉产业开展生命周期评价提出建议。当前中国生命周期评价应用研究处于起步阶段,急需在花卉产业中主要花卉上开展相关研究。

基于GaBi软件的钢铁工业球团工艺LCA生命周期评价

基于生命周期评价方法,采用GaBi软件提供的CML2001方法对1t球团产品进行生命周期评价,分析球团工艺中的原料、能源消耗以及环境排放,包括选取环境影响评价指标,分类化特征化。分析结果表明,酸化是球团工艺对环境影响的主要类型,占总环境影响潜值的36.95%,环境影响由大到小分别为酸化(AP)、温室效应(GWP)、人体健康潜力(HTP)、光化学毒性(POCP)、富营养化潜力(EP)和臭氧层耗竭潜力(ODP)。研究为钢铁产品的生态设计和开发提供了方法。

煤矿全生命周期粉尘健康损害评价方法

为减小煤矿粉尘给从业人员带来的健康损害和经济损失,以生命周期评价(LCA)理论为基础,结合环境卫生学、病理学的相关内容研究损害和损失评价方法。首先对煤矿生命周期进行单元分解,然后收集各阶段粉尘的清单数据。将粉尘健康损害归入呼吸系统疾病类型指标。采用伤残调整寿命年(DALY)作为量化指标,构建粉尘与量化指标之间的评价模型,进行货币化分析,最终提出综合量化值的评价方法。结果表明,LCA理论可用于煤矿全生命周期粉尘健康损害评价,实现对煤矿全生命周期粉尘造成的健康损害程度的定量分析,为煤矿职业健康管理提供决策依据。

应用生命周期法评价我国测土配方施肥项目减排效果

近年来,我国大力推广测土配方施肥,有效改善了不合理施肥现象。研究测土配方施肥技术的节肥、减少温室气体排放效果,旨在为编制农田温室气体排放清单和制定农业减排对策提供依据。通过查阅相关文献估算我国测土配方施肥技术的节约氮肥量,应用生命周期评价(LCA)方法评估其减排效果,农田减排量依据《2006IPCC国家温室气体排放清单编制指南》提供的方法进行估算,工业生产过程的减排量依据Specific(primary)energy consumption(SEC)方法进行估算。结果表明:我国实施测土配方施肥技术可节约氮肥(27.23±7.42)kg N·hm-2;到2013年,测土配方施肥技术总计减排量达到了2 500.35万t CO2-e,其中由于氮肥田间施用量的减少导致农田总共减排1 171.83万t CO2-e,由于工业生产氮肥量的减少而节约标煤583.45万t,减排1 328.52万t CO2-e。测土配方施肥技术不仅可以节约氮肥用量,还可以降低温室气体排放量,因而应加大投资力度,扩大测土配方施肥面积,同时对测土配方施肥技术的适用性和经济性进行评价,进一步提高测土配方施肥技术的节肥减排效果,增强农业减排能力。

京郊典型作物生产体系施肥环境影响的生命周期评价

以北京市顺义区冬小麦-夏玉米轮作和露地蔬菜两种作物生产体系为对象,采用生命周期评价(LCA)方法,综合考虑全球变暖、环境酸化、水体富营养化、土壤毒性、能源消耗和淡水资源消耗6种环境影响类型,分别以年产1t作物产品干物质和种植1hm2作物为评价功能单元,系统研究了施肥的资源环境影响潜力。结果表明:对于大田作物和露地蔬菜生产系统,年产1t产品(干物质)施肥的综合环境影响指数分别为0.46和2.11,种植1hm2作物施肥的综合环境影响指数则分别为4.74和26.77;农田种植环节环境影响潜力的贡献分别占大田作物和露地蔬菜整个生命周期环境影响潜值的95.1%和99.1%,远远大于肥料生产环节;大田作物和露地蔬菜生产过程中的环境影响潜力均表现为水体富营养化>环境酸化>全球变暖>淡水资源消耗>能源消耗>土壤毒性;肥料氨挥发是引起水体富营养化和环境酸化的主要途径,硝态氮和总磷的淋洗径流损失也是水体富营养化的主要来源。优化施肥量是控制作物生产施肥潜在环境影响的关键。

中国生命周期评价理论与实践研究进展及对策分析

主要分析了我国生命周期评价的理论与实践研究进展与数据库构建现状,针对当前我国生命周期评价理论与应用研究的关键薄弱环节即不确定性分析、本土化数据库构建、本土化生命周期环境影响评价模型构建,指出了利用泰勒系列展开模型进行符合我国产业链生产现状的精确、完整、具有代表性、具有时空动态特征的生命周期数据库构建的必要性;并指出需要根据我国国情(例如:环境、地理、人口、暴露等)来构建生命周期环境影响评价模型的紧迫性。

水泥窑共处置低品质包装废物的生命周期评价

以低品质包装废物为典型固体废物开展水泥窑共处置试烧试验.以生命周期评价(LCA)方法为研究手段,对水泥窑共处置技术的环境影响进行评价,并且与常规水泥熟料生产过程进行比较.通过试验和资料调研,获得所有生命周期阶段的能量和物质输入、输出以及环境外排数据,利用SimaPro7.1软件进行处理,得出相应的环境影响潜值.结果表明:①在水泥熟料生产的全生命周期过程中,对环境影响所占比重最大的是生产阶段,共处置低品质包装废物可以使环境影响潜值降低10.65%(从263Pt降至235 Pt),主要表现在无机物对人体的损害和酸化富营养化方面.②从全生命周期来看,共处置低品质包装废物使环境影响潜值降低了8.68%(从334 Pt降至305 Pt),主要表现在无机物对人体的损害和酸化富营养化方面的降低,二者的环境影响潜值分别降低了11.00%和15.70%.

粉煤灰再生混凝土生命周期评价初探

本文使用生命周期评价(LCA)方法对掺与不掺粉煤灰的再生混凝土的环境影响进行评价。研究表明,再生混凝土是一种很好的环境材料(ecomaterial)。粉煤灰的掺入可以提高再生混凝土的绿色度。不掺粉煤灰的再生混凝土可以有效的减少油耗、CO、CxHy以及废弃物的排放,但并不能有效的减少混凝土的煤耗、CO2、NOx以及SO2排放量;而通过掺入粉煤灰可使再生混凝土的各项污染指标均得到有效的降低。

煤焦油无害化处置研究及生命周期评价

根据煤焦油的物理化学性质,提出了将煤焦油送往燃煤电厂焚烧处置的优化处置方案.运用环境影响指标标准化和AHP权重定量法对,煤焦油处置系统进行了生命周期评价分析(LCA).结果表明,与原处置工艺相比,优化后环境负荷降低了30.79%;燃煤电厂焚烧将煤焦油焚烧产生的热能可以转化为电能,实现资源的循环利用.

生命周期评价在锌冶炼加工过程中的应用

以株洲冶炼厂为例,运用生命周期评价对锌加工过程中产生的环境影响进行系统的研究。结果表明,株冶的酸化指数远远高于国外一些著名湿法冶炼厂,甚至明显高于国内一些火法炼锌厂,因此建议株冶对挥发窑原料与能源结构进行适当调整,并加强对SO2和CO2等温室气体排放的控制。