LCA tiết lộ gì về môi trường xây dựng và nền kinh tế tuần hoàn

Tác giả: Jeremie Hakian

Đánh giá vòng đời (LCA) đã đạt được sức hút đáng kể trong lĩnh vực công trình xanh như một công cụ để đánh giá hiệu suất môi trường của vật liệu và sản phẩm xây dựng, đặc biệt là kể từ khi USGBC LEED bắt đầu công nhận Tuyên bố Sản phẩm Môi trường dựa trên LCA. Như các nhà sản xuất và các bên liên quan đã tìm hiểu, LCA hỗ trợ tính minh bạch bằng cách cung cấp một quan điểm toàn diện, định hướng hệ thống về các tác động môi trường và sức khỏe con người liên quan đến khai thác tài nguyên, sản xuất, sử dụng sản phẩm và xử lý hoặc tái chế sản phẩm. Hơn nữa, nó là một công cụ vô giá để đánh giá lợi ích và sự đánh đổi liên quan đến các giải pháp "thiết kế cho môi trường" khác nhau nhằm xây dựng một nền kinh tế tuần hoàn hơn.

Tuy nhiên, LCA đầy bất ngờ. Để bắt đầu, kiến trúc sư, nhà thiết kế và nhà sản xuất nên nhận thức được hai điều:

1. Áp dụng một "ống kính" LCA - đôi khi được gọi là "tư duy vòng đời" - là một bước sơ bộ. Cho dù chúng ta nghĩ rằng chúng ta có thể dự đoán hiệu suất môi trường của sản phẩm hoặc vật liệu trong vòng đời của nó đến mức nào, LCA có cách mang lại kết quả đáng ngạc nhiên có thể ảnh hưởng đến quyết định thiết kế, sản xuất và mua sản phẩm. Đây là một phần những gì làm cho LCA trở thành một công cụ mạnh mẽ như vậy. Nhưng nó cũng có nghĩa là bạn sẽ cần phải giữ một tâm trí cởi mở và mong đợi những điều bất ngờ.
2. Phần mềm LCA thường đầy rẫy các giả định tích hợp có thể làm sai lệch việc giải thích kết quả cuối cùng. Đó là bởi vì phần mềm như vậy thường không thể tích hợp các biến khu vực. Điều này có thể dẫn đến "dương tính giả" (nghĩa là tính toán các tác động tiềm ẩn không thực sự tồn tại hoặc bị phóng đại) và "âm tính giả" (nghĩa là bỏ sót các tác động quan trọng cần được xem xét). Vì vậy, cần cẩn thận trong việc diễn giải kết quả của bạn để đảm bảo bạn đang đưa ra quyết định sáng suốt nhất từ thông tin lượm lặt được từ LCA của bạn.

Một ví dụ khác liên quan đến gỗ được sử dụng làm vật liệu xây dựng hoặc thành phần trong thiết kế sản phẩm. Nếu gỗ này đến từ một khu rừng được quản lý có trách nhiệm được chứng nhận, tác động của nó đối với môi trường sống của động vật hoang dã có thể ít hơn nhiều so với gỗ có nguồn gốc từ các khu rừng được quản lý kém. Những tác động như vậy đối với môi trường sống của động vật hoang dã cũng không được tính toán tốt bởi các mô hình LCA.

Tương tự, một đập thủy điện tạo ra một hồ chứa lớn, nông có thể dẫn đến phát thải khí mêtan đáng kể - một loại khí nhà kính mạnh - từ việc phân hủy chất hữu cơ, trong khi một con đập "dòng sông" không cản trở đáng kể dòng chảy của sông sẽ không có cùng một hồ sơ khí nhà kính. Một lần nữa, báo cáo về sự nóng lên toàn cầu từ hầu hết các mô hình LCA sẽ không nhận được sự khác biệt này.

Kết quả đáng ngạc nhiên

Khi tất cả được nói và thực hiện, kết quả LCA có thể được mở rộng tầm mắt. Dưới đây là ba ví dụ

1. Chỉ vì một quy trình công nghiệp là yếu tố đóng góp lớn nhất cho các tác động môi trường cho một sản phẩm không có nghĩa là điều này sẽ xảy ra đối với một sản phẩm khác trong cùng danh mục sản phẩm. Hãy xem xét thép crom so với thép carbon được sản xuất trong lò hồ quang điện. Thép crom có khả năng chống ăn mòn, và do đó thường đắt hơn thép carbon. Đối với thép carbon, việc sử dụng điện tại nhà máy thép có đóng góp lớn nhất vào các tác động. Tuy nhiên, trong trường hợp thép crom, đầu vào ferroalloy của nó, thường chiếm 15-20% sản phẩm theo trọng lượng, có thể là những đóng góp lớn nhất cho các tác động môi trường từ nôi đến cổng.
2. Đối với hầu hết các sản phẩm, giai đoạn sản xuất thường có tác động vòng đời lớn hơn đáng kể so với giai đoạn sử dụng. Tuy nhiên, các sản phẩm cần điện để bảo trì có thể làm tăng tác động của giai đoạn sử dụng theo thời gian. Thảm, ví dụ, yêu cầu hút bụi và làm sạch hơi nước định kỳ. Tùy thuộc vào mức độ giao thông, các phương pháp làm sạch này có thể trở thành bảo trì thường xuyên, tăng đáng kể trong vòng đời của thảm, mặc dù một lần làm sạch như vậy có tác động không đáng kể.
3. Flushometer được sử dụng với nhà vệ sinh hoặc đồ đạc nước tiểu để phân phối nước. Các tác động môi trường liên quan đến việc sử dụng là do năng lượng nhúng trong cấp nước, phân phối và xử lý nước thải. Không chỉ cường độ năng lượng của nước có thể thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào vị trí địa lý, mà lượng xả trung bình mỗi ngày cũng thay đổi tùy thuộc vào vị trí và loại vật cố định. Kết quả là, giảm tác động đáng kể có thể đạt được bằng cách giảm cường độ năng lượng trên mỗi gallon nước được sử dụng và giảm số lần xả nước mỗi ngày (điều này cũng tiết kiệm nước!).

Tận dụng tối đa LCA của bạn

Tư duy vòng đời là một bài tập dự đoán các tác động đến môi trường và sức khỏe con người ở từng giai đoạn của vòng đời sản phẩm. Như vậy, nó được xây dựng dựa trên các giả định của chúng tôi. Những giả định này càng được kiểm tra theo thời gian thì càng tốt. Đồng thời, sự khôn ngoan thông thường có thể sai. Đã tiến hành và xem xét vô số nghiên cứu LCA trong nhiều thập kỷ, một số xu hướng nhất định trở nên rõ ràng hơn.

Một giả định phổ biến là phần lớn các tác động đối với các thiết bị điện, chẳng hạn như hàng trắng (tủ lạnh, máy giặt và máy sấy, v.v.), sẽ xảy ra trong quá trình sử dụng sản phẩm do sử dụng điện trong suốt vòng đời của nó. Thật thú vị, giả định này không phải lúc nào cũng được sinh ra. Đó là bởi vì các tác động liên quan đến khai thác nguyên liệu và sản xuất sản phẩm ở một số khu vực có thể lớn hơn nhiều so với các khu vực khác do lỏng lẻo hoặc thiếu các tiêu chuẩn khí thải môi trường và thực thi quy định. Hơn nữa, điện ở một số khu vực có thể được lấy từ một tỷ lệ tương đối lớn năng lượng tái tạo để sử dụng sản phẩm, cuối cùng giảm thiểu sự đóng góp tương đối của các tác động so với cùng một sản phẩm được cung cấp chủ yếu từ lưới điện bao gồm các nhà máy nhiệt điện nhiên liệu hóa thạch. Vì vậy, cuối cùng, đối với một số khu vực, các quyết định tìm nguồn cung ứng có thể dẫn đến giảm tác động lớn hơn so với việc tăng hiệu quả năng lượng trong vòng đời của các sản phẩm này.

Một giả định phổ biến khác liên quan đến các tác động liên quan đến mạng lưới vận chuyển phức tạp liên quan đến việc cung cấp nguyên liệu hoặc phân phối sản phẩm. Chỉ riêng khoảng cách là không đủ để dự đoán tác động. Các phương thức vận tải hiệu quả hơn, chẳng hạn như đường sắt thay vì xe tải, có thể dẫn đến mức độ tác động nhỏ hơn đáng kể, trên cùng một khoảng cách. Ví dụ, hàng hóa được vận chuyển bằng xe tải từ New York đến San Francisco có thể giải phóng gấp đôi lượng khí thải nhà kính so với cùng một loại hàng hóa được vận chuyển bằng tàu hỏa.

Tiến hành LCA ra khỏi hộp đen

ISO, cơ quan quốc tế đã tiêu chuẩn hóa thực hành LCA , yêu cầu kết quả kiểm kê - nghĩa là đầu vào nguyên liệu thô và năng lượng, và đầu ra phát thải và chất thải của hệ thống sản phẩm - phải được phân loại, sau đó được mô tả. Phân loại là quá trình gán kết quả kiểm kê cho một hoặc nhiều danh mục tác động. Đặc tính hóa - phức tạp hơn trong hai loại - là quá trình đánh giá định lượng hoặc định tính mối quan hệ giữa các đầu vào và đầu ra này với các tác động tiềm tàng đối với môi trường hoặc sức khỏe con người.

Các mô hình LCA có sẵn thường khá tốt trong việc phân loại, nhưng không tuyệt vời trong việc mô tả đặc tính. Đó là bởi vì chúng thường không cung cấp một cách để tính đến các điều kiện môi trường khu vực. Vì vậy, ví dụ, khí thải sulfur dioxide thải vào môi trường nhạy cảm với axit có thể vượt qua ngưỡng tới hạn và gây hại, trong khi lượng khí thải tương tự được thải vào môi trường khác có thể không. Thật không may, hầu hết các mô hình LCA sẽ báo cáo những điều này giống hệt nhau.

Vì vậy, cho dù bạn đang tiến hành LCA để thiết lập Tuyên bố sản phẩm môi trường cho sản phẩm của mình, sử dụng nó để đánh giá các lựa chọn chuỗi cung ứng của bạn hoặc áp dụng nó cho các mục đích khác, sự hiểu biết của bạn về điểm mạnh và hạn chế của mô hình LCA được sử dụng có thể không thể thiếu để giải thích kết quả. Những con số bẻ khóa mà không hiểu ngữ cảnh có thể dẫn bạn xuống một con hẻm mù.

LCA không ngừng cải tiến để kết hợp khoa học và số liệu mới nhất được phát triển thông qua đánh giá ngang hàng mạnh mẽ trong cộng đồng khoa học. Mục đích là để phấn đấu cho sự hài hòa tốt hơn của dữ liệu, tiêu chuẩn và phần mềm để hiểu được nhiều sự đánh đổi môi trường của một hệ thống, và cuối cùng cho phép so sánh tốt hơn các sản phẩm trong môi trường xây dựng của chúng tôi.

Tìm hiểu thêm về việc nhận được giá trị tốt nhất từ nghiên cứu LCA của bạn bằng cách liên hệ với tôi tại [email được bảo vệ] hoặc qua điện thoại (510-452-6388).

Jeremie Hakian là Giám đốc Tuyên bố Sản phẩm Môi trường và là người thực hành đánh giá vòng đời tại SCS Global Services, một nhà lãnh đạo đáng tin cậy trong chứng nhận môi trường và bền vững của bên thứ ba.