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

Tác giả: Jeremie Hakian

Đánh giá vòng đời sản phẩm (LCA) đã thu hút được sự quan tâm đáng kể trong lĩnh vực xây dựng 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 nhận thấy, LCA hỗ trợ tính minh bạch bằng cách cung cấp một góc nhìn toàn diện, hướng đến hệ thống về các tác động đến môi trường và sức khỏe con người liên quan đến việc khai thác tài nguyên, sản xuất, sử dụng sản phẩm và thải bỏ hoặc tái chế sản phẩm. Hơn nữa, đây là một công cụ vô giá để đánh giá những lợi ích và sự đánh đổi liên quan đến các giải pháp “thiết kế vì môi trường” khác nhau nhằm xây dựng một nền kinh tế tuần hoàn hơn.

Tuy nhiên, LCA (Phân tích vòng đời sản phẩm) đầy rẫy những điều bất ngờ. Trước hết, các kiến ​​trúc sư, nhà thiết kế và nhà sản xuất cần lưu ý hai điều:

1. Áp dụng “góc nhìn” LCA – đôi khi được gọi là “tư duy vòng đời” – là một bước sơ bộ. Cho dù chúng ta có dự đoán được hiệu suất môi trường của một sản phẩm hoặc vật liệu trong suốt vòng đời của nó đến đâu, LCA vẫn luôn mang lại những kết quả bất ngờ có thể ảnh hưởng đến thiết kế sản phẩm, sản xuất và các quyết định mua hàng. Đây là một phần lý do khiến LCA trở thành một công cụ mạnh mẽ. Nhưng điều đó cũng có nghĩa là bạn cần phải giữ thái độ cởi mở và sẵn sàng đón nhận những điều bất ngờ.
2. Phần mềm LCA thường chứa nhiều giả định ngầm định có thể làm sai lệch việc diễn giải kết quả cuối cùng. Điều này là do phần mềm đó thường không thể tích hợp các biến số khu vực. Điều này có thể dẫn đến "kết quả dương tính giả" (tức là tính toán các tác động tiềm tàng không thực sự tồn tại hoặc bị phóng đại) và "kết quả âm tính giả" (tức là bỏ sót các tác động quan trọng cần được xem xét). Vì vậy, cần thận trọng khi diễn giải kết quả để đảm bảo bạn đưa ra những quyết định sáng suốt nhất dựa trên thông tin thu thập được từ LCA.

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 loại gỗ này đến từ rừng được chứng nhận quản lý có trách nhiệm, tác động của nó đến môi trường sống của động vật hoang dã có thể ít hơn nhiều so với gỗ có nguồn gốc từ rừng quản lý kém. Những tác động như vậy đến môi trường sống của động vật hoang dã cũng không được các mô hình LCA tính đến đầy đủ.

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

Kết quả bất ngờ

Tóm lại, kết quả phân tích vòng đời sản phẩm (LCA) có thể khiến người ta bất ngờ. Dưới đây là ba ví dụ.

1. Việc một quy trình công nghiệp gây ra tác động môi trường lớn nhất đối với một sản phẩm không có nghĩa là điều này cũng sẽ đúng với một sản phẩm khác trong cùng loại 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 là yếu tố gây tác động lớn nhất. Tuy nhiên, trong trường hợp thép crom, các nguyên liệu hợp kim sắt, thường chiếm 15-20% trọng lượng sản phẩm, có thể là yếu tố gây tác động môi trường lớn nhất từ ​​khâu sản xuất đến khâu tiêu thụ.
2. Đối với hầu hết các sản phẩm, giai đoạn sản xuất thường có tác động lớn hơn đáng kể đến vòng đời 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. Ví dụ, thảm trải sàn cần được hút bụi và làm sạch bằng hơi nước định kỳ. Tùy thuộc vào mức độ sử dụng, các phương pháp làm sạch này có thể trở thành công việc bảo trì thường xuyên, tích lũy đáng kể trong suốt vòng đời của thảm, ngay cả khi một lần làm sạch duy nhất có tác động không đáng kể.
3. Bộ xả tự động được sử dụng với bồn cầu hoặc bồn tiểu để điều tiết lượng nước. Tác động môi trường liên quan đến việc sử dụng là do năng lượng tiêu hao trong quá trình cung cấp, phân phối nước và xử lý nước thải. Không chỉ cường độ năng lượng của nước có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào vị trí địa lý, mà số lần xả trung bình mỗi ngày cũng khác nhau tùy thuộc vào vị trí và loại thiết bị. Do đó, có thể giảm đáng kể tác động bằng cách giảm cường độ năng lượng trên mỗi gallon nước sử dụng và giảm số lần xả mỗi ngày (điều này cũng giúp tiết kiệm nước!).

Tận dụng tối đa LCA của bạn

Tư duy vòng đời sản phẩm là một bài tập dự đoán các tác động đến môi trường và sức khỏe con người ở mỗi giai đoạn của vòng đời sản phẩm. Do đó, nó được xây dựng dựa trên các giả định của chúng ta. Các giả định càng được kiểm chứng qua thời gian thì càng tốt. Đồng thời, quan niệm thông thường cũng có thể sai. Sau khi tiến hành và xem xét vô số nghiên cứu LCA trong nhiều thập kỷ, một số xu hướng trở nên rõ ràng hơn.

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

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

Tiến hành phân tích vòng đời sản phẩm (LCA) từ một hộp đen.

ISO, tổ chức quốc tế đã chuẩn hóa thực tiễn LCA , yêu cầu các kết quả kiểm kê – tức là các nguyên liệu thô và năng lượng đầu vào, cũng như lượng khí thải và chất thải đầu ra của hệ thống sản phẩm – phải được phân loại, sau đó được mô tả đặc điểm. Phân loại là quá trình gán kết quả kiểm kê vào một hoặc nhiều loại tác động. Mô tả đặc điểm – phức tạp hơn trong hai bước – 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 đến môi trường hoặc sức khỏe con người.

Các mô hình LCA có sẵn thường khá tốt trong việc phân loại, nhưng không giỏi trong việc mô tả đặc điểm. Điều đó là do chúng thường không cung cấp cách để tính đến các điều kiện môi trường khu vực. Ví dụ, lượng khí thải sulfur dioxide thải ra môi trường nhạy cảm với axit có thể vượt quá ngưỡng tới hạn và gây hại, trong khi cùng một lượng khí thải đó thải ra môi trường khác thì có thể không. Thật không may, hầu hết các mô hình LCA sẽ báo cáo những kết quả này giống nhau.

Vì vậy, dù bạn đang thực hiện phân tích vòng đời sản phẩm (LCA) để lập Tuyên bố Sản phẩm Môi trường cho sản phẩm của mình, sử dụng nó để đánh giá các lựa chọn chuỗi cung ứng, hay áp dụng nó cho các mục đích khác, việc hiểu rõ điểm mạnh và hạn chế của mô hình LCA được sử dụng có thể rất quan trọng đối với việc giải thích kết quả. Chỉ tập trung vào việc tính toán số liệu mà không hiểu bối cảnh có thể dẫn bạn đến ngõ cụt.

Phân tích vòng đời sản phẩm (LCA) liên tục được cải tiến để tích hợp những tiến bộ khoa học và số liệu mới nhất được phát triển thông qua quá trình đánh giá nghiêm ngặt của cộng đồng khoa học. Mục tiêu là hướng tới sự hài hòa tốt hơn về dữ liệu, tiêu chuẩn và phần mềm nhằm hiểu rõ hơn nhiều sự đánh đổi về 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 ta.

Để tìm hiểu thêm về cách tận dụng tối đa giá trị từ nghiên cứu LCA của bạn, hãy liên hệ với tôi qua email [email protected] hoặc qua điện thoại (510-452-6388).

Jeremie Hakian là Quản lý về Tuyên bố Sản phẩm Môi trường và là chuyên gia đánh giá vòng đời sản phẩm tại [tên công ty]. SCS Global Services , một đơn vị dẫn đầu đáng tin cậy trong lĩnh vực chứng nhận môi trường và phát triển bền vững từ bên thứ ba.