ارزیابی چرخه حیات یا LCA
ارزیابی چرخه حیات یا LCA (ارزیابی چرخه عمر) یا به عبارتی Life Cycle Assessment که به اصطلاح LCA گفته می شود، یکی از روش های ارزیابی زیست محیطی است.
امروزه به عنوان یکی از روش های استاندارد و پرکاربرد در ارزیابی محیط زیستی فرآیندها، محصولات و خدمات مورد استفاده قرار می گیرد.
در سال ۲۰۰۲ میلادی، برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد (UNEP) و انجمن سم شناسی محیط زیست و شیمی یک مشارکت چرخه حیات بین المللی انجام دادند، که به نام نوآوری چرخه حیات شناخته می‌شود.
هدف اصلی نوآوری چرخه حیات عملی سازی تفکر چرخه حیات و بهبود ابزارهای حمایت کننده به واسطه داده‌ها و شاخص‌ها است. نهایتاً با بازبینی چهار استاندارد ایزو موجود، کمیته فنی ایزو در سال ۲۰۰۶ به ارائه دو استاندارد زیر به جمع بندی رسید:
- ایزو ۱۴۰۴۰ (۲۰۰۶): مدیریت زیست محیطی – ارزیابی چرخه حیات – اصول و چارچوب
- ایزو ۱۴۰۴۴ (۲۰۰۶): مدیریت زیست محیطی – ارزیابی چرخه حیات – الزامات و راهنمایی‌ها
در واقع ارزیابی چرخه حیات به عنوان یکی از روش های ارزیابی زیست محیطی بعد از ارزیابی فنی و ارزیابی اقتصادی تکمیل کننده ضلع سوم یک ارزیابی پایدار است که کمک می کند تا علاوه بر ابعاد فنی و اقتصادی، از نظر محیط زیستی نیز با اطمینان خاطر اقدام کنیم.
زمینه‌های کاربرد LCA
ارزیابی چرخه حیات کاربردهای متنوعی در صنعت، کشاورزی، صنایع غذایی و… دارد که جنبه های زیست‌محیطی تولید محصول را از ابتدا و استفاده از مواد خام تا تولید و مصرف و بازیافت مورد بررسی قرار می دهد.
کاربردهای دیگر در زمینه سیستم های مدیریت زیست محیطی و ابزارهای مربوط شامل موارد زیر است:
- ادغام جنبه‌های زیست‌محیطی در طراحی و توسعه محصول (طراحی برای محیط زیست)
- گنجاندن جنبه‌های زیست‌محیطی در استانداردهای محصول
- سیستم‌های مدیریتی زیست‌محیطی و ارزیابی عملکرد زیست‌محیطی
کاربردهای گوناگون بالقوه‌ای در سازمان‌های خصوصی و دولتی نیز وجود دارد. موارد زیر از جمله این موارد هستند:
- ارزیابی پیامدهای زیست‌محیطی (EIA)
- ارزیابی خط مشی‌ها (مدل‌هایی برای بازیافت و غیره)
- ارزیابی پایداری، جنبه‌های اقتصادی و اجتماعی در LCA گنجانده نشده‌اند اما می‌توان از روش‌های اجرایی و رهنمودهای آن استفاده کرد.
- تجزیه و تحلیل جنس و جریان مواد (MFA , SFA)
- ارزیابی خطر و ریسک مواد شیمیایی
- تجزیه و تحلیل ریسک و مدیریت ریسک تأسیسات و کارخانه‌ها
- نظارت محصول، مدیریت زنجیره تأمین
- مدیریت چرخه حیات (LCM)
- طرح‌ریزی مختصر، تفکر چرخه حیات
- هزینه چرخه حیات (LCC)
مزایای ارزیابی چرخه حیات
كاربرد ارزیابی چرخه حیات به کاربران و تصميم گيران در انتخاب محصول يا فرآيندی كه كمترين تبعات زيست محيطی را به همراه داشته باشد، كمك شايانی می‌نمايد.
اطلاعات گردآوری شده طي اين فرآيند را می‌توان جهت مطالعه ساير پارامترها از قبيل هزينه و داده‌های مورد نياز جهت انتخاب محصول يا فرآيند مجددا به كار گرفت.
داده‌های LCA بيانگر چگونگی انتقال آثار زيست‌محيطی از يك واسطه به واسطه يا يك چرخه به چرخه ديگر هستند. LCA تمام سیستم یک محصول یا فرآیند را مورد بررسی قرار می‌دهد.
به عنوان مثال، در هنگام انتخاب بین دو محصول، مشخص می‌شود که گزینه 1 به علت تولید پسماند از گزینه 2 مناسب تر است،
اما پس از اجرای LCA مشخص می‌شود که اثرات محیط زیستی کل گزینه 1 برای هوا، آب و زمین بیشتر است. مثلاً به این علت که آلاینده‌های شیمیایی بیشتری در هنگام مرحله ساخت آن تولید می‌شود.
بنابراین گزینه 2 با وجود تولید پسماند بیشتر، به دلیل تولید آلاینده‌های شیمیایی کمتر نسبت به 1 است، اثرات مخرب کمتری خواهد داشت.
توانايی ردگيری آثار زيست‌محيطی يك محصول يا فرآيند، مديران و تصميم گيران را قادر مي‌سازد تا كليه آثار زيست‌محيطی مرتب را شناسايی و در قبال هر يك سياست مناسبی را اتخاذ نمايند.
با انجام ارزيابی چرخه عمر می‌توان:
- يك ارزيابی سيتماتيك از تبعات زيست‌محيطی محصول ارائه داد.
- ميزان انتشار آلاينده‌ها به محيط های آب، هوا و خاك در هر چرخه يا فرآيند اصلی توليد محصول را به صورت كمی برآورد نمود
- اثرات اكولوژيكی و انسانی مواد مصرفی بر محيط زيست در مقياس محلی، منطقه‌ای و جهانی ارزيابی نمود.
- آثار بهداشتی و اكولوژيكی دو محصول يا فرآيند مشابه را به منظور انتخاب گزينه بهينه مقايسه نمود.
معایب ارزیابی چرخه حیات
محدودیت‌های خاص LCA را می‌توان به شکل زیر خلاصه کرد:
- LCA پیامدهای بالقوه را به جای پیامدهای واقعی لحاظ می‌کند. این بدان علت است که در LCA، پیامدها به زمان و مکان بخصوصی اختصاص ندارد. اثرات زیست محیطی واقعی رهایش‌ها به اینکه در کجا، و چه زمانی و چگونه به محیط زیست رهایش می‌یابند بستگی دارد.
- عموماً LCA همه فرآیندها را خطی در نظر می‌گیرد. با دو برابر شدن تولید ماده فرض می‌شود که پیامدها دو برابر می‌شود و به همین شکل رهایش آلاینده‌ها به محیط دو برابر می‌شود. اگرچه پیشرفت‌هایی برای کاستن از این محدودیت صورت پذیرفته ولی با این حال ماهیت LCA مبتنی بر مدل سازی خطی است.
- در نهایت، در دسترس بودن داده‌ها محدودیت دیگری است. اگرچه پایگاه داده‌هایی در کشورهای مختلف توسعه داده شده است، اما در برخی موارد، دستیابی به داده‌های موردنیاز به دلیل وجود بعضی محدودیت‌ها کار ساده‌ای نخواهد بود.
انواع ارزیابی چرخه حیات
بسته به هدف و دامنه کاربرد مطالعه، ارزیابی چرخه حیات به چهار دسته تقسیم می‌شود عبارت است از:
- ارزیابی چرخه حیات “گهواره تا گور” یا به اصطلاح Cradle to grave،
- “گهواره تا دروازه” یا Cradle to gate،
- “دروازه تا دروازه” یا Gate to gate
- “گهواره تا گهواره” یا Cradle to cradle.
تفاوت این ارزیابی‌ها در انتخاب مرز سیستم اختیار شده در آن‌ها می‌باشد.
“گهواره تا گور” به این معناست که تمام گام‌های مهم در چرخه حیات یک محصول در تحلیل گنجانده شود؛ مشخصاً استخراج مواد خام از محیط (خاک، آب، هوا)، تولید مواد و محصولات نهایی، استفاده و دور ریزی پسماند آن‌ها.
همچنین تمام حمل‌و‌نقل‌هایی که در بین این گام‌ها رخ می‌دهد هم به حساب می‌آیند. تفاوت رویکرد “گهواره تا دروازه” با “گهواره تا گور” در این است.
ارزیابی چرخه حیات “گهواره تا دروازه” شامل بخش استفاده و دور ریزی پسماند نمی‌شود بلکه به ارزیابی چرخه حیات از استخراج مواد خام از محیط تا تولید محصول در دم دروازه کارخانه جهت عرضه به بازار را بررسی می‌کند.
به همین شکل رویکرد “دروازه تا دروازه” به ارزیابی چرخه حیات از مواد ورودی به دروازه کارخانه تا محصول خروجی از دروازه کارخانه اشاره دارد و به دنبال ارزیابی مواد از مبدا استخراجی و هم چنین بخش استفاده از محصول و پسماند نمی‌پردازد.
اما رویکرد “گهواره تا گهواره” نوع خاصی از دسته “گهواره تا گور” است که بخش نهایی آن به جای پسماند و دور ریزی محصول، بخش استفاده مجدد و بازیابی پسماند است به طوری که می‌توان از پسماند دوباره به عنوان مواد اولیه استفاده کرد.
نرم افزار ارزیابی چرخه حیات
وابستگی شدید ارزیابی چرخه حیات به داده ها باعث شد تا نرم افزارهای ارزیابی چرخه حیات (LCA) شکل بگیرد. فرآیندهای محیط زیستی اغلب بسیار پیچیده و به هم مرتبط هستند و این موجب می‌شود تا مدل کردن LCA دشوار گردد.
علاوه بر این ارزیابی چرخه حیات (LCA) وابستگی شدیدی به داده ها دارد. بنابراین کامپیوترها و ابزارهای نرم‌افزاری کافی به کاربر کمک می‌کنند تا این حجم عظیم از اطلاعات را مدیریت و ویرایش کنند.
نرم‌افزارهای LCA همچنین زنجیره‌های فرآیند را نشان می‌دهد و نتایج را ارائه و تحلیل می‌کند. از نرم‌افزارهای LCA هر زمان که ارزیابی چرخه حیات به کار بسته می‌شود می‌توان استفاده نمود.
در حال حاضر نرم افزارهای زیادی برای ارزیابی چرخه حیات طراحی و ارائه شده است که اکثر آن ها نرم افزارهای تجاری هستند که از جمله مهمترین آن ها عبارتند از:
- نرم افزار SimaPro سیماپرو
- نرم افزار Gabi گابی
- نرم افزار Umberto اومبرتو
- نرم افزار Quantis Suite،
- نرم افزار EarthSmart،
- نرم افزار Sustainable Minds
- نرم افزار Enviance System.
اما در این بین یکی از بهترین نرم افزارهای رایگان ارزیابی چرخه حیات نرم افزار OpenLCA است که بر خلاف نرم افزارهای قبلی به صورت رایگان طراحی و عرضه شده است.
استفاده از نرم افزار برای انجام ارزیابی چرخه عمر الزامی نیست ولی بسیار به روند محاسبات و ارائه بهتر نتایج کمک می کند.
