2018中國印刷與包裝學術年會暨科技融合創新發展論壇后續報道⑤

隨著環保問題在社會可持續發展中的重要性日益體現,全面推進綠色制造,加快工業綠色轉型成為中國“綠色發展”的重要使命。生命周期評價(Life Cycle Assessment,即LCA?)作為全面評估產品綠色水平的工具,最早起源于1969年美國中西部研究所受可口可樂委托對飲料容器從原材料采掘到廢棄物最終處理的全過程進行的跟蹤與定量分析,目前已在全球范圍內獲得認可,并且成為各國制造綠色貿易政策的重要支撐。

對于包裝行業而言,“綠色包裝”“生態包裝”的實現,離不開包裝LCA的研究發展,而國內包裝領域對于包裝LCA的研究并不普及。基于此,2018年第9屆中國印刷與包裝學術年會專程邀請了在生命周期評價方面有30年研究經驗、來自萊頓大學(荷蘭)的副教授Jeroen Guinée博士做《包裝生命周期評價:過去、現在和未來》的主旨報告。他在報告中分享了他的LCA研究歷史、LCA背后的哲學、LCA方法、包裝LCA。

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Jeroen Guinée

生命周期評價(LCA)

LCA是指對產品的整個生命周期——從原材料獲取到設計、制造、使用、循環利用和最終處理等,定量計算、評價產品的資源能源耗竭以及污染物排放環境影響的技術和方法。對環境的影響包括:氣候變化、臭氧層消耗、酸化 、光化學氧化、人類毒害、生態毒害、資源枯竭、水資源短缺等等。

經過40多年的學術研究、摸索與探討,LCA的研究越來越趨于完善。隨著其理論和方法學的發展,在環境管理、政策與規劃中的應用發展迅速,成為指導企業進行清潔生產、開發綠色產品及采用環保材料,制定環境標準的重要工具。

LCA研究歷史

Jeroen Guinée博士于20世紀70年代初開始研究包裝的生命周期評價,80年代,Jeroen Guinée及其團隊開始研發第一款LCA軟件;在1992年,編纂了第一份LCA指南;在2008-2012年從事生命周期可持續性評價(LCSA);2010年開始LCA不確定性評價。

最近Jeroen Guinée及其團隊工作的重點是事前LCA研究。為了應對2030年和2050年的所有可持續性挑戰,每天都涌現出無數的新技術,從基于生物和藻類的燃料到改進的太陽能電池板、新的生物基包裝、納米材料及應用等,雖然,這些技術一直聲稱是可持續的,但是還需要用科學的評價方法證明它們確實比現有技術更具可持續性。

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LCA背后的哲學

風能等可再生發電系統在運行過程中不會產生碳排放,因此被稱為“綠色”能源。 然而,它們仍然會在其生命周期的其他階段留下足跡,例如系統的建造或使用稀土金屬等。需要采用完整的從搖籃到墳墓的LCA方法,來證明其與現有系統相比的優勢。

任何活動都會直接或間接的對環境產生一定的影響。在其生命周期中,與其他物質、其他國家、其他環境影響或未來之間都可能會發生利益權衡。通過LCA,可以定量地在實現服務的各種可替代方式之間進行權衡。

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LCA方法

ISO 14040《環境管理-生命周期評價-原則與框架》將生命周期評價分為目的與范圍的確定、清單分析、影響評價和結果解釋。

首先是目的與范圍的確定,LCA比較的不是產品,而是其功能或服務;其次是清單分析,LCA分析的基礎是單元過程。對于提供特定產品或包裝功能所涉及的每個單元過程,需要收集有關其經濟投入和產出以及環境投入和產出的數據。清單的結果用清單表體現出來,其中包括使用的所有自然資源以及滿足評價的包裝功能單元排放的物質。該表可以很容易地包含數百個項目,當然這些項目很難解釋并且很難用作比較兩種包裝替代品的基礎,除非所有項目指向同一個方向;再次是影響評價,影響評價的方法分為中間點法和終結點法,通過特征化結果、標準化、加權等對產品或服務造成的環境影響進行評價;最后是結果解釋,結論、建議、分析都與研究的目的和范圍有關,以往的LCA中經常會忘記不確定性分析,但如果沒有任何不確定性信息,不應該產生任何的LCA結果。

包裝LCA

包裝一直是LCA的起始主題,而LCA應用則以包裝為例。包裝LCA即是將LCA應用于包裝產品評價,考察其從開采自然資源,經過加工制造成為成品供使用,廢棄后被回收處理和再生利用,又回到自然環境中去的整個循環過程中,總共消耗的能量、產生的有害物質及對環境的影響。

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盡管飲料包裝是迄今為止最受歡迎的主題,但其他類型的包裝也漸漸出現在LCA研究中,國際上,大約20%的商業LCA研究都與包裝有關。在歐洲,1992年實行生態標簽監管之后,提及LCA的第一個政策法規是包裝和包裝廢棄物指令94/62 / EC(1994)。LCA未來的研究重點是如何使評價更具代表性的和如何獲得更好的數據。

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“綠色發展”是世界發展主題,包裝LCA研究方法的發展與優化將為包裝產品設計、印刷包裝工藝改進和印刷包裝材料選擇,以及包裝廢棄物的處理等提供更加科學的參考,進一步促進“綠色包裝”“生態包裝”的實現。雖然目前國內LCA的研究水平落后于歐美國家,但可喜的是,包裝領域的相關研究團隊已取得最新進展。據報道,由深圳勁嘉集團股份魔域私服與北京印刷學院合作研究的“紙包裝產品生命周期評價(LCA)”課題已于2018年順利結題。通過課題研究,明確了紙盒印制過程對環境影響的關鍵工序和關鍵物料;采集并補充LCA評價數據,建立了紙盒膠印與后加工評價數據庫;對各種原輔材料進行分析和研究,明確了企業供應鏈綠色管理方向。課題研究過程中,形成了紙包裝印刷行業進行LCA評價的實施方法。

我們期待LCA的方法和工具能夠不斷優化,并持續應用于印刷包裝領域的實際生產中,指導企業的綠色生產,促進整個行業的綠色發展。

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