ارزیابی چرخه حیات (LCA) – هر آنچه باید بدانید

ارزیابی چرخه حیات (LCA) تحلیلی است از تأثیری که یک شیء بر دنیای پیرامون خود می‌گذارد. اما چه کسانی از آن بهره‌مند می‌شوند؟ و دقیقاً چگونه کار می‌کند؟ در این راهنما، یک نگاه عمیق و غیر‌فنی از موارد زیر دریافت می‌کنید:

• ارزیابی چرخه حیات دقیقاً چیست؟

• رویکردهای مختلف آن

• نحوه عملکرد آن در عمل

• چه کسانی از آن بهره می‌برند؟

ارزیابی چرخه حیات (LCA) چیست؟

ارزیابی چرخه حیات (LCA) مشخص می‌کند که یک محصول در طول زندگی خود چه اثر زیست‌محیطی ایجاد می‌کند و برای این کار تمام مراحل عمر محصول را از استخراج مواد اولیه تا تولید، حمل‌ونقل، استفاده و دفع یا بازیافت بررسی می‌کند. در این روش باید عوامل مختلفی مانند اینکه مواد اولیه از کجا تأمین شده‌اند، فرایند تولید چگونه انجام شده است و محصول با چه وسیله‌ای حمل شده است ارزیابی شود تا بتوان اثرات واقعی آن بر محیط‌زیست را به‌درستی اندازه‌گیری کرد.

یک چارچوب شفاف برای اندازه‌گیری اثرات زیست‌محیطی

با این تعداد عوامل، بحث خیلی سریع پیچیده می‌شود. به همین دلیل، ارزیابی چرخه حیات یک چارچوب استاندارد برای اندازه‌گیری اثرات زیست‌محیطی فراهم می‌کند. هدف LCA فقط تولید داده نیست بلکه کمک به تصمیم‌گیری است. به همین دلیل همیشه با یک هدف مشخص طراحی می‌شود؛ مثلاً اینکه محصول را پایدارتر کنیم.در این ادامه مفهوم LCA را مرحله‌به‌مرحله توضیح می‌دهیم:

• چه کسانی به LCA نیاز دارند؟ چرا؟

• چرخه حیات محصول چیست؟

• چهار فاز ارزیابی چرخه حیات

• استانداردها و قوانین LCA

• انتقاداتی که به LCA وارد می‌شود

• ابزارها و نرم‌افزارهای LCA

1. چه کسانی به LCA نیاز دارند؟

پیش از ورود به مراحل اجرای LCA، لازم است بدانیم چه کسانی در درجه اول به این تحلیل نیاز دارند. «پایداری» موضوعی است که تقریباً برای تمام بخش‌های یک سازمان اهمیت دارد. اگر فکر کنیم چه کسانی ممکن است به دانستن اثرات زیست‌محیطی یک شرکت علاقه‌مند باشند، می‌توانیم تقریباً همه را نام ببریم. برای مثال، مدیران منابع انسانی می‌گویند متقاضیان کار دوست دارند بدانند کارفرمای آینده‌شان چه ردپای زیست‌محیطی دارد. بااین‌حال، LCA یک تحلیل کاملاً تخصصی است و پایهٔ اصلی هر استراتژی پایداری به شمار می‌رود، زیرا تا زمانی‌که چیزی سنجش نشود، امکان تصمیم‌گیری درباره آن وجود ندارد. بر اساس مطالعات، چهار بخش زیر بیشترین بهره را مستقیماً از LCA دریافت می‌کنند:

مدیریت محصول و تحقیق‌وتوسعه (R&D)

دو دلیل مهم وجود دارد که باعث می‌شود LCA برای این بخش ضروری باشد:

دلیل ۱: انطباق با قوانین
در برخی کشورها، مناقصه‌های دولتی استاندارد شده‌اند و شرکت‌ها موظف‌اند داده‌های زیست‌محیطی محصولات خود را ارائه کنند. بنابراین انجام LCA برای شرکت‌هایی که قصد حضور در چنین پروژه‌هایی دارند الزامی است. برای مثال، شرکتی که آسفالت عرضه می‌کند ممکن است مجبور باشد ردپای زیست‌محیطی محصولش را ارائه دهد تا بتواند در مناقصه ساخت جاده شرکت کند.

دلیل ۲: توسعه محصولات جدید
محصولات جدید باید انتشار کمتری داشته باشند. این موضوع می‌تواند ناشی از سیاست‌های سازمانی، الزامات قانونی یا تقاضای مشتریان باشد؛ اما در بسیاری موارد به معنای استفاده بهینه‌تر از منابع شرکت است. در این زمینه LCA می‌تواند به مقایسه اثرات زیست‌محیطی مواد اولیه مختلف کمک کند و نشان دهد کدام گزینه برای محصول نهایی مناسب‌تر است.

مدیریت زنجیره تأمین و خرید

در بسیاری از صنایع بیش از ۸۰٪ اثرات زیست‌محیطی مربوط به زنجیره تأمین است. به همین دلیل انتخاب تأمین‌کننده مناسب تأثیر بسیار مهمی بر ردپای محصول دارد. LCA به مدیران خرید کمک می‌کند تصمیم‌هایی بگیرند که نه‌تنها بر اساس قیمت، بلکه بر اساس اثر واقعی تأمین‌کنندگان بر محیط‌زیست باشد.

بازاریابی و فروش

بیش از ۸۱٪ مصرف‌کنندگان معتقدند شرکت‌ها باید در بهبود وضعیت محیط‌زیست نقش داشته باشند. بنابراین بازاریابی و فروش باید بدانند محصولات شرکت تا چه اندازه پایدار هستند و چگونه باید این موضوع را برای مشتری بیان کنند. LCA در این مسیر نقش کلیدی دارد و کمک می‌کند مشخص شود:

• شرکت در کدام بخش‌ها نسبت به رقبا مزیت دارد،

• و در چه بخش‌هایی فرصت بهبود وجود دارد.

مدیریت ارشد و برنامه‌ریزی استراتژیک

سمت‌هایی مانند Chief Sustainability Officer هنوز نسبتاً جدید هستند، اما اهمیت پایداری روزبه‌روز بیشتر می‌شود. مدیریت ارشد برای تصمیم‌گیری‌های کلان به اطلاعات قابل‌اعتماد نیاز دارد. بنابراین هر LCA باید نتایج دقیق، قابل‌فهم و قابل‌استفاده در سطح مدیریت ارائه کند. LCA محصول را از زاویه‌ای گسترده بررسی می‌کند و تنها بر ردپای کربن تمرکز ندارد؛ به همین دلیل بینش‌هایی ارائه می‌دهد که در تحلیل‌های ساده‌تر قابل مشاهده نیست و می‌تواند برای شرکت فرصت‌های مهمی ایجاد کند.

2. چرخه حیات محصول در LCA

اگر بخواهیم چرخه حیات یک محصول را ارزیابی کنیم، ابتدا باید مشخص کنیم این چرخه دقیقاً شامل چه مراحلی است.

۵ مرحله چرخه حیات محصول: از گهواره تا گور

در ادامه درباره مدل‌های مختلف چرخه حیات صحبت خواهیم کرد، اما به‌طور کلی چرخه حیات یک محصول شامل پنج مرحله است:

پنج مرحله چرخهٔ حیات محصول (از گهواره تا گور):

1. استخراج مواد اولیه

2. تولید و فرآوری

3. حمل‌ونقل

4. استفاده – فروش

5. دفع یا بازیافت پسماند

مدل‌های مختلف چرخه حیات

بسته به مراحلی که برایتان اهمیت دارند یا داده‌ای برای آن‌ها در اختیار دارید، می‌توانید برخی مراحل را حذف یا اضافه کنید. معمولاً چهار مدل اصلی چرخه حیات برای LCA وجود دارد:

Cradle-to-Grave (از گهواره تا گور)

وقتی اثرات زیست‌محیطی یک محصول را در هر پنج مرحله چرخهٔ حیاتش بررسی می‌کنید، این مدل از گهواره تا گور نام دارد.

• گهواره: شروع محصول و استخراج مواد اولیه

• گور: دفع نهایی محصول

نکته: اگرچه حمل‌ونقل به‌عنوان مرحلهٔ سوم فهرست شده، اما در واقعیت می‌تواند بین هر مرحله رخ بدهد.

Cradle-to-Gate (از گهواره تا درِ کارخانه)

در این مدل، ارزیابی فقط تا خروج محصول از کارخانه انجام می‌شود—قبل از اینکه به مشتری حمل شود. این یعنی مراحل استفاده و دفع حذف می‌شوند.  این مدل پیچیدگی LCA را کاهش داده و تحلیل را سریع‌تر می‌کند، مخصوصاً برای فرایندهای داخلی شرکت‌ها. این مدل رایج‌ترین رویکرد در تهیه EPD (اعلامیه محیط‌زیستی محصول) است.

Cradle-to-Cradle (از گهواره تا گهواره)

این مفهوم بیشتر در اقتصاد چرخشی مطرح است. این مدل مشابه Cradle-to-Grave است، با یک تفاوت اساسی: مرحله دفع حذف می‌شود و محصول وارد یک فرایند بازیافت می‌گردد، طوری که برای تولید یک محصول جدید قابل استفاده باشد به همین دلیل به آن بازیافت حلقه بسته (Closed-loop recycling) هم گفته می‌شود.

Gate-to-Gate (از درِ کارخانه تا درِ کارخانه)

گاهی یک محصول مراحل ارزش‌افزایی متعددی در زنجیره تولید دارد. برای کاهش پیچیدگی، در این مدل تنها یک فرایند خاص از میان زنجیره کامل ارزیابی می‌شود. بعداً می‌توان چندین Gate-to-Gate را به هم متصل کرد تا LCA کامل به‌دست آید.

مدل‌های مختلف چرخه حیات

بسته به اینکه چه مراحلی برای تحلیل اهمیت دارند و چه داده‌ای در اختیار است، می‌توان برخی مراحل را حذف یا اضافه کرد. چهار مدل رایج در LCA عبارت‌اند از:

Cradle-to-Grave (از گهواره تا گور)

در این مدل، اثرات زیست‌محیطی محصول در تمام پنج مرحله چرخهٔ حیات بررسی می‌شود.

• گهواره: آغاز چرخه با استخراج مواد اولیه

• گور: مرحله نهایی و دفع محصول

نکته: با وجود اینکه حمل‌ونقل به‌عنوان مرحلهٔ سوم فهرست شده، در عمل ممکن است بین هر مرحله اتفاق بیفتد.

Cradle-to-Gate (از گهواره تا درِ کارخانه)

در این مدل، ارزیابی تنها تا زمانی انجام می‌شود که محصول کارخانه را ترک می‌کند. بنابراین مراحل استفاده و دفع حذف می‌شوند.
این روش پیچیدگی تحلیل را کاهش می‌دهد و برای بررسی فرایندهای داخلی بسیار کاربردی است. همچنین رایج‌ترین رویکرد برای تهیه EPD (اعلامیه محیط‌زیستی محصول) است.

Cradle-to-Cradle (از گهواره تا گهواره)

این مدل بیشتر در حوزه اقتصاد چرخشی کاربرد دارد. ساختار آن مشابه Cradle-to-Grave است، اما مرحله دفع با یک فرایند بازیافت کامل جایگزین می‌شود تا محصول دوباره در تولید یک کالای جدید به کار رود. به همین دلیل به آن بازیافت حلقه‌بسته (Closed-loop recycling) نیز گفته می‌شود.

Gate-to-Gate (از درِ کارخانه تا درِ کارخانه)

وقتی محصول مراحل ارزش‌افزایی متعددی در زنجیره تولید دارد، می‌توان برای کاهش پیچیدگی فقط یک فرایند از میان کل زنجیره را تحلیل کرد.
در نهایت می‌توان چندین تحلیل Gate-to-Gate را به هم متصل کرد تا یک LCA کامل به دست آید.

مدل‌های ویژه دیگر در LCA

Well-to-Wheel (از منبع تا چرخ)

این مدل برای ارزیابی چرخه حیات سوخت‌ها و وسایل نقلیه استفاده می‌شود و شامل دو بخش است:

• Well-to-Tank (از منبع تا مخزن)

• Tank-to-Wheels (از مخزن تا چرخ‌ها)

این روش برای محاسبه دقیق انتشار گازهای گلخانه‌ای و مصرف انرژی در مراحل مختلف حمل‌ونقل بسیار مناسب است.

Economic Input-Output LCA (EIOLCA)

در این مدل از داده‌های تجمیع‌شده صنعتی استفاده می‌شود تا میانگین اثرات زیست‌محیطی بخش‌های مختلف اقتصادی برآورد شود.

ویژگی‌ها:

• زمانی استفاده می‌شود که داده مستقیم و دقیق در دسترس نباشد،

• شکاف‌های داده‌ای را پر می‌کند،

• اما برای تحلیل یک محصول خاص به اندازه کافی دقیق نیست.

Environmental Impact Assessment (EIA)

ارزیابی اثرات زیست‌محیطی معمولاً برای پروژه‌های عمرانی، ساختمانی و عمومی انجام می‌شود تا اثرات بالقوه یک پروژه جدید بررسی و پیش‌بینی شود.

3. چهار مرحله ارزیابی چرخه حیات (LCA)

پس از آشنایی با مدل‌های مختلف LCA، اکنون به مراحل اصلی اجرای یک ارزیابی چرخهٔ حیات می‌پردازیم. این مراحل بر اساس استانداردهای ISO 14040 و 14044 تعریف شده‌اند و شامل چهار مرحلهٔ اصلی هستند:

1. تعریف هدف و دامنه

2. تهیهٔ فهرست سیاهه چرخهٔ حیات (LCI)

3. ارزیابی اثرات (LCIA)

4. تفسیر نتایج

این مراحل به یکدیگر وابسته‌اند و تفسیر نتایج همیشه نیاز به تکمیل کامل مراحل قبلی ندارد. به‌ویژه در پروژه‌های پیچیده، تحلیل مستمر نتایج می‌تواند فرایند تصمیم‌گیری را بهینه کند.

مرحله ۱: تعریف هدف و دامنه

در این مرحله مشخص می‌کنیم چه چیزی را و تا چه حد می‌خواهیم تحلیل کنیم که شامل سه نکته است:

• چه چیزی ارزیابی می‌شود؟ مثلاً یک محصول مشخص و اندازهٔ آن (واحد عملکردی)

• در چه سیستمی ارزیابی انجام می‌شود؟ شامل چرخهٔ حیات محصول و شاخص‌های اثرگذاری است که می‌خواهیم روی آن‌ها تمرکز کنیم.

• چه چیزی ارزیابی نمی‌شود؟ تعیین محدوده، از جمله بخش‌هایی که عمق آن‌ها برای تحلیل ضروری نیست، کمک می‌کند منابع و زمان تحلیل بهینه شود.

مثال عملی: تحلیل چرخهٔ حیات یک تی‌شرت، شامل بررسی کل فرآیند از تولید تا دفع و اندازه‌گیری انتشار CO₂ آن است. هدف می‌تواند کاهش اثرات زیست‌محیطی و بهبود کارایی تولید باشد.

مرحله ۲: فهرست سیاهه چرخه حیات (LCI)

در این مرحله داده‌های ورودی و خروجی‌های محیط‌زیستی محصول یا خدمت جمع‌آوری می‌شود. این داده‌ها شامل مواد اولیه، انرژی، آب و انتشارها به هوا، خاک یا آب است.

داده‌ها معمولاً از فاکتورها، پرسشنامه‌ها و منابع ثانویه مانند میانگین‌های صنعتی یا اطلاعات موسسات تحقیقاتی جمع‌آوری می‌شوند. سپس این داده‌ها در قالب مدل جریان یا نمودار درختی ساختاربندی می‌شوند تا ارتباط بین فعالیت‌ها و اثرات زیست‌محیطی مشخص شود.

مرحله ۳: ارزیابی اثرات (LCIA)

پس از جمع‌آوری داده‌ها، اثرات آن‌ها بر محیط‌زیست سنجیده می‌شود. این مرحله شامل سه کار اصلی است:

1. انتخاب شاخص‌ها و مدل‌ها: مشخص کردن دسته‌های اثر (Impact Categories) مانند پتانسیل گرمایش جهانی (GWP)، سمیت انسانی، اسیدی شدن و اوتروفیکاسیون.

2. طبقه‌بندی: تخصیص داده‌های سیاهه به شاخص‌های اثر مربوطه.

3. محاسبهٔ اثرات: تبدیل داده‌ها به مقادیر معادل (مثلاً CO₂-e) و جمع‌بندی آن‌ها برای هر شاخص.

مثال عملی: در تحلیل تی‌شرت، حدود ۵۰٪ اثر کربنی ناشی از مصرف برق و ۱۸٪ از الیاف پنبه بود.

مرحله ۴: تفسیر نتایج

در این مرحله نتایج LCA بررسی و تحلیل می‌شوند تا بتوان تصمیم‌های عملی گرفت. تفسیر شامل شناسایی مسائل مهم، ارزیابی کامل بودن مطالعه و ارائهٔ توصیه‌ها و محدودیت‌ها است.

مثال عملی: با توجه به تحلیل تی‌شرت، می‌توان برق مصرفی تولید را کاهش داد یا به انرژی سبز روی آورد که تأثیر بیشتری نسبت به تغییر الیاف پنبه دارد.

این چهار مرحله به شرکت‌ها کمک می‌کند اثرات زیست‌محیطی محصولاتشان را به‌صورت کامل درک کنند و راهکارهای بهبود را شناسایی کنند.

4. استانداردها و وضعیت قانونی LCA

اجرای ارزیابی چرخهٔ حیات (LCA) بدون رعایت استانداردها امکان‌پذیر نیست. استانداردهای ISO و سایر استانداردهای بین‌المللی چارچوب و روش انجام LCA را تعیین می‌کنند. مهم‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از:

• ISO 14000: استانداردهای مدیریت محیط‌زیست و نحوه مدیریت مسئولیت‌های زیست‌محیطی شرکت‌ها

• ISO 14001: سیستم‌های مدیریت محیط‌زیست و بهبود مستمر اثرات

• ISO 14021: نحوه مستندسازی ادعاهای محیط‌زیستی

• ISO 14040 و 14044: اصول و چارچوب LCA

• ISO 14067: محاسبهٔ کربن نهان محصولات

• ISO 50001: مدیریت انرژی بهینه

• EN 15804: اعلامیه محیط‌زیستی محصولات در صنعت ساخت‌وساز

• PAS 2050 و GHG Protocol: استانداردهای محاسبهٔ انتشار گازهای گلخانه‌ای

• PEF و OEF: روش‌های استاندارد اروپایی برای محاسبه ردپای محیط‌زیستی محصولات و سازمان‌ها

علاوه بر این، چارچوب‌هایی مانند GRI و دستورالعمل‌های کارایی انرژی اتحادیه اروپا، قوانین و راهنمایی‌هایی برای ارزیابی و گزارش اثرات محیط‌زیستی فراهم می‌کنند.

5. انتقادها و محدودیت‌های LCA

با وجود استانداردسازی، LCA با محدودیت‌هایی همراه است:

• محدودیت سیستم و دامنه: بهبودها معمولاً محدود به محصول خاص هستند و اثرات کلان زنجیره تأمین نادیده گرفته می‌شوند.

• استفاده از داده‌های متوسط: به دلیل کمبود داده‌های واقعی، گاهی از میانگین‌های صنعتی استفاده می‌شود که ممکن است دقت را کاهش دهد.

• عدم توجه به جنبه‌های اجتماعی: LCA اثرات اجتماعی را پوشش نمی‌دهد، اگرچه این جنبه‌ها به محیط‌زیست مرتبط هستند. در حال حاضر، Social LCA در حال توسعه است.

6. ابزارها و نرم‌افزارهای LCA

LCA می‌تواند بسیار پیچیده و زمان‌بر باشد، اما نرم‌افزارها این فرآیند را آسان می‌کنند. این ابزارها به شرکت‌ها امکان می‌دهند داده‌های محیط‌زیستی خود را اندازه‌گیری و تحلیل کنند و از آن‌ها برای بهبود و تصمیم‌گیری‌های پایدار استفاده کنند.

منبع: ecochain.com