Оценка жизненного цикла стали: двигатель устойчивого развития отрасли
Оценка жизненного цикла и устойчивость стали
Стальная промышленность — вторая по величине отрасль в мире после нефтегазовой. Сталь применяется практически во всех секторах: в строительстве, упаковке, транспорте, энергетике и возобновляемых источниках энергии. В современном обществе нет практически ни одного материала или продукта, где сталь не была бы присутствует или не сыграла бы роль в их производстве.
Производство жидкой стали более чем удвоилось за последние три десятилетия: в 2020 году оно составило 1 864 млн тонн, а в 2019 — 1 869 млн тонн. Сталь остается фундаментом и драйвером развития общества, делая мир лучше для жизни. Умные города будущего будут построены на стали. Будучи бесконечно перерабатываемым и многоразовым материалом, сталь снижает нагрузку на природные ресурсы планеты.
Высокие объемы производства стали делают отрасль ответственной за свое воздействие на окружающую среду. Поэтому необходимо анализировать процессы сталелитья, чтобы получить ясную картину основных экологических последствий и возможных решений, включая внедрение принципов циркулярной экономики.
Свойства стали, учитываемые на этапе проектирования
Сталь обладает комбинацией свойств, которые должны учитываться при принятии решений на стадии проектирования:
- химические, металлургические и механические свойства;
- коррозионная стойкость;
- пожарная стойкость;
- перерабатываемость;
- долгий срок службы;
- требования к обслуживанию;
- гигиенические требования;
- эстетика;
- воздействие на окружающую среду.
Стали можно перерабатывать без потери качества. Поскольку металлические связи восстанавливаются при повторном затвердевании, стали сохраняют свои исходные эксплуатационные свойства даже после множественных циклов переработки. Это позволяет использовать их снова и снова для тех же применений. В отличие от этого, характеристики большинства неметаллических материалов ухудшаются после переработки.
Показатели переработки стали
Обычно стальные продукты, произведенные по доменно-конвертерному маршруту, содержат 10–20% возвратной лома, тогда как стальные продукты в конце жизненного цикла перерабатываются на уровне 85–95%. Метод «содержание переработанного материала» учитывает только текущие экологические выгоды, в то время как метод «конец жизненного цикла» также учитывает будущие выгоды от лома, образующегося в конце службы. Для стальной отрасли «уровень переработки в конце жизненного цикла» является наиболее подходящим индикатором, так как доступные объемы лома в конце службы недостаточны для покрытия текущего спроса. На рис. 1 показан жизненный цикл стали.

Рис. 1 Жизненный цикл стали
Производство первичной стали и экологическое воздействие
Производство первичной (девичьей) стали обычно включает добычу и обогащение руды, выплавку и рафинирование для получения стали заданного химического состава, при этом существует несколько технологических маршрутов. На каждом этапе примеси и побочные продукты отделяются, а концентрация железа в конечном продукте увеличивается. Рафинирование стали до достаточной чистоты часто требует энергозатратных и точно контролируемых стадий плавки, основанных на использовании ископаемого топлива непосредственно как восстановителя или косвенно для тепла и электроэнергии. Железо- и сталелитие отвечают за значительную долю глобальных промышленных выбросов CO₂.
В области добычи и обогащения существуют процессы обработки руд в жидких растворах для их концентрации путем разделения от сопутствующих минералов. В некоторых процессах очень высокие температуры не требуются, но обработка может происходить при высоких давлениях, что требует энергии для их поддержания. Кроме того, энергоемкость процессов добычи и обогащения, вероятно, будет расти со временем по мере перехода рудников от богатых руд к более бедным и развитию более сложных месторождений. Энергопотребление можно снизить за счет повышения эффективности процессов.
Пирометаллургия подразумевает обработку рудных концентратов при высоких температурах для отделения железа от сопутствующих минеральных компонентов. Это, в свою очередь, требует использования ископаемого топлива для нагрева печей или электроэнергии для их питания. Кроме того, стальная промышленность производит различные виды стальных продуктов. Эти продукты могут изготавливаться на одном заводе и по одним первичным процессам, но каждый требует своего маршрута обработки для конечного потребителя. На рис. 2 показаны принципы оценки жизненного цикла (ОЖЦ).

Рис. 2 Принципы оценки жизненного цикла
Инструменты оценки и устойчивое развитие
Материаловеды и разработчики продуктов теперь имеют все больше инструментов для оценки экологических последствий выбора материалов, но в целом эти инструменты рассматривают малое число экологических индикаторов, и многие пробелы в данных остаются. Однако, учитывая ожидаемый рост мирового спроса на сталь и ее важность в современных технологиях, критически важно наличие высококачественных воспроизводимых данных об экологической нагрузке производства стали на основе ОЖЦ и понимание последствий совместного производства нескольких стальных продуктов.
Человеческая деятельность, требующая материалов и энергии, имеет необратимые последствия для экосистем: изменение климата, истощение природных ресурсов, образование отходов, загрязнение. Большинство этих последствий опасны для здоровья и выживания людей и имеют долгосрочный характер. В докладе Брундтланд (1987) устойчивое развитие определено как «развитие, удовлетворяющее потребности настоящего без ущерба способности будущих поколений удовлетворять свои потребности». Роль строительной среды в устойчивом развитии, развивающемся последние 25–30 лет, чрезвычайно велика.
Концепция устойчивого развития — сложная и динамичная задача, требующая вклада самых разных секторов. Изменение климата и рациональное использование природных ресурсов являются главными вызовами для общества, поэтому они находятся на вершине политической экологической повестки дня.
Три компонента устойчивости стали
Устойчивость охватывает весь цикл производства продукта: от добычи сырья, через планирование, проектирование, строительство и эксплуатацию, до использования и управления отходами в конце жизни. Это серьезный вызов для стальной отрасли. Отрасль предпринимает усилия по снижению углеродного следа за счет повышения перерабатываемости и улучшения процессов.
В устойчивом развитии поощряются методы, экономически и экологически целесообразные. Производство и распределение материалов осуществляются с минимальными транспортными затратами, используются материалы, доступные максимально близко.
Устойчивость стали состоит из трех компонентов: экологического, социального и экономического. Сталелитейная отрасль высокоэффективно способствует социально-экономическому и экологическому устойчивому развитию, являясь активной как в развитых, так и в развивающихся странах. Отрасль использует природные ресурсы для производства стали, из которой создаются конструкции — здания, мосты, дороги — и продукты повседневного использования.
Анализ жизненного цикла стали
Анализ жизненного цикла (LCA) стали проводится для определения экологического воздействия. Три аспекта, определяющие воздействие: (1) производство стального продукта, (2) использование стального продукта, (3) переработка материала в конце жизни. Экологическое воздействие зависит от: (1) использования природных ресурсов, (2) экологического менеджмента, (3) предотвращения загрязнения воздуха, воды и суши отходными газами, жидкостями и твердыми отходами.
Материалоемкость стального продукта определяется тремя критериями: сокращение, повторное использование, переработка. Количество сырья для производства стали нужно сокращать за счет повышения эффективности процессов для снижения выбросов CO₂. После окончания срока службы стального продукта его стальная часть может быть повторно использована без потери базовых свойств. Сталь перерабатывается на 100%. Весь стальной лом используется для производства новой стали. Побочные продукты производства стали используются другими отраслями, снижая их потребность в сырье и сохраняя природные ресурсы.
Социальный и экономический аспекты
Социальное воздействие стали существенно. На него влияют: (1) уровень жизни, (2) образование, (3) сообщество, (4) равные возможности. Устойчивый материал не вредит людям, производящим его, обрабатывающим при использовании, переработке и утилизации. Сталь не вредна ни при производстве, ни при использовании. Безопасность — беставрое и здоровье рабочих — ключевой приоритет отрасли. Сталь повышает качество жизни, делая возможными технические достижения. Поэтому сталь присутствует во всем, чем мы пользуемся ежедневно. Фактически, современная жизнь немыслима без стали.
Экономический компонент устойчивости стали важен. Факторы: (1) стоимость производства, (2) прибыль, (3) экономия затрат, (4) экономический рост, (5) генерация выручки для инвестиций в НИОКР. Стоимость жизненного цикла (LCC) — важный критерий экономической устойчивости. LCC — стоимость актива на протяжении всего жизненного цикла при выполнении требований к производительности (ISO 15686-5). Это сумма всех затрат, связанных с продуктом на протяжении жизненного цикла: зачатие, производство/фабрикация, использование/эксплуатация, конец жизни. LCC — математическая процедура, помогающая принимать инвестиционные решения и сравнивать варианты инвестиций. Сталь недорога, если учитывать стоимость жизненного цикла. Стоимость других материалов существенно растет со временем, тогда как стоимость стали обычно остается постоянной.
Пересекающиеся области устойчивости
Помимо трех основных аспектов, существуют три пересекающиеся области: экологически-социальная, социально-экономическая и экономико-экологическая. Экологически-социальная область включает заботу об сохранении окружающей среды и природных ресурсов, так как они имеют локальное и глобальное влияние. Социально-экономическая — этику, справедливость, здоровье, безопасность и благополучие сотрудников. Экономико-экологическая — оперативную эффективность, энергоэффективность и использование возобновляемых ресурсов. На рис. 3 показаны все компоненты устойчивости стали.

Рис. 3 Компоненты устойчивости стали
Ключ к устойчивости — подход полного жизненного цикла
Ключ к устойчивости стали — признание того, что подход полного жизненного цикла — лучший способ оценки воздействия продукта на окружающую среду. Следовательно, это также лучший способ помочь обществу принимать взвешенные решения об использовании материалов и их экономической важности. Фокусировка только на одном аспекте жизни продукта, таком как производство материала, искажает реальную картину, так как может игнорировать увеличенное воздействие на другой стадии, например, на стадии использования.
Выбор наиболее подходящих материалов для любого применения зависит от рассмотрения ряда технических и экономических факторов: функциональности, долговечности, стоимости. Все более важным фактором для специалистов, назначающих материалы, в мире, где устойчивое развитие — ключевой вопрос, становится связанная экологическая производительность применений материалов с точки зрения производства и эксплуатации продукта.
История и стандарты ОЖЦ
Первые исследования концепции жизненного цикла проводились в конце 1960-х — начале 1970-х в США в сфере госзакупок. Первое упоминание «жизненного цикла» под этим названием — в отчете Новика для RAND Corporation (1959) об анализе жизненного цикла стоимости. Тогда «анализ жизненного цикла» (еще не «оценка») использовался для стоимостиweapon систем: закупка, эксплуатация, конец жизни. Также использовался для улучшения бюджетного управления правительством.
В 1972 году Ян Бустед рассчитал общее энергопотребление при производстве различных типов емкостей для напитков (стекло, пластик, сталь, алюминий). В 1979 году его методология стала применима к разным материалам. Интерес общественности вырос, проводились различные исследования жизненного цикла. В 1992 году SETAC провел семинары по ОЖЦ, один из которых фокусировался на оценке воздействия, другой — на качестве данных.
В 1993 году опубликованы рекомендации «Оценка жизненного цикла: кодекс практики» (также известная как «Библия ОЖЦ»). В 1990-х разные группы публиковали руководства: голландские, скандинавские (шведские, финские, датские, норвежские), программа ООН по окружающей среде, Европейское агентство по окружающей среде. В ОЖЦ продукт определяется как товар или услуга. ОЖЦ также называют «подходом жизненного цикла», «анализом от колыбели до могилы» или «анализом жизненного цикла». Полное исследование «от колыбели до могилы» охватывает производство от сырья (колыбель), через стадию использования, до конца жизни (могила).
В ноябре 1993 года стандартизация ОЖЦ началась в ISO (TC 207/SC 5) в Париже. Стандарт основан на Кодексе практики SETAC. Сейчас ISO выпустила серию стандартов 14040 и технические отчеты по ОЖЦ. Серия ISO 14040 определяет подход и строгость, которым должно соответствовать ОЖЦ, включая необходимость критического обзора независимыми третьими сторонами.
Серия ISO 14000 включает ISO 14001 (системы экологического менеджмента). Серия ISO 14040 включает: ISO 14040 «Принципы и структура», ISO 14041 «Определение цели и области и инвентарный анализ», ISO 14042 «Оценка воздействия жизненного цикла» (LCIA), ISO 14043 «Интерпретация жизненного цикла», ISO 14044 «Требования и руководящие принципы», ISO 14047 «Примеры применения ISO 14042», ISO 14048 «Формат документации данных», ISO 14049 «Примеры применения ISO 14041». По стандартам ISO 14040 ОЖЦ используется для разработки и улучшения продуктов, стратегического планирования, принятия государственных решений, маркетинга и других целей.
Методология ОЖЦ
ОЖЦ — инструмент оценки экологических аспектов продуктов на всех стадиях жизненного цикла. По ISO 14040 ОЖЦ — «сбор и оценка входов, выходов и потенциальных экологических воздействий системы продукта на протяжении всего его жизненного цикла». Жизненный цикл продукта включает все процессы от добычи сырья через производство материалов и изготовление к использованию и окончательной утилизации, включая варианты восстановления. Любая транспортировка на этих стадиях также учитывается.
ОЖЦ включает все фазы, включая транспорт в производстве и эксплуатационной фазе товаров и услуг. В сравнительном исследовании ОЖЦ сравниваются не только сами продукты, но и их функции. ОЖЦ имеет комплексный подход, помещающий экологические воздействия в единую структуру, где и когда бы они ни возникали.
ОЖЦ — один из наиболее широко признаваемых и используемых методов оценки устойчивости. Он основан на сборе и управлении данными об экологическом воздействии, чаще всего из доступных баз данных инвентаризации жизненного цикла (LCI). Методология ОЖЦ и данные LCI помогают отрасли: (1) предоставлять информацию клиентам и их клиентам, (2) понимать вклад стали в экологическую производительность систем продуктов в разных применениях, (3) поддерживать технологическую оценку (бенчмаркинг, определение и приоритизацию программ экологического улучшения), (4) проводить оценку воздействий для снижения воздействия собственных процессов на окружающую среду и тесно сотрудничать с клиентами для получения знаний о общем воздействии использования стали в продуктах на протяжении полного жизненного цикла, (5) повышать осведомленность общественности об экологических выгодах жизненного цикла использования стали в применениях и там, где она может быть эффективна для улучшения экологической производительности. ОЖЦ также играет жизненно важную роль в организационной экологической отчетности и отчетности по парниковым газам, поддержке маркетинга и продаж, обеспечении соответствия нормативным требованиям и добровольным инициативам, таким как экологические декларации продукта.
Современное применение ОЖЦ
В настоящее время во всем мире осознается, что проектирование продукта и поведение потребителей могут влиять на общую экологическую производительность и эффективность продукта. Организации, изготавливающие продукты, уделяют больше внимания производству, использованию и концу жизни, что является все более важным фактором для проектировщиков, назначающих материалы. ОЖЦ — «комплексный подход, основанный на надежной методологии для превращения науки в инсайты путем количественной оценки экологических воздействий продуктов на протяжении их жизненного цикла».
Среди инструментов и методологий для оценки экологической, социальной и экономической производительности материалов и потребительских продуктов (включая влияние на изменение климата и природные ресурсы) ОЖЦ предоставляет комплексный подход, учитывающий потенциальные воздействия со всех стадий производства, использования продукта и конца жизни (повторное использование, переработка или утилизация). Он основан на надежной методологии и прозрачной отчетности, поэтому является важным инструментом для поддержки принятия политических решений.
Первый шаг к «закрытию цикла» жизненных циклов продуктов через более واسعة переработку и повторное использование — эффективный и систематический анализ в экологическом плане таких продуктовых систем через ОЖЦ.
ОЖЦ — инструмент для количественной оценки экологической нагрузки и воздействий, связанных с продуктовыми системами и деятельностью, начиная с добычи сырья в недрах Земли до конца жизни и утилизации отходов. Инструмент все чаще используется отраслями, правительствами и экологическими группами для поддержки принятия решений по экологическим стратегиям и выбору материалов.
Инвентаризация жизненного цикла (LCI)
LCI — структурированный, комплексный и международно стандартизированный метод. Он количественно определяет все соответствующие выбросы и потребляемые ресурсы, а также связанные экологические воздействия на здоровье и проблемы истощения ресурсов, ассоциированные со всем жизненным циклом продуктов. LCI — одна из фаз ОЖЦ. Данные LCI количественно определяют материалы, энергию и выбросы, связанные с функциональной системой (например, производство 1 кг горячекатаной полосы). Эти данные являются основой для полных ОЖЦ, включая LCIA, в более широких границах и полных жизненных циклах продуктов. Кроме того, эти данные можно использовать для решения отдельных вопросов, таких как углеродный след продуктов.
Значительные данные о энергопотреблении на протяжении жизненного цикла и более широких экологических воздействиях сталей доступны из различных баз данных LCI. Сталь — основной материальный компонент для широкого спектра рыночных применений и продуктов: автомобилестроение, строительство, упаковка. Сталелитейная отрасль на ранней стадии осознала необходимость разработки надежной методологии сбора мировых данных LCI для поддержки рынков и клиентов. Данные LCI сталелитейной отрасли, которые собирает World Steel Association, количественно определяют входы («от колыбели до ворот») — потребление ресурсов, энергию — и выходы — экологические выбросы — производства стали от: (1) добычи ресурсов и использования переработанных материалов, (2) производства стальных продуктов до ворот завода, (3) восстановления и переработки стали в конце жизни.
Применение ОЖЦ в отрасли
Консорциум ULCOS (Ultra-Low CO₂ Steelmaking), состоящий из европейских сталелитейных компаний, энергетических и инженерных партнеров, НИИ и университетов, в настоящее время пытается разработать технологии снижения выбросов CO₂ при производстве стали и использует ОЖЦ как один из основных инструментов экологической оценки. Исследование уже изучило более 80 технологий снижения CO₂ и отобрало некоторые, сейчас оценивая, среди прочего, их экологические характеристики через парадигму жизненного цикла. Конкретно, LCI классического доменно-конвертерного маршрута был объединен с программным обеспечением для моделирования процесса для моделирования выбросов CO₂ потенциально более устойчивых процессов с участием новых технологий, восстановителей и методов захвата и хранения CO₂.
ОЖЦ позволяет оценить продуктовую систему с экологической точки зрения, комплексно рассматривая все стадии жизненного цикла продукта — от добычи сырья до окончательной утилизации. Обычно используется как инструмент для количественной оценки системных (от колыбели до ворот или от колыбели до могилы) экологических нагрузок продуктов, услуг и технологий. Такой инструмент использовался в прошлую для оценки экологической производительности стальных продуктовых систем.
Драйверы ОЖЦ поддерживаются «национальными добровольными руководящими принципами», так как они: (1) предоставляют товары и услуги, способствующие устойчивости на протяжении жизненного цикла, (2) обеспечивают оптимальное использование ресурсов на протяжении жизненного цикла продукта — от проектирования до утилизации, (3) гарантируют, что все — проектировщики, производители, участники цепочки создания стоимости, клиенты и переработчики — связаны и способствуют устойчивому потреблению. ОЖЦ также помогает в «отчетности о деловой ответственности», так как предоставляет отчеты о продуктах или услугах, проектирование которых включало социальные или экологические проблемы, риски и/или возможности, и предоставляет детали о сокращении при закупках/производстве/распределении и использовании потребителями в отношении ресурсов (энергия, вода, сырье и т.д.) на единицу продукта.
Фазы ОЖЦ
Типичное исследование ОЖЦ начинается с определения цели и области как первой фазы, переходит к инвентарному анализу, продолжается оценкой воздействий и завершается интерпретацией. ОЖЦ — вычислительный (математический) процесс, в котором практики могут потребоваться вернуться к другим фазам, таким как определение цели и области. Взаимосвязь между фазами показана на рис. 4 — структура ОЖЦ, принятая из ISO 14040.

Рис. 4 Структура оценки жизненного цикла
Моделирование продуктовой системы
Жизненный цикл продукта моделируется как продуктовая система, выполняющая одну или несколько определенных функций. Продуктовая система определяется своей функцией и подразделяется на набор элементарных процессов, связанных потоками. Элементарные процессы включают входы и выходы продуктовой системы и генерируют выходы для других процессов в результате своей деятельности. Продуктовая система также может связывать другие продуктовые системы через продуктовые потоки.
Цель исследования ОЖЦ включает: (1) предполагаемое применение и аудиторию исследования, (2) причины проведения исследования, (3) будут ли результаты использоваться в сравнительных утверждениях и раскрыты публике. Область включает: (1) определение продуктовой системы, (2) функции и функциональные аспекты, (3) границы единичной системы, (4) процедуры распределения, (5) категории воздействия, (6) требования к данным, (7) предположения, (8) ограничения, (9) исходные требования к качеству данных, (10) тип критического обзора, (11) требуется ли какой-либо тип и формат отчета. Область должна быть достаточной по широте, глубине и детализации. Границы системы определяют элементарные процессы, включаемые в систему согласно определению цели и области исследования.
Функциональная единица и инвентарный анализ
Первичная цель функциональной единицы — обеспечить измеримую референсную систему. Для обеспечения сравнимости результатов ОЖЦ также необходимо определить референсный поток — количество продукта, необходимого для выполнения функции. Например, при изучении покрашенной поверхности неудобно сравнивать два разных типа краски с функциональной единицей «один литр краски», так как они дают разную производительность. Вместо этого уместно определить «один квадратный метр покрашенной поверхности с определенной степенью покрытия и сроком службы 10 лет» как функциональную единицу.
Фаза инвентарного анализа включает сбор и расчет соответствующих входных и выходных данных продуктовой системы. Инвентарный анализ — вычислительный процесс. Пока данные собираются и изучается система, могут возникнуть новые требования к данным или ограничения. Иногда требуется пересмотр цели или области исследования. Примеры типов данных для сбора: сырье, энергетические входы, выбросы в воздух и воду, выходы и т.д. В этой фазе при работе с системами, включающими ряд продуктов и системы переработки, необходимо учитывать процедуры распределения. Входы и выходы можно распределить между разными продуктами согласно процедуре распределения. Эта фаза — одна из самых трудоемких и затратных в исследовании ОЖЦ.
Оценка воздействия жизненного цикла (LCIA)
Фаза оценки воздействия жизненного цикла — относительный подход, основанный на функциональной единице, который должен быть тщательно спланирован для реализации цели и области исследования. Цель — оценить потенциальные экологические воздействия продукта или услуги согласно результатам инвентарного анализа на их жизненном цикле. Фаза включает два элемента: обязательный и необязательный. Обязательные: (1) выбор категорий воздействия, индикаторов категорий и моделей характеристики, (2) классификация и характеристика. Необязательные: нормирование, группировка, взвешивание, анализ качества данных.
Существует два основных метода оценки воздействия: проблемно-ориентированный (средние точки) и повреждений-ориентированный (конечные точки). Метод средних точек включает экологические воздействия: изменение климата, окисление, эвтрофикация, потенциальное фотохимическое образование озона, человеческая токсичность. Метод конечных точек классифицирует потоки в группы экологического повреждения: люди, ресурсы. Различные категории воздействий и их определения приведены в табл. 1.
| Табл. 1 Основные категории воздействий, используемые в ОЖЦ | ||
|---|---|---|
| Категория воздействия | Определение | |
| Глобальное потепление | Повышение средней температуры Земли | |
| Истощение минералов и ископаемого топлива | Потребление невозобновляемых энергетических или материальных ресурсов | |
| Фотохимическое окисление (смог) | Выброс веществ (ЛОС, оксиды азота) в атмосферу | |
| Человеческая токсичность | Воздействие на человека повышенной концентрацией токсичных веществ в среде | |
| Истощение озонового слоя | Усиление разрушения стратосферного озона | |
| Эвтрофикация | Повышение концентрации химических питательных веществ в воде и на суше | |
| Водопотребление | Потребление воды | |
| Использование земли | Изменение земель для различных целей | |
| Окисление | Выброс окисляющих веществ в воздух и воду | |
| Экотоксичность | Выброс органических веществ и химикатов в воздух, воду и сушу | |
Примечание: ОЖЦ — оценка жизненного цикла, ЛОС — летучие органические соединения
Интерпретация жизненного цикла
Интерпретация жизненного цикла — финальная фаза ОЖЦ, в которой результаты исследования суммируются и обсуждаются. На этой фазе результаты инвентарного анализа и оценки воздействий оцениваются вместе. Интерпретация выявляет выводы, согласованные с определенной целью и областью, и предлагает рекомендации.
Преимущества и распространение ОЖЦ
Среди инструментов оценки экологической производительности ОЖЦ обеспечивает комплексный подход, учитывающий потенциальные воздействия со всех стадий производства, использования продукта и конца жизни. Это называется подходом «от колыбели до могилы». ОЖЦ хорошо установлен как надежный инструмент экологической оценки, легко внедряемый, экономически эффективный и дающий доступные и полезные решения для принятия решений о материалах и проектировании продуктов.
Применение ОЖЦ становится все более широким, так как оно учитывает экологические воздействия производственных процессов продукта, добычи сырья для этих процессов, использования и обслуживания продукта потребителем, его конца жизни (повторное использование, переработка или утилизация), а также различные методы транспортировки между каждым звеном цепи. В настоящее время существует растущее количество национальных или региональных баз данных, охватывающих основные отрасли промышленности. У многих производственных организаций есть отделы ОЖЦ, доступно все больше программных пакетов ОЖЦ. Это также теперь преподаваемая в университетах дисциплина.
Экологические декларации продукта и применение данных ОЖЦ
В Европе экологическая декларация продукта (EPD) — стандартизированный способ количественной оценки экологического воздействия продукта или системы на основе анализа жизненного цикла. Для сталелитейного завода стратегически важно демонстрировать этот подход жизненного цикла (в терминах правительств и политик), чтобы долгий срок службы, повторное использование и многократная переработка стали были должным образом оценены и измерены.
Данные ОЖЦ также можно использовать для других целей: (1) эко-проектирование/проектирование для переработки, (2) бенчмаркинг конкретных продуктов, (3) решения по закупкам и цепочкам поставок, (4) включение в критерии «Тип I Экологическая марка» для продуктов, (5) включение в «Тип III экологические декларации продукта» на основе жизненного цикла для конкретных продуктов, (6) анализ конкретных индикаторов, например, углеродного следа или потребления первичной энергии.
Преимущества мышления в жизненных циклах
Мышление в жизненных циклах имеет важное преимущество. С ОЖЦ можно оценить весь срок жизни продукта: производство, использование и утилизацию в конце жизни. Экологические воздействия возникают на протяжении всей цепочки поставок: на производственном объекте, при добыче сырья и их транспортировке, на электростанциях, поставляющих энергию производству. Учет как прямых, так и косвенных воздействий помогает избежать смещения экологической нагрузки с одной стадии жизненного цикла на другую. Экологические нормативы, регулирующие только одну фазу (использование) жизненного цикла продукта, могут создавать непреднамеренные последствия, например, увеличение выбросов CO₂. Правильное моделирование потенциала переработки стальных продуктов на стадии конца жизни критически важно для нашего сектора для конкуренции с другими материалами и демонстрации производительности стальных решений для удовлетворения спроса на «лучшие в классе» устойчивые применения.
Производственный процесс
- Почему анализ стоимости жизненного цикла (LCC) дает реальный ROI
- Teijin пионерствует в оценке жизненного цикла (LCA) своих углеродных волокон
- Обнаружение и контроль включений в непрерывно литой стали для обеспечения высшего качества
- Понимание включений в стали: причины, типы и минимизация во вторичной металлургии
- Оптимизация качества стали: управление включениями и производство чистых сталей
- Перегревательные печи: типы, функции и промышленное применение
- Тундш: ключ к качеству в непрерывной разливке стали
- Эффективное управление водными ресурсами и контроль загрязнений на современных металлургических заводах
- Понимание марок инструментальной стали: свойства и применение
- Инструментальная сталь: состав, производство и промышленные применения