CHƯƠNG I : TỔNG QUAN
1.2. Tổng quan về phân tích dịng vật chất (MFA)
1.2.1. Khái niệm về MFA
Phân tích dịng vật chất (Material Flow Analysis viết tắt là MFA) là phương pháp luận ghi lại đường đi của các luồng vật liệu trong một vùng trong một thời kỳ xác định. Cũng có thể hiểu cách khác là sự cân bằng vật liệu hay chuyển hóa dịng ngun liệu (Ayres and Simonis, 1994).
MFA là một đánh giá có hệ thống về dịng di chuyển và khối lượng vật liệu trong hệ thống được xác định theo khơng gian và thời gian. Nó kết nối các nguồn, các con đường, các khâu trung gian của một vật liệu. Do định luật bảo toàn vật chất, kết quả của MFA có thể được kiểm sốt bằng cân bằng vật chất đơn giản so sánh tất cả các yếu tố đầu vào, nguyên vật liệu và đầu ra của một quy trình. Chính đặc điểm đặc biệt này của MFA làm cho phương pháp này trở nên hữu ích như một công cụ hỗ trợ quyết định trong quản lý tài nguyên, quản lý chất thải và quản lý môi trường (Brunner và Rechberger, 2004).
MFA là công cụ đáng tin cậy để mơ tả dịng vật chất trong các quá trình tự nhiên hay trong các q trình sản xuất. Cơng cụ MFA được áp dụng trong hoạt động quản lý chất thải và quản lý môi trường ở rất nhiều nơi trên thế giới. Ở Việt Nam,
MFA được ứng dụng dưới dạng cân bằng vật chất trong các q trình sản xuất cơng nghiệp, nơng nghiệp, đặc biệt trong kiểm tốn chất thải ở phạm vi nhỏ. Phương pháp phân tích dịng vật chất MFA cho phép mơ tả các dòng vật chất trong một hệ thống, ở các phạm vi khác nhau, ví dụ như trong một vùng. MFA cho phép thể hiện được mối tương quan liên ngành giữa các quá trình biến đổi vật chất, cho phép phát hiện vấn đề sớm (khi xem xét các kịch bản tương lai) và có thể dùng để dự báo, đánh giá được các biện pháp, phương thức tiếp cận mới. Các nghiên cứu và ứng dụng MFA trong lĩnh vực môi trường được thực hiện bởi Wernick và Ausubel, WRI, EUROSTAT. MFA thường được áp dụng trong kỹ thuật mơi trường để phân tích sự chuyển hóa tài ngun trong phạm vi đơ thị, vùng, quốc gia, theo một vài chỉ số lựa chọn..(Phạm Thị Thúy và Vũ Thị Minh Thanh, 2014).
MFA cịn được gọi là phân tích dịng chất (Substance Flow Analysis - SFA), là một phương pháp phân tích để định lượng dòng vật chất, lượng vật liệu hoặc chất trong một hệ thống được xác định và đánh giá vật chất (nước, thực phẩm, chất bài tiết, nước thải ...) và các chất (nitơ, phốt pho, carbon...) trong các hệ thống (trang trại, địa phương, thành phố, quốc gia, v.v.) trong một khoảng thời gian xác định. MFA là một công cụ quan trọng để nghiên cứu các khía cạnh vật lý, sinh học trong hoạt động của con người trên các quy mô không gian và thời gian khác nhau. Nó được coi là một phương pháp cốt lõi của sinh thái cơng nghiệp hoặc chuyển hóa nhân tạo đơ thị, xã hội và công nghiệp. MFA được sử dụng để nghiên cứu các dòng nguyên liệu, chất hoặc sản phẩm trên các lĩnh vực công nghiệp khác nhau hoặc trong các hệ sinh thái.
Nguyên tắc của MFA dựa trên luật bảo tồn vật chất; lưu lượng được biểu thị bằng kg/năm hoặc tính bằng kg/đầu gà/năm.
Một hệ thống MFA có thể được áp dụng ở các quy mơ khác nhau, có thể là mơ hình của một nhà máy công nghiệp, một ngành công nghiệp hoặc một khu vực quan tâm. Mức độ chi tiết của mơ hình hệ thống được chọn để phù hợp với mục đích nghiên cứu. Một hệ thống MFA ln bao gồm ranh giới hệ thống, một hoặc nhiều quy trình, dịng ngun liệu giữa các quy trình và trữ lượng vật liệu trong các quy trình. Trao đổi vật lý giữa hệ thống và mơi trường của nó xảy ra thơng qua các dòng
trao đổi qua biên (ranh giới) của hệ thống. Trái với quan niệm định sẵn rằng một hệ thống đại diện cho một cài đặt cơng nghiệp cụ thể, các hệ thống và quy trình trong MFA có thể đại diện cho các thực thể lớn hơn và trừu tượng hơn miễn là chúng được xác định rõ. Định nghĩa hệ thống rõ ràng giúp người thực hành xác định vị trí thơng tin định lượng có sẵn trong hệ thống, dưới dạng vật liệu trong các quy trình nhất định hoặc dưới dạng dịng di chuyển giữa các quy trình. Một mơ tả hệ thống MFA có thể được tinh chỉnh bằng cách phân tách các quy trình hoặc đơn giản hóa bằng các quy trình tổng hợp.
Đánh giá MFA là đánh giá có tính hệ thống về vịng tuần hồn các chất và nguyên liệu của các vật liệu trong hệ thống ở không gian và thời gian xác định. MFA là sự kết nối giữa các nguồn phát thải, các quá tình, các điểm trung gian và cuối cùng của vật chất. Vì nó dựa trên định luật bảo tồn vật chất nên kết quả của MFA có thể được kiểm sốt bởi cân bằng vật chất đơn giản, dựa trên các yếu tố đầu vào và kết quả của một q trình. Đó là đặc trưng riêng biệt của MFA làm cho phương pháp trở thành một công cụ hỗ trợ quyết định trong quản lý nguồn gốc, quản lý chất thải và quản lý môi trường.
MFA bắt đầu được nghiên cứu từ những năm 1990 bởi các nhà khoa học của Áo (Steurer, 1992) và Nhật (Cơ quan môi trường Nhật Bản, 1992). Đến nay, MFA là môt lĩnh vực được nhiều nhà khoa học quan tâm và thực hiện nhiều nghiên cứu, áp dụng trong các lĩnh vực của đời sống.