− Các sản phẩm, dich vụ hay quá trình đều có vòng đời (life cycle). Vòng đời của một sản phẩm bắt đầu từ khi khai thác/thu hoạch nguyên liệu, qua các công đoạn chế biến thành sản phẩm, phân phối đến người sử dụng, sau đó sản phẩm được thải bỏ hay tái sử dụng (cradle to grave). Vòng đời sản phẩm được minh họa như sau:
− Có nhiều cách định nghĩa khác nhau về phân tích vòng đời, tuy nhiên được chấp nhận rộng rãi là định nghĩa sau đây của SETAC (Society for Environmental Toxicology and Chemistry):
“Đánh giá vòng đời là 1 quá trình đánh giá các tác động lên môi trường liên quan đến một sản phẩm, một quá trình hay một hoạt động bằng cách xác định và lượng hóa năng lượng, nguyên liệu sử dụng và các chất thải ra môi trường; và nhận diện, đánh giá các cơ hội cải thiện môi trường. Công việc đánh giá bao gồm toàn bộ vòng đời của sản phẩm, qúa trình hay hoạt động, xuyên suốt từ khi khai thác và xử lý nguyên liệu; sản xuất vận chuyển và phân phối;
sử dụng, tái sử dụng, bảo hành, tái chế và thải bỏ sau cùng”
− LCA đã được tiêu chuẩn hoá trong 2 tiêu chuẩn của bộ ISO 14000 (xem phần sau).
4.1.2. Các giai đoạn phân tích vòng đời
− LCA bao gồm 4 giai đoạn:
(1). Xác định mục tiêu và phạm vi đánh giá
− Các lý do tiến hành LCA ?
− Sản phẩm, quá trình hay dịch vụ được tiến hành LCA ?
− Đường biên của hệ thống sẽ đánh giá?
− Đơn vị chức năng đối với sản phẩm được lựa chọn ? Sản xuất/Chế
biến
Đóng gói Bán, phân phối, vận
chuyển
Khách hàng sử dụng
Thải bỏ Phát triển Tiếp thị
sản phẩm
Tác động qua lại
Các tác động môi trường Nguyên liệu
a. Các biên của hệ (System bouderies)
Việc lựa chọn các biên của hệ để đánh giá có thể ảnh hưởng đầu ra của LCA.
Ví dụ: đánh giá vòng đời của 2 sản phẩm bóng đèn tròn và bóng huỳnh quang liên quan đến việc thải thủy ngân ra môi trường.
Nhiên liệu → Nhà máy điện → Lưới điện → Bóng đèn huỳnh quang → Bãi chôn lấp Nhiên liệu → Nhà máy điện → Lưới điện → Bóng đèn tròn → Bãi chôn lấp
Nếu biên của hệ chỉ là khâu thải bỏ bóng đèn sau sử dụng thì bóng huỳnh quang sẽ gây ô nhiễm thủy ngân hơn là bóng tròn.
Tuy nhiên nếu biên của hệ mở rộng đến cả khâu phát điện thì kết quả sẽ khác: thủy ngân là một chất nhiễm bẩn vết trong than, khi đốt cháy than để phát điện sẽ thải thủy ngân vào môi trường; vì bóng đèn tròn tiêu thụ điện năng nhiều hơn nên trong cả vòng đời của mình, bóng đèn tròn sẽ làm thải nhiều thủy ngân hơn bóng huỳnh quang.
Hình 4.1. Biên của hệ là khâu thải bỏ sau cùng
Hình 4.2. Biên của hệ tính từ khâu phát điện đến khi thải bỏ sau cùng b. Đơn vị chức năng
Lựa chọn đơn vị chức năng là rất quan trọng để so sánh các sản phẩm.
Ví dụ: khi so sánh giữa túi chất dẻo và túi giấy đựng hàng tạp hóa, sẽ không thích hợp nếu so sánh giữa 1 túi chất dẻo với 1 túi giấy, thay vào đó phải so sánh dựa trên thể tích hàng hóa mà túi chứa được (đơn vị chức năng = thể tích chứa hàng của túi). Nếu 1 túi giấy chứa
được gấp đôi hàng so với 1 túi chất dẻo, thì khi tiến hành LCA phải so sánh 2 túi chất dẻo với1 túi giấy.
(2). Phân tích kiểm kê (Inventory analysis) hay kiểm kê vòng đời (life-cycle inventory)
− Kiểm kê các đầu vào (nguyên liệu, năng lượng), các đầu ra (sản phẩn, sản phẩm phụ, chất thải, phát thải,..) trong suốt vòng đời sản phẩm. Ví dụ dữ liệu kiểm kê vòng đời đối với trưòng hợp sản xuất 1 kg ethylen (bảng 3.1)
Bảng 3.1. Các thống kê cho việc sản xuất 1 kg ethylen (Boustead, 1993)
Hình 4.3. Các kiểm kê vòng đời tính cho việc sử dụng nguyên vật liệu, năng lượng, các chất thải và các sản phẩm phụ qua tất cả các giai đoạn vòng đời của một sản phẩm.
(3). Phân tích tác động (Impact analysis) hay đánh giá tác động vòng đời (Life-cycle impact assessment)
− Đánh giá các tác động môi trường của các đầu vào và đầu ra, thuờng chia 3 bước:
* Bước 1: Phân loại đầu vào và đầu ra theo nhóm tác động môi trường, ví dụ: CO2, CH4, CFCs sẽ vào nhóm khí nhà kính. Sau đây là một ví dụ về các nhóm tác động đến môi trường:
+ Nóng lên toàn cầu + Suy thoái tầng ôzôn + Sương mù quang hoá + Gây ung thư cho con người + Mưa acid
+ Gây ô nhiễm dưới nước + Gây ra ô nhiễm trên cạn + Hủy diệt môi trường sống
+ Cạn kiệt tài nguyên không tái tạo.
+ Phú dưỡng
* Bước 2: Đặc trưng hóa cường độ tác động của các yếu tố đầu vào và ra, ví dụ khả năng gây hiệu ứng nhà kính tương đối của các khí như CO2, CH4, CFCs.
* Bước 3: Lượng giá mức độ quan trọng tương đối của mỗi nhóm tác động môi trường, sử dụng chỉ số riêng rẽ chỉ thị cho hiệu quả về môi trường.
(4). Đánh giá việc cải thiện (Improvement analysis)
− Công đoạn này dùng để diễn giải các kết quả của việc đánh giá tác động, đưa ra các cải tiến có thể được áp dụng. Nếu LCA được áp dụng để so sánh các sản phẩm thì công đoạn này có thể bao gồm việc lựa chọn sản phẩm thân thiện với môi trường nhất. Trong trường hợp LCA dùng để phân tích cho 1 sản phẩm mà thôi thì có thể đưa ra các cải tiến về thiết kế có khả năng giảm tác động đến môi trường.
Thu nhận nguyên vật liệu Sản xuất, chế biến và tạo sản phẩm
Vận chuyển và phân phối Sử dụng/Tái sử dụng/Bảo dưỡng
Tái chế Quản lý chất thải Năng lượng
Nguyên liệu
Nước thải Khí thải Chất thải rắn Các vấn đề MT khác Sản phẩm Kiểm kê vòng đời
Đầu vào Đầu ra
4.1.3. Lợi ích của LCA
•Hiểu biết hơn về sản phẩm và quá trình sản xuất,
•So sánh các tác động môi trường và các chi phí kinh tế cho các giải pháp thay thế,
•Giảm lượng chất thải và kiểm soát rủi ro,
•Thiết kế lại sản phẩm để giảm nguyên liệu sử dụng,
•Phát triển, quảng bá và tiếp thị sản phẩm khi so sánh với sản phẩm khác,
•Xúc tiến việc cấp nhãn sinh thái cho sản phẩm.