2018中国印刷与包装学术年会暨科技融合创新发展论坛后续报道⑤

随着环保问题在社会可持续发展中的重要性日益体现,全面推进绿色制造,加快工业绿色转型成为中国“绿色发展”的重要使命。生命周期评价(Life Cycle Assessment,即LCA )作为全面评估产品绿色水平的工具,最早起源于1969年美国中西部研究所受可口可乐委托对饮料容器从原材料采掘到废弃物最终处理的全过程进行的跟踪与定量分析,目前已在全球范围内获得认可,并且成为各国制造绿色贸易政策的重要支撑。

对于包装行业而言,“绿色包装”“生态包装”的实现,离不开包装LCA的研究发展,而国内包装领域对于包装LCA的研究并不普及。基于此,2018年第9届中国印刷与包装学术年会专程邀请了在生命周期评价方面有30年研究经验、来自莱顿大学(荷兰)的副教授Jeroen Guinée博士做《包装生命周期评价:过去、现在和未来》的主旨报告。他在报告中分享了他的LCA研究历史、LCA背后的哲学、LCA方法、包装LCA。

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Jeroen Guinée

生命周期评价(LCA)

LCA是指对产品的整个生命周期——从原材料获取到设计、制造、使用、循环利用和最终处理等,定量计算、评价产品的资源能源耗竭以及污染物排放环境影响的技术和方法。对环境的影响包括:气候变化、臭氧层消耗、酸化 、光化学氧化、人类毒害、生态毒害、资源枯竭、水资源短缺等等。

经过40多年的学术研究、摸索与探讨,LCA的研究越来越趋于完善。随着其理论和方法学的发展,在环境管理、政策与规划中的应用发展迅速,成为指导企业进行清洁生产、开发绿色产品及采用环保材料,制定环境标准的重要工具。

LCA研究历史

Jeroen Guinée博士于20世纪70年代初开始研究包装的生命周期评价,80年代,Jeroen Guinée及其团队开始研发第一款LCA软件;在1992年,编纂了第一份LCA指南;在2008-2012年从事生命周期可持续性评价(LCSA);2010年开始LCA不确定性评价。

最近Jeroen Guinée及其团队工作的重点是事前LCA研究。为了应对2030年和2050年的所有可持续性挑战,每天都涌现出无数的新技术,从基于生物和藻类的燃料到改进的太阳能电池板、新的生物基包装、纳米材料及应用等,虽然,这些技术一直声称是可持续的,但是还需要用科学的评价方法证明它们确实比现有技术更具可持续性。

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LCA背后的哲学

风能等可再生发电系统在运行过程中不会产生碳排放,因此被称为“绿色”能源。 然而,它们仍然会在其生命周期的其他阶段留下足迹,例如系统的建造或使用稀土金属等。需要采用完整的从摇篮到坟墓的LCA方法,来证明其与现有系统相比的优势。

任何活动都会直接或间接的对环境产生一定的影响。在其生命周期中,与其他物质、其他国家、其他环境影响或未来之间都可能会发生利益权衡。通过LCA,可以定量地在实现服务的各种可替代方式之间进行权衡。

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LCA方法

ISO 14040《环境管理-生命周期评价-原则与框架》将生命周期评价分为目的与范围的确定、清单分析、影响评价和结果解释。

首先是目的与范围的确定,LCA比较的不是产品,而是其功能或服务;其次是清单分析,LCA分析的基础是单元过程。对于提供特定产品或包装功能所涉及的每个单元过程,需要收集有关其经济投入和产出以及环境投入和产出的数据。清单的结果用清单表体现出来,其中包括使用的所有自然资源以及满足评价的包装功能单元排放的物质。该表可以很容易地包含数百个项目,当然这些项目很难解释并且很难用作比较两种包装替代品的基础,除非所有项目指向同一个方向;再次是影响评价,影响评价的方法分为中间点法和终结点法,通过特征化结果、标准化、加权等对产品或服务造成的环境影响进行评价;最后是结果解释,结论、建议、分析都与研究的目的和范围有关,以往的LCA中经常会忘记不确定性分析,但如果没有任何不确定性信息,不应该产生任何的LCA结果。

包装LCA

包装一直是LCA的起始主题,而LCA应用则以包装为例。包装LCA即是将LCA应用于包装产品评价,考察其从开采自然资源,经过加工制造成为成品供使用,废弃后被回收处理和再生利用,又回到自然环境中去的整个循环过程中,总共消耗的能量、产生的有害物质及对环境的影响。

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尽管饮料包装是迄今为止最受欢迎的主题,但其他类型的包装也渐渐出现在LCA研究中,国际上,大约20%的商业LCA研究都与包装有关。在欧洲,1992年实行生态标签监管之后,提及LCA的第一个政策法规是包装和包装废弃物指令94/62 / EC(1994)。LCA未来的研究重点是如何使评价更具代表性的和如何获得更好的数据。

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“绿色发展”是世界发展主题,包装LCA研究方法的发展与优化将为包装产品设计、印刷包装工艺改进和印刷包装材料选择,以及包装废弃物的处理等提供更加科学的参考,进一步促进“绿色包装”“生态包装”的实现。虽然目前国内LCA的研究水平落后于欧美国家,但可喜的是,包装领域的相关研究团队已取得最新进展。据报道,由深圳劲嘉集团股份有限公司与北京印刷学院合作研究的“纸包装产品生命周期评价(LCA)”课题已于2018年顺利结题。通过课题研究,明确了纸盒印制过程对环境影响的关键工序和关键物料;采集并补充LCA评价数据,建立了纸盒胶印与后加工评价数据库;对各种原辅材料进行分析和研究,明确了企业供应链绿色管理方向。课题研究过程中,形成了纸包装印刷行业进行LCA评价的实施方法。

我们期待LCA的方法和工具能够不断优化,并持续应用于印刷包装领域的实际生产中,指导企业的绿色生产,促进整个行业的绿色发展。

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