Using hybrid modeling for life cycle assessment of motor bike and electric bike

Life-cycle assessment (LCA) is environmental evaluation of products, materials, and processes over their life cycle. Truncation uncertainty and corresponding uncertainty are main problems occurred in process life cycle assessment (PLCA) modeling and economic input-output life cycle assessment (EIOLCA) modeling. Through combination of these two modelings in different life cycle stage and use of an uncertainty reduction strategy, a hybrid life cycle assessment modeling method was proposed in this study. Case studies were presented on gasoline-powered motorbikes (M-bike) and electricity-powered electric bike (E-bike). Web-based software was developed to analyze process environmental impacts. Results show that the largest part of life cycle energy (LCE) is consumed at use stage. Less energy is consumed in life cycle of E-bike than that of M-bike. GWP (Global Warming Potential), CO (Carbon Monoxide), PM10 (particulate matter) emission of M-bike are higher than that of E-bike, especially at use stage, AP (acidification Potential) emission of E-bike is higher than that of M-bike. Comprehensively, E-bike is energy efficient and less emitting, and better choice for urban private transportation. Foundation item: Project (G-0205-06347) supported by David and Lucile Packard Foundation in Partnership with the US Energy Foundation; Project (ICA4-2002-10023) supported by European Union     

Life cycle inventory analysis of CO_2 and SO_2 emission of imperial smelting process for Pb-Zn smelter

1　INTRODUCTIONImperialSmeltingProcess (ISP) ,isaprocessavailableforproductionofzincandlead .Atpresent,about 13operatingISPsmeltersproduceabout 13%ofglobalzincandlead[1] .ButISPisasignificantcontributortoindustrialgreenhouseandacidityemis sionsduetoitshighenergyconsumption .Althoughcellemissionshavebeenreducedconsiderablyinre centyears ,thegrowingglobalconcernonenviron mentalissuesisimposingpressureontherelatedcom paniestoreducetheiremissions .Becauseofthelargenumberoffeedstreams ,by…     

城市客运交通碳排放水平估算及低碳途径——以天津市为例

从生命周期的角度,对城市客运交通各种出行方式进行碳排放计量.在明确了碳排放计量标准的基础上,以小汽车出行方式为例,对确定分析系统的边界、进行清单分析以及建立计算模型3个步骤进行了说明,分析了小汽车出行方式生命周期内温室气体的排放情况及其演化过程.此外,对比了自行车、电动自行车、常规公交、地铁、出租车以及小汽车出行方式之间温室气体单位里程的排放情况.提出了城市低碳交通发展途径,结合问卷调查和多项Logit模型对行政管理政策和定价收费政策进行了定量研究.     

Life cycle inventory analysis of CO2 and SO2 emission of imperial smelting process for Pb-Zn smelter

Based on the principle of life cycle assessment, CO₂ and SO₂ emission of Imperial Smelting Process in a certain zinc-lead smelter was analyzed by life cycle inventory method. According to the system expansion and substitution method, the environmental impacts of co-products were allocated among the main products of zinc, lead and sulfuric acid. The related impacts were assessed by use of Global Warming Potential (GWP) and Acidification Potential (ACP). The results show that the GWP index from 1998 to 2000 is 11.53, 11.65, 10.93 tCO₂-eq/tZn respectively, the ACP index decreases from 14.88 kgSO₂-eq/tZn in 1998 to 10.99 kgSO₂-eq/tZn in 2000. Power and electricity generation, followed by smelting and zinc distillation, are mainly responsible for GWP. Sintering individually affects ACP. Reduction in greenhouse gas emissions of the ISP may come from energy conservation measures rather than from technological developments. And recycling more secondary Pb and Zn materials effectively treated by ISP, and reducing the amount of primary metal are the main ways to put SO₂ emission under control. Biography of the first author: LI Qi-hou, postdoctor, born in Aug. 1972, majoring in ecodesign and the structure and morphology control of powders.     

材料生命周期清单编制的算法

清单分析通过对生命周期中能量和原材料的需求以及环境释放的量化分析,发现改善产品环境性能的环节和方法.通过清单分析步骤的明确及流程建模等关键技术的分析,建立了清单分析数据流的主流平衡算法;根据平衡计算结果,建立了基于递归分析方法的各单元过程编目数据流的清单汇总算法;并以钢铁材料生产过程为例,开展了清单编制算法的验证和具体应用.     

基于物质和能量的产品LCIA指标方法研究

产品生命周期影响评价(LCIA)是对某一产品系统全生命周期的输入、输出及其潜在环境影响进行评价的过程.目前的影响评价指标主要集中在生态环境、资源、能源、人类健康以及经济等方面,并受到地域、政治、经济、文化和环境政策的影响,通过对目前中国主要环境问题的分析可以看出,所有的环境影响问题的本质都是由于物质和能量的改变所引起的,将不同环境问题按物质和能量进行分类,并以此建立评价指标体系,用模糊层次分析法进行产品生命周期绿色度评价,最后以冰箱为例进行了该方法的应用分析.     

联合循环发电系统全生命周期?环境学评估

以9FA级燃气-蒸汽联合循环机组为研究对象,建立基于全生命周期（LCA）和Eco-indicator99的?环境学分析模型,探究电力生产过程中环境学成本形成过程. 在对系统组件进行?分析的基础上,明确各组件在全生命周期内的环境学影响,并划分影响组件输出产品的环境学影响因素. 从组件层面揭示联合循环机组环境影响的形成过程以及单个组件对整个系统环境影响的贡献程度. 研究表明,大部分组件自身的环境学影响较小,?损引起的环境学影响构成该组件主要的环境学影响,但燃烧室内污染物降低的环境学影响大于其?损所产生的环境学影响. 联合循环电厂生产电力的环境学影响为5.80 mPts/MJ,近乎“超低排放”燃煤电厂生产电力的环境学影响的一半.     

典型博物馆建筑全生命周期碳排放核算分析

公共建筑具有能耗高、碳排放量大的特征,是建筑业重点减排对象。在传统低碳建筑研究的基础上,以全生命周期评价（LCA）的视角,将建筑碳排放分为建材生产、建材运输、建筑建造、建筑运行以及建筑拆除几个阶段,并对某博物馆建筑进行全生命周期碳排放评价,定量分析该建筑各个阶段碳排放特点。结果表明,建筑运行阶段碳排放量占总量的74.61%,建材生产阶段碳排放量占总量的20.34%,并针对性地提出降低碳排放的技术路径与措施,为之后开展相关研究提供参考。     

应用LCA分析中国典型钢铁企业的环境负荷

为得到钢材的环境负荷,基于生命周期评价方法对中国典型钢铁企业中不同流程中的各工序,系统、定量地分析评价环境负荷.采用GaBi 4.3软件提供的CML2001环境影响分类方法,将各工序的环境影响进行分类,并根据特征化因子,分析生产1 t钢材产生的环境影响.分析结果表明:长流程生产过程主要的环境影响是焦化、烧结、高炉炼铁和废钢回收环节产生的水生生态毒性、人体毒性、化石能源耗竭和矿产资源耗竭等.其中,长流程的炼钢过程对气候变化、人体毒性、水生生态毒性和固体废弃物的影响较大,分别约占该类型总环境影响值的30%,95%,50%和90%;短流程生产过程主要的环境影响为铁水和电炉炼钢过程产生的气候变化、酸化和光化学臭氧形成等.该研究结果可为钢铁企业调整两种不同流程提供一定的理论依据,有助于准确发现生产过程中各环节节能降耗、降低环境负荷的潜力所在,从而有利于钢铁企业对生产流程进行改进或优化.     

生命周期清单不确定性分析的主要数据选择

生命周期清单的不确定性的分析,直接影响到生命周期评价结果的可靠性.而生命周期清单中数据量大,不可能定量地分析每个数据的不确定性,所以必须要对生命周期清单数据进行选择,找出对结果不确定性影响大的关键数据进行定量分析.文中提出的选择方法从输入数据对清单结果贡献大小和数据的不确定性大小两个方面考虑,分别对二者进行量化,然后根据分级二维象限图进行判断,选择出需要重点分析的数据.最后将该方法应用于某燃煤电厂的生命周期清单不确定性分析的主要数据选择.     

Quantitative Assessment on the Embodied Environmental Impact of Concrete with or without Fly Ash

According to the life cycle assessment and the environmental design method of industry prnduction, a quantitative assessment model for the embodied environmetal impact of concrete with or without fly ash was proposed. The environmental burden impact indicator （ EBII ）, the resources depletion impact indicator （RDII）, and the environmental impact comprehensive indicator （EICI） are defined. The specific environmental impact values of different grade concretes with or wittout fly ash were presented. In the embodied process of concrete with or without fly ash, the key potential environmental impact categories are global warming and dust endsskin, and it is an effective way for reducing the embndied environmental impact of concrete to mix fly ash and lower grade cenwat . The method presented in this paper makes it possible to quantitatively assess the embodied environmental impact of concrete with or without .fly ash. The results calculated in this paper can be used to quantitatively assess the life cycle environmental impact of construction materials and buildings.     

服装生命周期影响评价的研究

为实现纺织服装工业的可持续发展提供理论依据和数据支持,本文以女士涤纶衬衣为研究对象,用生命周期评价的方法对服装生命周期进行完整的定量评价,分析了服装整个生命周期中所涉及的资源、能源利用及环境污染排放状况,并得出资源耗竭系数为RDI=1.12和环境负荷系数为EIL=100.55两个指标。结果表明,服装生命周期中最主要的环境影响为固体废弃物,其次为全球变暖、酸化和富营养化;服装生命周期各阶段中,服装消费阶段对环境影响贡献最大。     

桥梁生命周期环境影响评价研究

为了量化评价桥梁的综合环境影响,提出了桥梁生命周期环境影响评价方法。分析了在桥梁的设计、原材料的生产加工、现场的施工、桥梁的运营和维护、桥梁的废弃这5个阶段带来的综合环境影响。应用该方法对武汉市南太子湖大桥生命周期环境影响进行分析评价。结果表明,固体废弃物在建筑材料生产过程和桥梁施工过程中的环境影响最大,车辆排放CO2而导致的全球变暖在桥梁运营维护过程中环境影响显著。该结果可作为桥梁生命周期环境影响评价的基础数据,用于桥梁工程环境影响综合评价。     

钢铁产品生命周期影响评价方法

在综合分析国际上生命周期影响评价方法的基础上,结合钢铁产品生命周期过程的环境特点,建立了钢铁产品生命周期影响评价方法,包括影响类型选取、特征化模型选取、及其特征化结果说明.该方法应用于宝钢电镀锌产品的评价,得出资源消耗、气候变化、能源消耗、酸化是最主要的4种影响类型,动力、烧结、和炼铁工序是环境影响最为重要的工序.本研究为钢铁产品的生态设计和开发提供了方法.     

建筑生命周期环境影响分析通用模型及应用

针对现有建筑环境性能分析方法的主要不足,基于客观环境和生命周期性环境影响观点,应用[火用]方法分析建筑造成的3种环境影响：能源消耗、资源消耗和污染排放。建立了建筑生命周期环境影响[火用]分析通用模型,提出了用建筑环境影响炯足迹来评价建筑发展的环境可持续性。对重庆某住宅案例分析的结果表明,建筑使用阶段环境影响占到88％,能源消耗和能源消耗引起的环境问题分别占到约75％和24％,该建筑在50年的生命周期中,每m2建筑面积需要169m2的全球平均生产力的土地承担它造成的环境影响。     

基于证据权和卡方自动交互检测决策树的滑坡易发性预测

滑坡与其环境因子间的非线性关联计算影响滑坡易发性预测建模的不确定性。为研究不确定性因素下易发性建模规律,以中国延长县为例,获取82处滑坡和14种环境因子,通过频率比(Frequency Ratio,FR)和证据权(Weight of Evidence,WOE)等关联法与卡方自动交互检测(Chi-squared Automatic Interaction Detector,CHAID)决策树相耦合进行建模,并用原始环境因子(称为“原始因子数据"”)作为输入变量的单独CHAID决策树进行对比。使用精度、易发性指数均值、标准差和平均秩等评价易发性建模的不确定性。结果表明:WOE-CHAID模型预测的滑坡易发性不确定性低于FR-CHAID模型,可见WOE具有较优秀的非线性关联性能;单独CHAID决策树预测的易发性精度整体略低于WOE-CHAID和FR-CHAID模型,但其建模效率较高;在体现滑坡与其环境因子空间关联性方面,考虑FR和WOE关联法的CHAID决策树模型优势显著。WOE是更优秀的关联分析法,CHAID决策树预测性能好且预测效率高,WOE-CHAID决策树模型的易发性预测不确定性较低且更符合实际滑坡概率分布特征。     

生命周期评价与环境保护

简要介绍了生命周期评价的发展历程、定义、类型、技术框架和方法,分析了生命周期评价与环境管理、清洁生产、产品生态设计、生态环境材料、环保工艺技术之间的关系.作为一种全面的、系统的评价方法,生命周期评价可以应用于环境科技研究的各个方面,它是有力的环境管理工具和预防性的环境保护手段.生命周期评价在环保领域有很好的发展趋势和应用潜力,是环境保护和可持续发展战略实施的重要支持工具.     

玉米丁醇生命周期温室气体排放

采用一种油井到车轮(well to wheel,WTW)的分析方法,确定生物丁醇相关WTW活动包括玉米种植、玉米的运输、丁醇生产、丁醇运输、车辆运行.采用3种不同的副产品分配方法,计算并比较了玉米丁醇在生命周期内的温室气体排放量.研究结果表明:根据能值法和产品替代法,玉米丁醇生命周期温室气体(GHG)排放量与同等热值汽油相比可以减少26.0%~49.5%;用生物丁醇联产的丙酮替代以石油为基础的丙酮,可以显著降低丁醇生命周期GHG排放量;玉米丁醇生命周期中,GHG排放的主要来源是使用天然气、柴油和氮肥,分别占到总GHG排放的53.00%、21.40%和13.38%.     

建筑物化阶段CO2排放及其不确定性分析

CO₂是导致气候变暖的主要物质之一,而建筑行业的碳排放量占世界碳排放总量的25%左右。在建筑生命周期内,年均CO₂排放最多的阶段为物化阶段,对建筑物化阶段的碳排放进行量化具有重要的研究意义。考虑排放清单等数据受人为因素及技术水平的限制,会出现一定的变异性,研究采用不确定性分析方法。将建筑按分部分项工程进行分解,结合具体的单元工序对物化阶段的CO₂排放进行量化建模,进而给出减排中最需关注的单元工序。通过案例分析发现,建筑物化阶段的碳减排重点是材料生产,其CO₂排放量占比达到93%;其次,在不同工序中,减排重点为土建工程,其碳排放占总体的85%;在碳排放量化过程中,对数据和情景两类不确定度进行计算。根据数据不确定度的结果可知,物化阶段CO₂排放总量的变异系数为0.3%,结果数据可信度较高。根据情景不确定度的结果可知,运输阶段改变运距及柴油类型可减排39%,施工阶段改变用电类型可减排27%。     

燃料电池汽车生命周期分析综述

生命周期分析是评估燃料电池汽车从生产到报废整个过程中能耗、排放以及对环境造成影响的重要手段。目前从制氢路径入手,分析不同制氢路径能耗、排放以及对环境造成的影响的研究居多。本文在概述生命周期分析方法及实施步骤等基础上,对国内外燃料电池汽车生命周期分析的研究进行综述,指出目前国内燃料电池汽车生命周期分析研究中存在的问题与不足,并对燃料电池汽车生命周期分析未来的发展方向进行展望,为后续燃料电池汽车相关政策或战略的制定提供参考。