生命周期评估技术应用之介绍

生命週期評估技術應用之介紹

江玄政

健峰企業管理顧問公司

顧問師一、前言

近年來國際環保議題倍受關切，對於環境管理事務的要求，也由污染預防觀念導入落實到清潔生產及綠色設計等方向。也就是說，從產品生產概念階段，即要去考量綠色設計，在生產製造階段，即要以清潔生產技術來輔助，而到了使用階段，除要考量無害性及無毒性外，丟棄時亦要考量能否進行回收等問題。在眾多的評估技術工具中，生命週期評估實為企業產品「由搖籃到墳墓」( Cradle-to-Grave ) 的完整環境衝擊分析之一項利器。

本文將介紹生命週期估之程序與方法與國內發展生命週期評估之現況，並舉生命週期評估用於環保政策之案例，以及中小型工廠如何將生命週期評估應用於環境品質的改善，詴圖說明該評估工具提供於產品綠色設計及污染預防與污染防治之改善建議及應用，使產業界瞭解其內容並進而能自行規劃及執行，使其理念能與既有之環境管理制度相結合，達成企業永續發展策略。

二、生命週期評估簡介

1970年前後在美國、德國、英國、瑞典及瑞士均幾乎同時開始興起了一些早期對於工業產品「由搖籃到墳墓」（From Cradle to Grave）之環境負荷研究。第一件較完整之生命週期評估計畫可追溯至1969年。當年可口可樂公司（Coca-Cola Co.）評估是否使用塑膠容器取代大容量之玻璃容器，以及研議是否自行生產飲料容器時，首次將生命週期理念納入。其研究之成果於1972年首次確切地提供可口可樂公司以保特瓶取代玻璃填裝可樂之可行性及可重覆填充之決策和評估。

1990年8月，美國SETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry) 正式推動生命週期評估(Life-Cycle Assessment, LCA) 技術工具之建立。到了1991年，美國環保署確定生命週期評估不易用於管制目的，但宜由政府發展各項作業準則及資料庫，以提供產業界和公眾使用(1993年以後並與能源部配合)。1992年ISO TC207成立，將生命週期評估標準納入ISO 14040系列中。

目前最廣為各界應用的生命週期評估程序為SETAC提出的四個單元步驟：

1.評估目標與範疇界定：在每一個生命週期評估作業開始之初，必頇先依照分析

模式建立的範疇、作業目的或利害相關者之需求，來做目的與範疇界定的決

定。當目的與範疇明確地決定之後，再進行該作業之盤查分析，做資料的蒐集、運算及連結。

2.生命週期盤查分析：盤查分析階段旨在做資料蒐集，以提供分析之開頭，將各

製程原料以及能源之需求與產生之產品、副產品、廢棄物等污染物做細部記

錄，而蒐集的範圍大小以及詳細的程度，即依設定的目的與範疇而定。

表1. 生命週期評估工具之選擇建議

三、國內發展生命週期評估之現況

生命週期評估係研究產品從原料取得、生產製造、消費使用與最終處置階段的環境考量面以及潛在衝擊，可用來作為產品環境化設計的技術工具，其與產業界的關係頗為密切。鑒於國際環保趨勢及歐美日等國家對配合廠商在廢棄物管理上之要求日益殷切，產品環保化設計重要評估工具之一的生命週期評估已成為現階段的重點研究工作。近年來，在政府相關單位的支持下，國內已有研究與學術單位在生命週期評估技術工具的發展與應用上投入許多心力。

以往的研究方向大致可分為(1)生命週期架構分析；(2)生命週期評估技術研發；(3)生命週期基礎資料建立；(4)特定產業或產品(保麗龍、瓦楞紙品、機動車輛、汽車製造業、洗衣粉、飲用水包裝、筆記型電腦、廢輪胎等)個案之生命週期分析。而研究項目與範圍也正逐年累積中。由於生命週期評估所牽涉之相關議題甚為廣泛且影響深遠，各相關機構及專家學者莫不以其專業知識，提出各種看法及見解，並應用此概念進行相關研究。

我國相關產品之實例雖已持續研究中，但卻常因國內本土性背景資訊及行業數據的完整性或正確性之不足而致無法進一步研究。若欲擴大生命週期評估技術在國內的研究與應用範圍，除了以建立本土性環境資料庫為當務之急外，未來在盤查分析方法、衝擊評估模式分析軟體之引進與改良、本土性衝擊指標系統的建立，以及生命週期評估結果與清潔生產技術之關連性探討等，均為使技術研發更為精進的主要方向；而產、官、學、研各界整合機制之建立亦應為本階段工作的最主要目標。

四、生命週期評估用於環保政策之案例

生命週期評估可做為評估產品環保程度的工具，用以比較產品生命週期各階段或整體生命週期造成環境衝擊的大小，進而評估產品在環境影響考量上的優劣表現。

政府主管單位運用生命週期評估闡釋之結果，可用以訂定相關防治或預防的策略，將重點污染或產生重大環境衝擊的項目，於法規制訂或修訂時予以規定消除或逐漸降低其影響。例如近年來空污費的開徵、廢棄物減量與資源回收、回收獎勵金制度、環保標章制度的建立、毒性化學物質或特定有害物質逐項公告與管制等，皆可經由不同的生命週期考量而演變成管制或約束的規定；隨著不同產品與不同產品生命週期的產生，鑑別出之環境衝擊也會隨之改變，亦將持續影響未來法規與政府政策之制訂方向。除了環境策略規劃、產品設計等應用方向外，採購程序與規格制定、環境稽查標準、回收獎勵金訂定、污染付費等都可進一步予以明確化。

雖然於ISO 14040標準中對執行生命週期評估之嚴謹性要求十分嚴格，過程偏重在定量而非定性。尤其為避免造成產業與廣大消費者的誤導，對於後續評估結果的闡釋與應用條件必頇更為小心謹慎，如環保標章制度的推動可說是一項初步的應用。以下就針對環保標章制度之生命週期考量應用作說明。

以生命週期評估的嚴謹性來說，環保標章制度並非一項完整生命週期評估的應用。環保標章制度是一定性的評估過程，是依照特定產品類別所訂定出的個別標準。引用生命週期考量的觀念，國內在政府機關多年來的相關環保標章計劃的推動，已經對廣大消費者的生活造成了一定程度的影響。雖然不像生命週期評估所需投入資源之大，環保標章制度仍準確地掌握了生命週期評估的重點，大致提出了產品的分類依據：(1)低污染類：如無磷洗衣粉、清潔劑等；(2)可回收類：如再生紙製品；及(3)省資源類：如省水馬桶、省電冰箱等。環保標章的授予目的在強調經由改變生產與消費的方向，以提高資源的使用效率、減少對環境的負荷，以鼓勵生產廠商於原料取得、產品製造、行銷、使用、回收再利用及廢棄物處置等生命週期過程中，能節省資源耗用並降低環境衝擊。

例如在制定環保冷氣機的規格標準時，執行該產品的審查單位首先組成委員會，並邀請各界與冷氣機產業相關之團體代表，根據生命週期的考量以及上述三項產品分類的依據，以表列查核項目進行評鑑，如表2所示。發現冷氣機於使用階段的耗電、壓縮機使用冷媒、機身材質以及銷售過程所產生之包裝廢棄物為最大的環境衝

擊。因此必頇在上述可預期的環境衝擊項目上，於該產品環保標章規格標準中特別加以規範。這樣的評估過程制訂了研擬產品環保規格標準的大方向。利用類似的方法也可以制定不同產品類別之環保規格標準。

表 2.冷氣機之生命週期考量

標示●者代表預期有顯著的環境衝擊，應列入環保標章規格標準

五、中小型工廠如何將生命週期評估應用於環境品質的改善

隨著產業界對ISO14000系列環境管理系統的接受並瞭解其重要性之後，下一波重點資訊的衝擊將逐漸移轉到技術性評估工具應用的領域。生命週期評估是一種評估產品在環保設計上重要的工具，在ISO14000系列標準中亦為非常重要的標準，而中小型產業所面對的外在環境保護與綠色產品的壓力有：

(一)、消費大眾環保意識的提昇

隨著消費者環保意識的提昇，「綠色消費」的購物理念已漸漸成為價錢以外的優質附加價值。

(二)、ISO14000環境管理之國際潮流

隨著環境保護議題受到的重視以及民眾逐漸建立對產品環保條件製造壓力的共識，企業界已必頇對其利益關係者(interest party) 提供更多產品評估的資訊。

(三)、環保標章的需求

歐美各國近兩年來大量的提出相關之規定，諸如電腦塑膠成份之要求、衣物偶氮染料之禁用、不織布之回收比例要求、電腦元件之電鍍條件等等，對於我國廠商已經形成了莫大的壓力。產品環保標章規格標準制定的原則將以生命週期評估作為基本依據，協助企業界掌握其原料及生產過程中各項污染及耗能的基本數據，並考量衝擊環境最重要的因素與各國環境策略優先順序，在兼顧產品功能與品質的前提下，提出具嚴格性、透明性與一致性的規格標準。

為此本文將以過去輔導工廠建立生命週期評估模式之經驗，提出生命週期評估建立流程，如圖1所示，以協助廠商了解現階段產品由製造、生產、使用到丟棄的過程對於環境的相關衝擊分析，並尋求整合低污染、低耗能之可能生產技術，應用在產品的環保設計上，以減少對環境的影響。

一般而言，導入完整的生命週期評估，需要許多人力、物力、財力和時間的投入。但實際上，導入生命週期評估並不一定要以速成的方式進行。雖然有些高科技的產品會面臨生命週期很短的限制，然而建立基本的生命週期盤查資料卻是可逐步完成(如本文目標、標的與跨年度之管理方案所示)，而且基本生命週期盤查資料建立後，將是往後一切生命週期衝擊評估分析的基礎。因此，本文提出兩項建立生命週期評估的基礎工作，強烈建議中小企業可引進廠內，以及早因應未來綠色革命之壓力，分述如下：

(一)、生命週期評估目的與範疇界定

首先決定生命週期評估要在環境管理系統中扮演的角色為何，如前文所述導入生命週期評估是為了協助鑑別重大考量面、協助設定目標標的方案或是作為選擇供應商承包商之依據，亦或是更進步作為未來導入綠色設計、環境會計或生態足跡

(Eco-Footing)之用。在此，可先為屬於自發性的生命週期評估找到一個動心起念的衝鋒發起線。

(二)、產品投入原料及製程相關盤查資料收集

其次，可於原先廠內已有之物質平衡表及物質流資料中，加添依循目的與範疇界定而所需之資料數據，如產品構成與原物料投入之種類材質、能資源投入之量及種類、污染物排放及產品運輸、撥銷及分布等等。甚至購入原料、零件或半成品之金額，還有相關可回收、可再利用之情形，都可在現有廠內運作的相關表單中予以增列蒐集建檔。如果廠內無適當之表單可運用，建議可使用簡易的盤查清單，如表3所示，進行相關產品投入原料及製程盤查資料的蒐集。

圖1. 生命週期評估執行工作流程

六、結論

生命週期評估是由環境考量面的角度，評估產品的生產、服務及棄置等不同的生命週期階段，從最原始原物料的取得，經由製造、產品使用到最終廢棄回收，即包括由搖籃到墳墓所有生命週期階段，經各生命週期階段各類輸出量化數據之蒐集，並透過環境衝擊評估模式之分析，評析每一生命週期階段對個別及整體環境生態之影響以及潛在的環境衝擊。中小企業業業者經由推行生命週期評估，進而能先行規劃及執行，結合既有之環境管理制度；並進一步規劃評估之模式與方法，以提供產品綠色設計及污染預防與污染防治之改善建議，並可因應未來有關環保標章之申請取得，清潔生產、生態效益、環境績效評估及責任照顧制度等永續發展策略之規劃。

表3. 簡易之生命週期盤查清單

七、參考資料

1.Todd JA and Curran MA, Streamlined Life-Cycle Assessment: A Final Report from

the SETAC North America Streamlined LCA Workgroup, SETAC, July 1999.

2.Graedel TE , Allenby BR, and Comrie PR, Matrix approaches to abridged life-cycle

assessment, Environmental Science and Technology 29(3):134–139, 1995.

3.魏連邦，「產品生命週期簡要評估法之發展及應用」，1994工業污染防治暨工程實務技術研討會，1998年12月。

4.呂穎彬，資料庫應用與比較，生命週期評估研討會，經濟部、工業技術研究院，1998年1月。

5.江玄政、黃國恭、黃雪娟，ISO 14000系列-生命週期評估與應用手冊，經濟部工業局，2001年12月。