美国ASTM发布报告分析生命周期评估标准缺口

2024年9月23日，美国材料与试验协会（ASTM International）可持续发展委员会（E60）发布报告《脱碳研讨会：行业LCA标准缺口分析》（Workshop on Decarbonization：A Gap Analysis of LCA Standards for Industry）。该报告分析了工业脱碳中生命周期评估（LCA）标准的差距，涉及脱碳背景、LCA 作用、相关标准、数据需求、“超越大门” 阶段的考量以及标准差距总结等内容。

一、研讨会背景与目标

ASTM International 可持续发展委员会（E60）与美国国家标准与技术研究院（NIST）于 2023 年 10 月 10 - 11 日举办了 “脱碳研讨会：工业 LCA 标准差距分析”，旨在识别和映射工业脱碳相关国际标准中的差距，重点关注 LCA，并确定标准解决这些差距的机会。约 150 名来自行业、政府、非政府组织和学术界的利益相关者参与，讨论 LCA 在脱碳应用中的挑战与机遇，包括四个会议主题：现有及新兴 LCA 标准、更好的数据以获得更好结果、碳足迹、基线和报告、超越大门。

二、脱碳背景与 LCA 作用

人类应减少温室气体（GHG）排放以应对气候变化，许多国家和组织采取脱碳行动，需可靠测量、报告和减少排放的方法，碳核算因此受到关注。

LCA 是评估产品环境影响的关键工具，可量化生命周期中的物质和能量流及潜在环境影响，其结果可用于识别改进热点、比较产品设计和策略、市场营销及沟通等。环境产品声明（EPD）用于传达 LCA 结果，遵循产品类别规则（PCR），但在实际应用中存在数据不一致、缺乏可比性等问题。

三、相关标准

1.标准开发组织

包括符合世界贸易组织（WTO）要求的国际标准组织，如 ASTM International 和 ISO，以及成员支持的组织，如温室气体协议（GHG Protocol）和美国生命周期评估中心（ACLCA）。ASTM International 制定多种自愿性、基于共识的标准；ISO 的 LCA 相关标准如 ISO 14040 和 ISO 14044 为 LCA 研究提供基础；GHG Protocol 建立了量化、管理和报告 GHG 排放的框架；ACLCA 提供教育、指导等，帮助 LCA 社区遵循 ISO 标准并填补差距。

2.关键标准详情

生命周期评估标准：ISO 14040 和 ISO 14044 是 LCA 的基石，定义了系统边界、评估阶段、数据收集和解释等。其他标准如 ISO 21930 提供了建筑产品和服务 LCA 的额外细节。数据和方法论对 LCA 至关重要，ISO 14044 规定了 LCA 应解决的十个属性，包括数据的时间、地理、技术、精度、完整性、代表性、一致性、可重复性、来源和不确定性。

碳核算：碳核算缺乏标准化定义，GHG Protocol 将其定义为企业识别和计算运营排放的过程，但其标准存在多种解释。GHG Protocol 将排放分为三个范围，计算 Scope 3 排放有四种方法，但存在碳重复计算和数据收集验证困难等问题。ISO 14064 是组织层面测量和报告排放的国际标准，与 GHG Protocol 互补，其第 3 部分增加了验证组件。

其他相关标准：如 ISO/TC 146 的相关标准讨论了空气质量方面的内容，包括能源密集型行业的排放量化和报告标准。

四、数据需求与发展

1.数据需求

研讨会参与者认为 LCA 数据的可比性是最大问题，其次是可用性、准确性、一致性和协调性，还包括使用寿命结束和特定位置数据等。数据需求包括更多、更好、透明的高质量和最新数据，平衡消除判断选择与保持灵活性，协调 LCA 模型，纳入 “超越大门” 影响等，这些需求与 EPA 的相关评估一致。

2.数据发展与模型标准化

联邦 LCA 共享资源：美国联邦机构通过联邦 LCA 共享资源合作，开发共同数据建模惯例，提供免费数据集和工具，但利益相关者对其认识不足。共享资源包括背景 LCI 数据库、协调数据描述、数据质量矩阵和可用性指导等，还确定了未来标准化和验证工具、差距分析和数据填补等重点领域。

公共背景数据集：联邦机构提供多种公共背景数据集，如 NREL 的 USLCI、电力和运输相关数据等。USLCI 是最广泛使用的公共数据库，但数据来源多样且存在更新和兼容性问题。针对电力数据，开发了 Electricity Baseline 等产品。运输 LCA 数据可通过联邦 LCA 共享资源和 GREET 模型等获取，但 GREET 模型存在局限性。

国际数据：经济活动全球化，但全球 LCA 数据存在地区差异和互操作性问题，欧洲和北美数据较多，其他地区有限。

数字化开放 LCA 模型：为保护专有数据同时提供可信结果，可采用数字化开放模型链接模板，结合公共行业数据生成行业平均和产品特定模型结果，提高产品可比性。

五、“超越大门” 阶段考量

1.使用阶段

韧性：ASTM Guide E3341 定义了韧性，但当前设计实践需适应环境变化，将韧性数据纳入 LCA 常被忽视。极端天气、恐怖主义和海平面上升等趋势增加了对材料和产品韧性的需求，设计师应结合使用阶段应用、服务环境聚焦的 LCA 评估和韧性风险评估，开发更准确的使用阶段 LCA，考虑服务环境变化、韧性风险、系统组件材料性能、维护和更换频率及影响等因素。现有韧性标准未连接韧性和 LCA，FHWA 建议将社会影响和指标纳入 LCA，需开发共识框架。

材料劣化：LCA 常依赖平均使用寿命和回收数据，存在假设不准确、随环境变化等问题。材料劣化与环境变化相关，如腐蚀导致经济和环境成本增加，且受多种因素影响，包括对服务环境因素了解不足、数据缺乏和评估要求缺失等。使用阶段 LCA 应包括影响材料劣化因素的标准化清单，结合韧性设计要求，考虑当前和可预测的服务环境变化及短期事件影响，以实现更准确的 LCA。

2.使用寿命结束（EoU）阶段

分配环境影响：准确测量和分配 EoU 策略的环境影响具有挑战性，需考虑再利用、材料回收、能源回收、填埋等因素。ISO 59004 定义了 EoU 选项，应优先考虑低编号方法，但组织应根据目标选择最佳方法。ASTM Guide E3199 为部分材料的回收场景建模提供了分配指导，但对于许多材料，数据可用性是问题，需要研究确定数据可靠性，LCA 工具应考虑不确定性。

回收：将回收纳入 LCA 有回收含量和寿命结束两种主要方法，“混合” 选项结合了两者特点。功能回收优于非功能回收，EoU 回收率应区分功能和非功能回收。不同材料回收、再利用和材料回收率不同，LCA 应考虑这些差异，还需考虑回收材料的纯度、类型、能源强度以及废料回收比例等因素。

六、标准差距总结

报告确定了标准差距和需求，包括 LCA 质量评估、数据改进、模型模板、生物基碳、输入数据收集和比较等。生物基产品标准是高优先级差距，需要基础标准来规范生物基碳的核算。与会者提出的标准需求与 EPA 的工作和现有努力相关，如碳标签计划和提高 EPD 质量的项目。基于研讨会，已提出两个新工作项目，预计未来还会有更多项目以解决标准差距。

来源：tbtguide

来源：cacs.mofcom.gov.cn