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生命周期评估(LCA)

一个更客观和完整的衡量产品可持续性的方法是生命周期评估(LCA)。长期寿命评估,通常称为“从摇篮到坟墓”的研究,是研究一个过程或产品对环境的影响,包括原材料的获取、生产和使用期间的能源投入和排放产出以及寿命终止管理(回收/处置)。

2008年,国际锌协会(IZA)聘请了国际知名的LCA专家五风国际(Five Winds International)和PE国际(PE International)对热镀锌钢板进行了生命周期清单(LCI)和生命周期评估(LCA)。利用来自世界各地的关于锌生产和实际镀锌过程中测量的能源消耗和空气/流体/固体排放的数据,结合从钢铁行业收集的类似调查数据,编制了热镀锌钢的LCA。下图展示了热镀锌钢从生产到报废的影响概况。

HDG的生命周期评估
HDG的生命周期评估

欧宝娱乐是哪家公司热浸镀锌的独特之处在于,所有的材料和能量输入和排放输出都与生产阶段相隔离,因为在大多数环境中不需要70年或更长时间的维护。以下几页将更详细地研究每个阶段(生产、使用和寿命结束)。

生产阶段

确定产品对环境的影响从原材料的获取和生产过程中的能量投入和排放输出量开始。对于热浸欧宝娱乐是哪家公司镀锌(HDG),生产阶段需要三个生命周期库存(LCI),因为不首先开采和生产钢铁和锌,就无法创建成品镀锌产品。因此,HDG的生产阶段包括钢、锌和镀锌工艺的生命周期库存。

早在镀锌钢被建造成大跨度钢桥或用于机场航站楼构件之前,钢和锌金属就已经开始生产了。首先,北美生产的95%以上的钢结构完全回收利用以前使用过的钢材料,使钢框架的初始环境影响最小化。通过指定热镀锌(HDG)锌涂层来防止腐蚀,您选择了利用另一种丰富的、可回收的天然金属来促进可持续发展,因为生产的30%的锌来自回收来源。

钢、锌和镀锌工艺的三个LCIs相结合,提供了生产1公斤热镀锌钢的环境影响,直到它离开镀锌设备。由于镀锌的长期、免维护腐蚀保护,生产阶段是唯一的能源使用和浪费产生的阶段,所以最初的环境成本是最终的成本。

生产阶段
Cradle-to-Gate
PED 采用的
有限公司2枚。
美联社
所以2枚。
POCP
C2H2枚。
1公斤HDG钢 25.9 MJ 1.80公斤 0.00615公斤 0.000824公斤

使用阶段

如上所述,镀锌钢的独特之处在于,所有的能量输入和排放输出都与生产阶段相隔离。热浸镀锌钢的免维护性能意味着在维护过程中不会产生能源浪费或排放。

因此,使用阶段是热镀锌(HDG)钢在环境影响方面优于竞争对手的阶段。在钢件制作、镀锌、送到现场、竖立或安装好之后,除了等待,别无他法。在70年以上的时间里,镀锌钢通常会保持免维护;无需原材料或能源消耗,生产阶段之后也不会产生碳足迹。

相反,油漆过的结构需要定期的、例行的维护;也就是说,整个涂装过程及其所有对环境有害的产出必须每12-20年重复一次。这意味着每隔10年或20年,就会有更多的油漆化学物质和潜在的挥发性有机化合物(VOC’s)被排放到大气中,油漆颗粒将成为废物流中永久的一部分。

这种持续的维护也带来了间接的成本,包括运输车辆排放的废气和表面准备爆破产生的微粒排放,更不用说维护关闭和电力生产延迟对社区造成的不利影响。这些额外的间接环境成本在使用阶段导致的环境影响有时甚至高于最初的生产成本。

该表说明了HDG钢在使用过程中如何不产生额外的环境成本,并确定了尚未公布的油漆成本P1、P2、P3和P4。虽然油漆制造商还没有公布使用过程中环境成本的可量化数据,但我们知道这是有价值的,因为它必须得到维护。根据已发表的案例研究,可以了解涂层是如何影响LCA的。

使用阶段 PED 采用的
有限公司2枚。
美联社
所以2枚。
POCP
C2H2枚。
1公斤HDG钢 0乔丹 0公斤 0公斤 0公斤
涂漆钢 P1乔丹 P2公斤 P3公斤 P4公斤

生命的结束阶段

将热浸镀锌钢(HDG)融入交通基础设施的真正美丽和可持续性是真的没有“生命的终结”,只有回归生产;从摇篮到摇篮,而不是从摇篮到坟墓。在其使用寿命结束时,镀锌钢元素可以循环利用成结构钢,用于建设新的基础设施或其他应用,锌回收后可在新的镀锌涂层中重复使用。

临终阶段 初级能源需求一个
1公斤HDG钢 -8.61 MJ
一个钢是主要成分,是100%可回收的,然而,镀锌涂层中的锌也是100%可回收的。另一方面,油漆则成为废物流中永久的一部分。

如上表所示,LCA对HDG steel的信用为8.61 MJ / kg的回收。利用热镀锌钢板进行防腐保护,加强了轻轨和公交系统等公共交通的环保性质,因为涂料中使用的锌也是100%可回收的。相比之下,经过多年破坏环境的维护,油漆涂层会成为废物流的永久组成部分,或者当它被放置休息时被作为排放物烧掉。

无论是热镀锌钢板还是涂漆钢板,都可以回收利用,但涂层才是区别所在。钢和锌在不同的温度下熔化。锌以灰尘的形式被收集起来,再卖给锌回收公司。

由于LCA信用值为8.61 MJ/kg,导致整个生命周期一次能源使用量为17.3 MJ, HDG钢的整个生命周期一次能源使用量实际上低于生产阶段一次能源的使用量。再加上钢铁和锌的可回收性,这意味着热镀锌运输基础设施在使用寿命结束阶段不会消耗额外的能源或材料,将准备好继续进入一个新的生产阶段。

完整的LCA

当查看下表时,它显示了几乎完全相同的生产阶段的图像,除了回收信贷。热镀锌钢板的排放、能量输出和材料都被隔离到生产阶段。由于热镀锌钢在使用和寿命结束阶段往往没有排放或能源要求,初始环境成本是最终的环境成本。不仅如此,所用的钢铁和锌都是完全可回收的,使得运输元素对环境的危害更小。尽管主要成分是钢,但无论选择哪种防腐涂层,其对环境的影响都是重大的,案例研究已经证明。

完整的LCA
生命周期
PED 采用的
有限公司2枚。
美联社
所以2枚。
POCP
C2H2枚。
1公斤HDG钢 17.3 MJ 1.801公斤 0.00615公斤 0.000824公斤
*完整生命周期能源使用反映生产、使用和寿命终止信用

虽然利用这些可循环利用的自然元素确实可以支持公共交通的绿色努力,但所有与交通相关的追求都可以达到可持续性的水平。选择最环保的防腐蚀系统,向绿色交通解决方案迈进一步。