पृष्ठभूमि

जीवन चक्र मूल्यांकन (एलसीए) किसी उत्पाद, उत्पादन शिल्प के ऊर्जा स्रोत की खपत और पर्यावरणीय प्रभाव को मापने का एक उपकरण है। यह उपकरण कच्चे माल के संग्रहण से लेकर उत्पादन, परिवहन, उपयोग और अंततः अंतिम निपटान तक मापेगा। एलसीए की स्थापना 1970 के दशक से हुई है।

एल सोसाइटी ऑफ एनवायर्नमेंटल टॉक्सिकोलॉजी एंड केमिस्ट्री (SETAC) SETAC को कच्चे माल के उपयोग, ऊर्जा खपत और अपशिष्ट उत्सर्जन का मूल्यांकन करके यह आकलन करने की एक विधि के रूप में परिभाषित करती है कि उत्पाद, उत्पादन और क्रियाएं पर्यावरण पर कैसे प्रभाव डालती हैं।

एल 1997 में, आईएसओ ने आईएसओ 14000 श्रृंखला जारी की, और एलसीए को उसके पूरे जीवन चक्र में उत्पाद प्रणाली के इनपुट, आउटपुट और संभावित पर्यावरणीय प्रभावों के संकलन और मूल्यांकन के रूप में परिभाषित किया। पर्यावरणीय प्रभाव में संसाधनों का उपयोग, मानव स्वास्थ्य और पारिस्थितिकी शामिल हैं। आईएसओ 14040 सिद्धांत और रूपरेखा को परिभाषित करता है, और आईएसओ 14044 आवश्यकताओं और मार्गदर्शन को परिभाषित करता है।

एलसीए मूल्यांकन में 4 चरण होते हैं:

1) लक्ष्य और दायरा. यह अनुसंधान के उद्देश्य, सिस्टम की सीमाओं, उपयोग के लिए कौन सी इकाई चुनी गई है और डेटा की आवश्यकता के बारे में है।

2) इन्वेंटरी विश्लेषण। इसमें डेटा संग्रह और निपटान शामिल है।

3) प्रभाव मूल्यांकन. इसका उद्देश्य पर्यावरण को प्रभावित करने वाले तत्वों का विश्लेषण करना है।

4) व्याख्या. यह मूल्यांकन समाप्त करना और परिणाम का विश्लेषण करना है।

लक्ष्य और दायरा

अध्ययन का लक्ष्य

अध्ययन का लक्ष्य एलसीए का प्रारंभिक बिंदु है। यह किसी सिस्टम के प्रदर्शन का बेहतर मूल्यांकन करने के लिए है, और यह किसी सिस्टम को पर्यावरण के अनुकूल साबित करने में भी मदद करता है ताकि हरित प्रमाणीकरण के लिए आवेदन किया जा सके।

सिस्टम सीमाएँ

सिस्टम सीमाओं में निम्नलिखित जीवन चक्र चरण और प्रासंगिक प्रक्रिया शामिल होनी चाहिए (बैटरी उत्पाद की सिस्टम सीमाएं नीचे दी गई हैं)

इसे क्रैडल-टू-ग्रेव कहा जाता है। पालने का अर्थ है शुरुआत, जिसका तात्पर्य कच्चे माल की प्राप्ति से है। कब्र का अर्थ है अंत, जो स्क्रैपिंग और रीसाइक्लिंग को संदर्भित करता है।

कार्य इकाई

फ़ंक्शन यूनिट किसी सिस्टम के जीवनचक्र के दौरान इनपुट और आउटपुट की गणना का मानक है। सामान्यतः दो कार्य इकाइयाँ होती हैं। एक है द्रव्यमान (इकाई: किलो), दूसरा है विद्युत ऊर्जा (इकाई: kWh)। यदि हम ऊर्जा को इकाई के रूप में अपनाते हैं, तो इस ऊर्जा को बैटरी प्रणाली द्वारा उसके जीवन चक्र में प्रदान की गई कुल ऊर्जा के रूप में परिभाषित किया जाता है। कुल ऊर्जा की गणना चक्र समय और प्रत्येक चक्र की ऊर्जा को गुणा करके की जाती है।

आधार सामग्री की गुणवत्ता

एलसीए अध्ययन में, डेटा की गुणवत्ता एलसीए के परिणाम पर प्रभाव डालती है। इसलिए हमें अध्ययन के दौरान अपनाए गए डेटा का विवरण और स्पष्टीकरण देना चाहिए।

इन्वेंटरी मूल्यांकन

जीवन चक्र सूची (एलसीआई) एलसीए का आधार है। हमें उत्पादों के जीवनचक्र, ऊर्जा की खपत और उत्सर्जन के लिए आवश्यक संसाधनों की मात्रा निर्धारित करने की आवश्यकता है। यहां के संसाधनों में खनन, प्रसंस्करण, उत्पादों की बिक्री, उपयोग, परिवहन, भंडारण, स्क्रैपिंग और रीसाइक्लिंग, संपूर्ण जीवनचक्र शामिल है। ऊर्जा में बिजली, रसायन विज्ञान और सौर ऊर्जा की खपत शामिल है। उत्सर्जन में प्रदूषण, गर्मी और विकिरण शामिल हैं।

(1) लक्ष्य और दायरे में परिभाषित सिस्टम सीमाओं के आधार पर एक उत्पाद प्रणाली मॉडल स्थापित करें।

(2) प्रासंगिक डेटा एकत्र करें, जैसे प्रत्येक प्रक्रिया में सामग्री, ऊर्जा खपत, परिवहन, उत्सर्जन और अपस्ट्रीम डेटाबेस।

(3) फ़ंक्शन इकाई के अनुसार उत्सर्जन की गणना करें।

प्रभाव आकलन

जीवन चक्र प्रभाव मूल्यांकन (एलसीआईए) इन्वेंट्री विश्लेषण के आधार पर आयोजित किया जाता है। एलसीआईए में प्रभाव श्रेणियां, पैरामीटर, विशेषता मॉडल, परिणाम वर्गीकृत, श्रेणी पैरामीटर गणना (विशेषताएं और मानकीकरण) शामिल हैं।

एलसीए प्रभाव मूल्यांकन श्रेणियों में शामिल हैं:

• अजैविक संसाधनों की खपत का संभावित मूल्य और जीवाश्म ईंधन की खपत का संभावित मूल्य। सिस्टम इनपुट में अयस्क शोधन के लिए अजैविक संसाधनों की खपत प्रासंगिक है। इकाई kg Sb eq है। जीवाश्म ईंधन की अजैविक खपत ऊष्मा मान से संबंधित है। इकाई एमजे है.
• ग्लोबल वार्मिंग मूल्य. जलवायु परिवर्तन पर अंतर सरकारी पैनल (आईपीसीसी) ने विशिष्ट कारकों की गणना के लिए एक विशिष्ट मॉडल विकसित किया। विशिष्ट कारक 100 वर्षों के लिए ग्लोबल वार्मिंग क्षमता का प्रतिनिधित्व करते हैं। मात्रक किग्रा CO है₂eq.
• ओजोन क्षेत्र रिक्तीकरण संभावित मूल्य। यह मॉडल वैश्विक मौसम विज्ञान संगठन द्वारा विकसित किया गया है। यह विभिन्न गैसों की ओजोन क्षय की क्षमता को परिभाषित करता है। इकाई किलोग्राम CFC-11 eq है।
• फोटोकैमिकल ओजोन. इकाई किग्रा सी है₂H₂eq.
• अम्लीकरण. यह SO मापकर उत्सर्जन क्षमता का प्रतिनिधित्व करता है₂प्रत्येक किलोग्राम उत्सर्जन का। मात्रक किग्रा SO है₂eq.
• यूट्रोफिकेशन. इकाई किग्रा PO है₄eq.
• व्याख्या
• व्याख्या एलसीए का अंतिम चरण है। लक्ष्य और दायरे, इन्वेंट्री विश्लेषण और प्रभाव मूल्यांकन को मिलाकर, हम किसी उत्पाद पर व्यापक मूल्यांकन कर सकते हैं, और उत्पादन या जीवनचक्र उत्सर्जन में सुधार के लिए माप का पता लगा सकते हैं। उदाहरण के लिए, हम कच्चे माल के उत्पादन को बढ़ावा दे सकते हैं, कच्चे माल के चयन को बदल सकते हैं, उत्पाद प्रसंस्करण को बढ़ावा दे सकते हैं, ऊर्जा के प्रकार को बदल सकते हैं, रीसाइक्लिंग उपकरण को अनुकूलित कर सकते हैं, आदि।

निष्कर्ष

• एलसीए में बहुत सारे प्रकार के डेटा शामिल हैं। डेटा की गुणवत्ता और अखंडता का परिणाम पर बहुत प्रभाव पड़ेगा। यदि हम एक डेटा ट्रेसिंग प्लेटफ़ॉर्म बना सकते हैं, जिसमें हम प्रमुख घटकों और उत्पादन जैसी इन्वेंट्री को पकड़ सकते हैं, और रीसाइक्लिंग का एक बुनियादी डेटाबेस बना सकते हैं, तो यह कार्बन फ़ुटप्रिंट प्रमाणीकरण की कठिनाई को बहुत कम कर देगा।
• कार्बन उत्सर्जन को कम करने के लिए निम्नलिखित उपाय हैं: 1. ऊर्जा घनत्व और चक्र जीवन को बढ़ाने के लिए बैटरी सामग्री प्रणाली का नवीनीकरण करें। इससे कार्बन उत्सर्जन कम होगा. 2. लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में सोडियम-आयन बैटरी का पर्यावरण पर कम प्रभाव पड़ता है। 3. उत्पादन के दौरान ठोस बैटरी में लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में कम कार्बन उत्सर्जन होता है। 4. सामग्रियों के पुनर्चक्रण और पुन:उत्पादन से भी प्रदूषण में सुधार हो सकता है और कार्बन उत्सर्जन कम हो सकता है।