Vad LCA avslöjar om den byggda miljön och den cirkulära ekonomin

Författare: Jeremie Hakian

Livscykelanalys (LCA) har fått ett betydande genomslag inom sektorn för gröna byggnader som ett verktyg för att utvärdera byggmaterials och byggprodukters miljöprestanda, särskilt sedan USGBC LEED började erkänna LCA-baserade miljövarudeklarationer. Tillverkare och intressenter har lärt sig att LCA bidrar till transparens genom att ge ett holistiskt, systemorienterat perspektiv på miljö- och hälsoeffekterna i samband med resursutvinning, produktion, produktanvändning och bortskaffande eller återvinning av produkter. Dessutom är det ett ovärderligt verktyg för att bedöma fördelar och avvägningar i samband med olika "design för miljön"-lösningar som syftar till att bygga en mer cirkulär ekonomi.

LCA är dock full av överraskningar. Till att börja med bör arkitekter, konstruktörer och tillverkare vara medvetna om två saker:

1. Att tillämpa en LCA-"lins" - ibland kallad "livscykeltänkande" - är ett första steg. Oavsett hur mycket vi tror att vi kan förutse en produkts eller ett materials miljöprestanda under dess livscykel, har LCA en förmåga att ge överraskande resultat som kan påverka produktdesign, tillverkning och inköpsbeslut. Det är delvis detta som gör LCA till ett så kraftfullt verktyg. Men det innebär också att du måste ha ett öppet sinne och förvänta dig det oväntade.
2. LCA-programvara är ofta full av inbyggda antaganden som kan snedvrida tolkningen av slutresultaten. Det beror på att sådana program ofta inte kan integrera regionala variabler. Detta kan leda till "falska positiva resultat" (dvs. beräkningar av potentiella effekter som faktiskt inte finns eller som är överdrivna) och "falska negativa resultat" (dvs. utelämnande av viktiga effekter som bör beaktas). Därför bör du vara försiktig när du tolkar dina resultat för att säkerställa att du fattar de mest välgrundade besluten utifrån den information som du får från din LCA.

Ett annat exempel är trä som används som byggnadsmaterial eller komponent i produktdesign. Om detta trä kommer från en certifierad och ansvarsfullt skött skog kan dess påverkan på livsmiljöer för vilda djur och växter vara mycket mindre än trä från dåligt skötta skogar. Sådan påverkan på livsmiljöer för vilda djur och växter beaktas inte heller på ett bra sätt i LCA-modeller.

På samma sätt kan en vattenkraftsdamm som skapar en stor, grund reservoar leda till betydande utsläpp av metan - en kraftfull växthusgas - från nedbrytning av organiskt material, medan en "run-of-river"-damm som inte nämnvärt hindrar flödet i floden inte har samma växthusgasprofil. Återigen, den globala uppvärmningsrapporteringen från de flesta LCA-modeller kommer inte att fånga upp denna skillnad.

Överraskande resultat

När allt är sagt och gjort kan LCA-resultat vara en ögonöppnare. Här är tre exempel

1. Bara för att en industriell process är den största bidragande faktorn till miljöpåverkan för en produkt betyder det inte att detta kommer att vara fallet för en annan produkt i samma produktkategori. Jämför kromstål med kolstål som tillverkas i en elektrisk ljusbågsugn. Kromstål är korrosionsbeständigt och därför normalt dyrare än kolstål. För kolstål är det elanvändningen i stålverket som ger det största bidraget till påverkan. När det gäller kromstål kan dock ferrolegeringarna, som vanligtvis utgör 15-20 viktprocent av produkten, vara de största bidragande faktorerna till miljöpåverkan från vaggan till porten.
2. För de flesta produkter har tillverkningsfasen i allmänhet en betydligt större livscykelpåverkan än användningsfasen. Produkter som kräver el för underhåll kan dock driva upp användningsfasens påverkan över tid. Mattor, till exempel, kräver dammsugning och regelbunden ångrengöring. Beroende på trafiknivån kan dessa rengöringsmetoder bli rutinunderhåll, vilket ger en betydande ökning under mattans livscykel, även om en enda sådan rengöring har försumbar påverkan.
3. Spolmätare används i toaletter eller urinaler för att fördela vattnet. Miljöpåverkan i samband med användningen beror på den inbäddade energin i vattenförsörjningen, distributionen och avloppsreningen. Det är inte bara energiintensiteten för vatten som kan variera kraftigt beroende på geografiskt läge, utan det genomsnittliga antalet spolningar per dag varierar också beroende på plats och armaturtyp. Därför kan man uppnå en betydande minskning av påverkan genom att minska energiintensiteten per liter vatten som används och minska antalet spolningar per dag (vilket också sparar vatten!).

Få ut mesta möjliga av din LCA

Livscykeltänkande är en övning i att förutse effekterna på miljön och människors hälsa i varje skede av produktens livscykel. Som sådant bygger det på våra antaganden. Ju mer beprövade dessa antaganden är, desto bättre. Samtidigt kan konventionell visdom vara felaktig. Efter att ha genomfört och granskat otaliga LCA-studier under årtiondena blir vissa trender mer uppenbara.

Ett vanligt antagande är att majoriteten av effekterna för elektriska apparater, t.ex. vitvaror (kylskåp, tvättmaskiner och torktumlare etc.), kommer att uppstå under användningen av produkten på grund av elanvändningen under dess livstid. Intressant nog bekräftas inte alltid detta antagande. Det beror på att effekterna av materialutvinning och produkttillverkning i vissa regioner kan vara mycket större än i andra på grund av slappa eller obefintliga normer för miljöutsläpp och tillsyn. Dessutom kan elen i vissa regioner komma från en relativt stor andel förnybar energi för produktanvändning, vilket i slutändan minimerar det relativa bidraget av påverkan jämfört med samma produkt som huvudsakligen drivs från ett elnät som består av kraftverk som drivs med fossila bränslen. Så i slutändan kan inköpsbeslut i vissa regioner leda till en större minskning av påverkan jämfört med en ökning av energieffektiviteten under dessa produkters livscykel.

Ett annat vanligt antagande gäller påverkan från det komplexa nätverk av transportsträckor som är involverade i materialförsörjning eller produktdistribution. Enbart avstånd är inte tillräckligt för att förutsäga påverkan. Effektivare transportsätt, t.ex. järnväg i stället för lastbil, kan leda till betydligt mindre påverkan på samma avstånd. Exempelvis kan gods som transporteras med lastbil från New York till San Francisco ge upphov till dubbelt så stora utsläpp av växthusgaser som samma gods som transporteras med tåg.

Genomföra LCA ur en svart låda

ISO, det internationella organ som har standardiserat LCA-metoder, kräver att inventeringsresultat - det vill säga råmaterial- och energitillförsel samt utsläpp och avfall från produktsystem - först klassificeras och sedan karakteriseras. Klassificering är processen att tilldela ett inventeringsresultat till en eller flera påverkanskategorier. Karakterisering - den mer komplicerade av de två - är processen för att kvantitativt eller kvalitativt utvärdera förhållandet mellan dessa inputs och outputs och den potentiella påverkan på miljön eller människors hälsa.

LCA-modeller från hyllan är i allmänhet ganska bra på att klassificera, men inte särskilt bra på att karakterisera. Det beror på att de vanligtvis inte erbjuder något sätt att ta hänsyn till regionala miljöförhållanden. Så till exempel kan svaveldioxidutsläpp som släpps ut i en syrekänslig miljö överskrida kritiska tröskelvärden och orsaka skada, medan samma utsläpp som släpps ut i en annan miljö kanske inte gör det. Tyvärr kommer de flesta LCA-modeller att rapportera dessa på ett identiskt sätt.

Så oavsett om du genomför en LCA för att upprätta en miljövarudeklaration för din produkt, använder den för att utvärdera alternativen i din leveranskedja eller använder den för andra ändamål, kan din förståelse för styrkorna och begränsningarna i den LCA-modell som används vara avgörande för tolkningen av resultaten. Att räkna på siffror utan att förstå sammanhanget kan leda in på en återvändsgränd.

LCA förbättras ständigt för att införliva den senaste vetenskapen och de senaste mätmetoderna som utvecklats genom noggrann peer review i det vetenskapliga samfundet. Målet är att sträva efter bättre harmonisering av data, standarder och programvara för att förstå de många miljömässiga avvägningarna i ett system och i slutändan möjliggöra bättre jämförelser av produkter i vår byggda miljö.

Ta reda på mer om hur du får ut det bästa värdet av din LCA-studie genom att kontakta mig på [email protected] eller per telefon (510-452-6388).

Jeremie Hakian är chef för miljövarudeklarationer och expert på livscykelanalyser på SCS Global Services, en pålitlig ledare inom tredjepartscertifiering av miljö och hållbarhet.