講義 5 LCA の体系について

1. 講義5LCAの体系について 産業技術総合研究所 安全科学研究部門 社会とLCA研究グループ 田原聖隆 k.tahara@aist.go.jp

2. etc. etc. etc. etc. 毒性影響 毒性影響 毒性影響 毒性影響 資源枯渇 資源枯渇 資源枯渇 資源枯渇 酸性化 酸性化 酸性化 酸性化 地球温暖化 地球温暖化 地球温暖化 地球温暖化 製造 使用 廃棄 ライフサイクルアセスメントとは LCA（ライフサイクルアセスメント）とは 製品・サービスのライフサイクル全体（ゆりかごから墓場まで）の環境負荷を定量する ↓ 持続可能発展を支援する 全体を評価するとは etc. 毒性影響 資源枯渇 酸性化 地球温暖化 資源採掘 輸送/輸入

3. ライフサイクルアセスメントの概念図 CO2、SOｘ、NOｘ・・・ 火力発電 製油所 原油 輸送 採掘 採掘 輸入 アルミ ニウム 鉄鉱石 部品加工 水力発電 鉄 プラスチック 製鉄所 製造 アルミ ニウム ボーキ サイト 使用 BODCOD・・・ 採掘 廃棄

4. なぜLCAが必要か① 1つの環境汚染物質だけで評価した場合、より重要な環境負荷を見逃し、結果的により環境に悪い商品を環境に良いと評価してしまう恐れがある。 CO23,000kg 特定フロン0.1kg CO24,000kg 冷蔵庫 Bの一生 冷蔵庫 Aの一生 CO2のみで比較すれば冷蔵庫Bの方が環境負荷が高いが、冷蔵庫Aは廃棄段階でフロンが排出される。どちらが環境負荷が小さいかわからない。 →　LCAを用いて比較することが可能

5. なぜLCAが必要か② 　１つの段階のみで評価した場合、より環境負荷の大きな段階を見落としてしまう恐れがある。 使用段階 4,000kg 【CO2排出量】 使用段階 2,000kg 製造段階 300kg 製造段階 200kg 冷蔵庫 Bの一生 冷蔵庫 Aの一生 製造段階のみで比較すれば冷蔵庫Bの方が環境負荷が高いが、 使用段階を含めて考えると冷蔵庫Aの方がCO2排出量は多い。 →　LCAを用いて製品・サービスの一生の環境負荷を評価することが可能 参考：「LCA手法による容器間比較研究会」

6. なぜLCAが必要か③ 　環境への影響が懸念されている物質を代替物質に変更した場合、 ライフサイクルにおいて代替物質を使用することにより悪い影響を与える場合がある ノンフロンor 代替フロン 特定フロン使用 トレードオフは起きないか？ 冷蔵庫 Bの一生 冷蔵庫 Aの一生

7. 企業におけるLCAの使用状況（2007年） 日経BP社による2007年環境ブランド調査消費者イメージランキング上位20社における LCAおよびその用途として環境効率の使用状況を示します。 LCA： 　◎エコリーフに掲載 　○ LCAの記載有り ×記載なし 環境効率： 　◎算出している 　○逆数を記載している ×算出していない ファクター： 　◎算出している 　○言葉なし・記載なし（経年 　　　変化図あり） ×言葉なし・記載なし

8. LCAの企業での活用事例（LION） 植物原料使用比率の高い組成2006年の洗剤（ライオン　トップ）と、 石油原料使用比率の高い組成1990年の洗剤（ライオンハイトップ）を比較

9. LCAの結果（洗剤の全工程） 洗剤の界面活性剤とその他原料、製造や包装、輸送、そして使用後に環境中で生分解され排出されるCO2を総計したLCAの最終結果を示す。界面活性剤中の植物原料比率を約４分の３にまで高めた事で、洗濯1回あたりのCO2排出量は、90年の製品と比較して47%削減したと。

10. ライフサイクルアセスメントの実施方法 天秤にのせるものは、比較が可能なものでなくてはいけない。 そのためにライフサイクルアセスメントをする際には、様々な設定を明確にする必要がある。実施方法については、ISOで規定されている。 ライフサイクルアセスメント (ISO 14040シリーズ) • ISO 14040：2006　環境マネジメント - ライフサイクルアセスメント -　原則及び枠組み • ISO 14044：2006　環境マネジメント - ライフサイクルアセスメント -　要求事項及び指針 (技術報告書・技術仕様書) • TR 14049：2000インベントリ事例 • TR 14048：2003ライフサイクル影響評価事例 • TS -14048：2002データフォーマット (製品の評価でLCAに関係の深い規格) • ISO 14024 ：1999 タイプⅠ • ISO 14021：1999 タイプⅡ • ISO 14025：2006 タイプⅢ • TR 14062：2002 環境適合設計

11. LCA関連のISOの再編 14040 LCAの原則・枠組み 14041 インベントリ分析 14042 　影響評価　 14043 　　解釈　　 14040 LCAの原則・枠組み （LCA実施では14044を参照 することが唯一の要求事項） 14044 LCAの実施方法 （LCAの実施で要求される 全ての事項を含む） 2006年に再編 参考：「LCA手法による容器間比較研究会」

12. ライフサイクルアセスメントの流れ 結果の解釈 目的と 調査範囲の設定 クリティカル レビュー 報告 インベントリ分析 • 応用 • 製品開発/改善 • 戦略企画 • 公的政策立案 • マーケティング • その他 影響評価

13. ＬＣＡの構成 Ⅰ． 目的と範囲の設定 どのようにLCAを行うか Ⅱ． インベントリ分析 それぞれの物質ではどのくらいの負荷があるのか 　天然資源　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　大気汚染物質 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　水質汚染物質 　エネルギー　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　土壌汚染物質 　　資源採掘　　　　　 　　素材製造　　　　　 　　製品製造　　　　　 　　使用　　　　　　 　　リサイクル／廃棄 それぞれの環境項目ではどのくらいの負荷があるのか Ⅲ． インパクト評価（環境影響評価） 　分類化　　　　　　特性化　　　　　統合評価 （温暖化・酸性化等）　　（カテゴリｲﾝﾃﾞｲｹｰﾀ）　　　　（統合化指標） インベントリデータ ルート２　（ＬＣＩＡ） ルート３　（ＬＣＩＡ） 使い方 ルート１　　（ＬＣＩ） Ⅳ． 結果の解釈 　　重大環境問題の特定、データ評価、結論・勧告・報告

14. Ⅰ． 目的と範囲の設定 の説明 Ⅱ． インベントリ分析 Ⅲ． インパクト評価（環境影響評価） Ⅳ． 結果の解釈

15. 設定項目 Ⅰ． 目的と範囲の設定 秤にのせるためには、設定項目を明確にする必要がある。 車でも自動車と10tトラックとでは、使用目的等が異なり同じ天秤にのせることは出来ない。 設定項目 ・　目的 ・　調査対象に関る設定 ①　評価対象の製品システム ②　製品の機能 ③　機能単位 ④　要求されるデータ項目 ・　LCA手法に関る設定 ⑤　環境影響の種類と　　　影響評価及び解釈の手法 ⑥　クリティカルレビューの種類 ⑦　報告書の種類と書式 LCA結果を見る場合にも設定項目に注意する必要がある

16. 目的の設定 どんな用途でLCAをするのか Ⅰ． 目的と範囲の設定 ・　LCAで最初に行われる ・　調査に要する時間、結果に多大な影響を与える　　 コンピュータのライフサイクルで及ぼす温室効果の寄与について検討したい コンピュータのCO2排出量を効率的 に低減するため、どのプロセスが大きいのか 明確化したい

17. 調査範囲の設定段階内での設定項目 Ⅰ． 目的と範囲の設定 ①　製品システム どの工程を考慮するのかを設定する 考慮する範囲 システム境界 原材料採取 製品フロー 製品フロー 素材製造 輸送 他のシステム 他のシステム 部品製造 組立 エネルギー供給 使用 基本フロー (環境からの入力) 基本フロー (環境への放出) リサイクル 再使用 廃棄物処理

18. 調査範囲の設定段階内での設定項目 Ⅰ． 目的と範囲の設定 どんなものを評価するか ③　機能単位 評価する製品の主要な機能を ある単位で定量化したものを示す その他の例 ・時計：10年間の時間の表示→寿命の短いものは複数個必要 ・タオル ： 10秒内／回、1000回の手の乾燥 ・洗濯機 ： 洗濯容量5.0kg、１回／日、10年間の衣服洗浄 ＊比較主張の場合は評価対象間の機能単位を揃えることが重要。 （例）　洗濯用洗剤 環境負荷を比較する場合の単位 ｇ　：1回あたりの使用量（機能）が異なるので、 　　　　　石鹸が有利になってしまう。 回 ：同じ機能で比較することが出来る。 コンパクト 洗剤 石鹸 20g/回 40g/回

19. 調査範囲の設定段階内での設定項目 Ⅰ． 目的と範囲の設定 どの物質を考慮するか ④　要求されるデータ項目 インベントリデータとして算定する項目について決定する 評価対象によって重要な項目は異なる ex.　農産物 ： 農薬等化学物質を含める 　　　　　冷蔵庫 ： フロンに関する全データ • 環境影響の種類 地球温暖化、酸性化、富栄養化、etc. • 影響評価手法 特性値による評価　 ← 　特性化手法 単一指標による評価 ← 　重み付け手法 • 解釈手法 感度分析 → 　ex.自動車の走行距離10％の増減での影響 不確実性分析 → 　得られたﾃﾞｰﾀの誤差範囲分析 ⑤　環境影響の種類と影響評価及び解釈手法 インパクト評価方法の設定及び算出された結果の解釈方法 どんな方法を使って天秤にのせるか

20. Ⅰ． 目的と範囲の設定 Ⅱ． インベントリ分析 の説明 Ⅲ． インパクト評価（環境影響評価） Ⅳ． 結果の解釈

21. Ⅱ． インベントリ分析 インベントリ分析の設定項目 インベントリを求める際の使用量や原単位は、収集に困難を要するものがある。条件つきで使用したり、システム境界外（考慮しない）といった方法を用いるが、その場合明記が必要となる。→もし重要な項目が考慮されていない場合は、秤に載せるとき注意が必要となる 設定項目 ①　システム境界 ②　初期のデータ品質要件 ③　前提条件 ④　限界 ⑤　配分手順

22. CO2 原油 NOx 鉄 廃棄物 インベントリ分析とは Ⅱ． インベントリ分析 その製品のライフサイクル（ゆりかご～墓場）に外から入ってくるもの（インプット）と、 中から出ていくもの（アウトプット）量を定量します。 システム境界 アウトプット インプット 原材料採取 素材製造 輸送 部品製造 組立 エネルギー供給 etc. 使用 リサイクル 再使用 廃棄物処理 etc. インベントリ

23. Ⅱ． インベントリ分析 考慮する工程例（車） 製造段階 使用段階 廃棄段階 プラスチック ABS樹脂 ブタジエン C4分留 ポリスチレン スチレン トルエン ポリプロピレン アクリロニトリル 電力 ポリエチレン 電力 蒸気 塩化ビニル樹脂 重油 PET樹脂 蒸気 ポリウレタン 鉄 電気メッキ鋼板 塗装鋼板 電磁鋼板 ステンレス鋼板 冷間圧延鋼板 銅 アルミニウム フロン類 ガラス 木材 紙

24. Ⅱ． インベントリ分析 原料 アクリロニトリル 0.22 kg スチレン 0.60 kg ABS樹脂 1kg ブタジエン 0.17 kg 排出物 電力　0.71 kWh 蒸気　　　1.7 kg 冷却水　　330 kg 燃料（重油）　1.046 MJ 触媒0.0013 kg 化学物質　0.0285 kg 付加物質　0.030 kg BOD 0.00098 kg COD 0.014 kg SS 0.000035 kg 廃棄物　　　　　0.0077 kg インベントリデータの例　（ABS製造プロセス）

25. フォアグランドデータ（対象製品に直接関係するデータ）フォアグランドデータ（対象製品に直接関係するデータ） （LCA実施者が収集） 使 用 廃 棄 組 立 素材 燃料 電力 資源の採掘 バックグランドデータ（対象製品に間接的に関係するデータ） （ソフトウエア、文献等を利用）

26. LCAソフトウエア（AIST-LCA Ver.4） AIST-LCA Ver.4はJEMAI-LCA Proとして （社）産業環境管理協会より販売しています

27. インベントリ算出方法 Ⅱ． インベントリ分析 　各工程の環境負荷の入出力を算出し、全工程の入出力を総和する （例）　使用で電気を10kWh使う場合 　 　使用量 原単位(単位あたりのCO2排出量) 10 kWh × 0.42 CO2/kWh CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 原材料採取 素材製造 部品製造 組立 使用 ・・・ 廃棄物処理 ＝ 各プロセスの の総和 {（使用量）×（原単位）} CO2のインベントリ

28. インベントリ結果例（代替フロンの冷蔵庫）

29. Ⅱ． インベントリ分析 代替フロン冷蔵庫のインベントリ分析結果①

30. 代替フロン冷蔵庫のインベントリ分析結果② 冷蔵庫のCO2排出量

31. Ⅰ． 目的と範囲の設定 Ⅱ． インベントリ分析 Ⅲ． インパクト評価（影響評価） の説明 Ⅳ． 結果の解釈

32. 影響評価 Ⅲ． 影響評価 それぞれのインベントリは、環境に対する影響力（インパクト） が異なるので、同じ秤に載せることが出来ません。 →　そのために影響評価を行います。 CO2(kg) CO2(kg) 原油（MJ) 原油（MJ) NOx（kg) NOx（kg) 鉄（kg） 廃棄物(kg) 鉄（kg） 廃棄物(kg)

33. 被害算定型影響評価（LIME）システムの概要 単一指標 保護対象 カテゴリエンドポイント 環境中濃度 インパクトカテゴリ インベントリ 熱ストレス CO2 温室効果ガスの濃度 地球温暖化 マラリア 人間の生活基盤 HCFCs 白内障 成層圏ODS濃度 オゾン層破壊 人間の健康 TCDD 皮膚癌 DALY or YOLL Benzene 毒物の大気中濃度 人間毒性 癌(皮膚癌以外) 社会資産 Lead 毒物の水中濃度 呼吸器系疾患 Cost or surplus energy 生態毒性 SOx 陸生生物 毒物の土壌濃度 NOx 生態系 酸性化 単一指標 水生生物 酸性化寄与物質の濃度と沈着量 Total N 生物多様性 植生 富栄養化 Extinct or Affected Species Total P 溶存酸素の消費 底生生物 光化学オキシダント 一次生産量 NMVOC 水産資源 オキシダント濃度 Dry weight Land 農作物 土地利用 Copper ore 材料 鉱物資源消費 Oil 鉱物資源 エネルギー資源消費 Coal エネルギー資源 運命分析 暴露評価、影響評価 被害評価 単一指標化

34. 影響評価（まとめ） Ⅲ． 影響評価 それぞれのインベントリを用いて、環境に対する影響力（インパクト）考慮し、すべての単位を同じにすることで、同じ秤に乗せることが可能 環境負荷項目毎のインベントリ CO2(kg) CO2(円) 原油（MJ) 原油（円) NOx（円) NOx（kg) 鉄（円） 廃棄物(円) それぞれの インパクトを考慮 鉄（kg） 廃棄物(kg)

35. Ⅰ． 目的と範囲の設定 Ⅱ． インベントリ分析 Ⅲ． インパクト評価（環境影響評価） Ⅳ． 結果の解釈 の説明

36. 結果の解釈 Ⅳ． 結果の解釈 • 調査の目的および調査範囲に従って解釈を行う必要がある • 結果の不確実性を理解するために、 • 重要な入力・出力 • 方法論の選択の評価 • 感度点検 重要な環境問題（プロセス）の特定 評価（完全性、感度点検、整合性点検） 報告のための結論と提言

37. ３種の環境ラベル ﾀｲﾌﾟⅡ(ISO14021) ﾀｲﾌﾟⅠ(ISO14024) ﾀｲﾌﾟⅢ(ISO･TR14025) 第３者認証 定量的な環境負荷（ＬＣＡ）ﾃﾞｰﾀ 企業の環境自己主張

38. エコリーフ公開例 (複写機)

39. カーボンフットプリントへの応用 温室効果ガスを手始めに消費者へのLCA結果の浸透を目指す

40. まとめ • 様々な環境問題があり、複雑に関与し合っている • 環境問題を考える際には、全体を見る必要がある • 全体をみる評価方法としてライフサイクルアセスメントを紹介 • 消費者の環境負荷を視野にいれた商品・サービスの開発が不可欠 • 消費者に受け入れられるLCA手法の開発が求められる