Sjálfbært ryðfrítt stál: Kolefnisfótspor, EPD og græn innkaup

Ryðfrítt stáler að fullu og óendanlega endurvinnanlegt, en sú staðreynd ein og sér gerir ekki hvert tonn af ryðfríu stáli jafn sjálfbært. Tvær vörur af sömu einkunn geta borið mjög mismunandi kolefnisfótspor eftir framleiðsluleiðum, endurunnu efni og orkugjafa - og í auknum mæli þurfa innkaupateymi, arkitektar og byggingarvottunaráætlanir skjalfestar sönnunargögn um það fótspor, ekki bara almenna endurvinnslukröfu. Þessi handbók útskýrir hvernig kolefnisfótspor ryðfríu stáli er mælt, hvað umhverfisvöruyfirlýsing (EPD) sannreynir í raun og veru og eftir hverju græn innkaupateymi ættu að leita þegar þeir fá ryðfríu og nikkelblendivörur.

Hvert er kolefnisfótspor ryðfríu stáli og hvernig er það mælt?

Kolefnisfótspor ryðfríu stáli er venjulega gefið upp sem kílógrömm af CO₂-jafngildri losun á hvert kíló af vöru (kg CO₂e/kg), reiknað yfir skilgreint líftíma-umfang - oftast vaggar-til-hliða} lífsferilsmats {{5},{6} er mjög mismunandi eftir framleiðsluleiðum og endurunnu innihaldi frekar en að vera ein fast tala fyrir tiltekna einkunn.

Lífsferilsmat skiptir umhverfisáhrifum vöru í mismunandi stig: hráefnisvinnsla, málmblöndur, verksmiðjuvinnsla og stundum framleiðsla, flutningur, notkun og-lífslok.- „Vagga-to-hlið“ nær yfir allt þar til vöran fer frá framleiðsluverksmiðjunni, sem er það umfang sem oftast er greint frá fyrir byggingar- og iðnaðarvörur úr ryðfríu stáli, þar sem flutningur og framleiðsla á eftirleiðis er of mismunandi eftir verkefnum til að staðla marktækt á efnisstigi. Hnattræn hlýnunarmöguleiki (GWP), sem greint er frá í kg CO₂e, er aðaltalan sem flest innkaupateymi bera saman, en strangt LCA fylgist einnig með öðrum flokkum - orkuþörf, vatnsnotkun, súrnunarmöguleika - sem ein kolefnisfjöldi fangar ekki. Þetta er einmitt það skarð sem umhverfisvöruyfirlýsingar eru hannaðar til að fylla, sem næst verður fjallað um.

Hvað er umhverfisvöruyfirlýsing (EPD) og hvers vegna skiptir það máli fyrir ryðfríu stáli?

Umhverfisvöruyfirlýsing er staðlað, óháð staðfest skjal sem greinir frá umhverfisáhrifum-vörunnar í heild sinni samkvæmt ISO 14025 og, fyrir byggingarvörur, EN 15804, og hún skiptir máli vegna þess að hún kemur í stað almennra sjálfbærnikrafna fyrir sambærileg,-þriðju aðila-athuguð gögn sem forritarar og arkitektar geta notað í raun og veru í umhverfisbyggingum, verkfræðingum.

EPD er ekki markaðskrafa - hún er byggð á formlegu LCA sem framkvæmt er í samræmi við vöruflokkareglur (PCR) sem eru sértækar fyrir efnisflokkinn, síðan óháð staðfestingu áður en hún er birt í gegnum forritara eins og innlenda eða alþjóðlega EPD skrá. Þessi uppbygging er það sem gerir EPD sambærilegar milli framleiðenda: tvær ryðfríu stáli EPD byggðar á sama PCR og hagnýtri einingu er hægt að setja hlið við hlið í efnissamanburði verkefnisins, sem er ekki áreiðanlega satt um óstaðfesta kolefnisfótsporskröfu á gagnablaði. Fyrir framleiðanda er birting á EPD líka trúverðugleikamerki í sjálfu sér - það sýnir að umhverfisgögnin hafa staðist óháða skoðun frekar en að vera sjálf-tilkynnt án endurskoðunar.

Hvað EPD úr ryðfríu stáli segir venjulega frá

• Hnattræn hlýnunarmöguleiki (GWP) á skilgreindum lífsferlum-, venjulega fyrir hvert kílógramm eða fyrir hverja virka einingu vöru.
• Aðalorkuþörf, bæði endurnýjanleg og ó-endurnýjanleg.
• Endurunnið efni (for-inntak neytenda og eftir-brotaefni).
• Aðrir áhrifaflokkar eins og súrnun, ofauðgun og vatnsnotkun, allt eftir gildandi reglum um vöruflokka.

Hvernig hefur endurunnið efni áhrif á kolefnisfótspor ryðfríu stáli?

Hærra endurunnið innihald lækkar almennt kolefnisfótspor ryðfríu stáli vegna þess að endurbræðsla rusl forðast orku-freka námuvinnslu, málmgrýtisvinnslu og frumblöndunarskref sem krafist er fyrir ónýtt króm og nikkel, en sambandið er ekki fullkomlega línulegt - raforkugjafinn sem notaður er til að bræða það rusl hefur einnig veruleg áhrif á lokasporið.

Að framleiða ónýtar króm- og nikkeleiningar - málmblönduna sem gera ryðfríu stáli ryðfríu - er talsvert orkufrekari- og losunarfrekari-en að endurbræða núverandi ryðfríu rusl, því rusl inniheldur nú þegar þessi málmblöndur í nothæfu formi. Þetta er ástæðan fyrir því að ryðfrítt stál sem framleitt er í gegnum rafbogaofninn (EAF) með hátt hlutfalli af endurunnu rusli hefur að jafnaði marktækt lægra fótspor en stál sem framleitt er með hátt hlutfalli af óbreyttu hráefni. Hins vegar er EAF framleiðsla sjálf-rafmagnsfrek, þannig að verksmiðja með mikið-endurunnið-innihald EAF framleiðsla á kolefnis-freku neti getur samt skilað hærra fótspori en búist var við - sem er einmitt ástæðan fyrir því að EPD, sem fangar bæði endurunnið efni og raunverulegt endurunnið efni sem notað er,{1} er{1} hlutfall skoðað í einangrun.

Hvernig bera framleiðsluleiðir og einkunnir ryðfríu stáli saman í kolefnisfótspori?

EAF framleiðsla sem notar mikið endurunnið innihald og minni-kolefnisrafmagn skilar lægsta kolefnisfótspori meðal algengra ryðfríu framleiðsluleiða, frumframleiðsla sem byggir á BOF- með lítið endurunnið innihald situr í hámarki og nikkelblendivörur bera yfirleitt hærra fótspor en venjulegar ryðfríu einkunnir vegna hærra nikkelinnihalds.

Leiðbeinandi svið sýna útbreiðslu - raunverulegar tölur ættu alltaf að vera staðfestar gegn útgefnu EPD tiltekins framleiðanda:

Tafla 1. Leiðbeinandi vagga-til að-hliða kolefnisfótsporssviðum eftir framleiðsluleiðum og endurunnu efni. Tölur eru sýnilegar nálganir eingöngu til samanburðar; Raungildi eru breytileg eftir framleiðanda, orkuneti og tiltekinni málmblöndu og ætti að staðfesta þau gegn núverandi, -vörusértækri EPD fyrir notkun í hvaða verkefni-kolefnisbókhaldi sem er.

Innan hefðbundinna ryðfríu gæða er GWP munur á milli 304, 316, 321 og 347 almennt hóflegur og knúinn meira áfram af málmblönduinnihaldi (t.d. viðbætt mólýbdeni 316) en af grundvallarferlismun, þannig að framleiðsluleið og endurunnið efni skipta yfirleitt meira máli fyrir fótsporið en flokksvalið eitt og sér, yfirleitt allt, undantekningin er nikkel hærra efni - verulega hærra fótspor á hvert kíló óháð framleiðsluleið.

Hvað ættu græn innkaupateymi að leita að þegar þeir kaupa ryðfríu stáli?

Græn innkaupateymi ættu að forgangsraða núverandi, -vörusértæku, -þriðju aðila-staðfestu EPD fram yfir almennar fullyrðingar um endurvinnsluhæfni, staðfesta virknieiningu EPD og kerfismörk samsvara fyrirhugaðri notkun og meðhöndla hlutfall endurunnið-efnis sem eitt inntak meðal margra frekar en eina sjálfbærnimælinguna.

Hagnýtur gátlisti til að meta sjálfbærniskjöl birgja:

1. Staðfestu að EPD sé vöru-sértæk og núverandi.Almennar-meðaltal EPD eru minna nákvæm en framleiðanda- og vöru-sérstök yfirlýsing og EPD hafa skilgreint gildistímabil eftir að þau ættu að vera endurnýjuð.

2. Athugaðu kerfismörk og virknieiningu.Vöggu-til-hliðs, vöggu-til-grafar og önnur mörk eru ekki beint sambærileg; staðfesta að umfang EPD passar við hvernig efnið verður raunverulega metið í heildar kolefnisbókhaldi verkefnisins.

3. Leitaðu að óháðri staðfestingu.Trúverðug EPD er staðfest af aðila sem er óháður framleiðanda, undir viðurkenndum dagskrárstjóra - sjálf-yfirlýstum, óstaðfestum umhverfisfullyrðingum vega verulega minna vægi.

4. Biddu um gögn um endurunnið efni ásamt EPD,þar sem endurunnið efni og heildar kolefnisfótspor eru tengdar en aðgreindar mælikvarðar sem saman gefa fyllri uppspretta mynd en hvorugt eitt og sér.

5. Metið flutninga og svæðisuppsprettu sérstaklega,þar sem tölur frá vöggu-til-hliðar EPD útiloka venjulega-verkefnissértæka flutningalosun, sem innkaupateymi þurfa oft að bæta við fyrir heildarmat á verkefnis-stigi.

Hvernig styðja EPD vottanir fyrir grænar byggingar eins og LEED og BREEAM?

Helstu einkunnakerfi fyrir græna byggingar veita inneign fyrir að nota vörur með útgefnum EPD og fyrir að sýna fram á efnis-minnkun á umhverfisáhrifum, þannig að staðfest EPD úr ryðfríu stáli getur beint-stuðningi við stig í efnis- og auðlindaflokkum frekar en að þjóna aðeins sem bakgrunnsskjöl.

Áætlanir eins og LEED, BREEAM og DGNB viðurkenna í auknum mæli EPD sem fullgild skjöl fyrir gagnsæi efnis og -lífsferilsáhrifaminnkun, sem endurspeglar víðtækari breytingu á vottun grænna byggingar í átt að magngreindum, sannanlegum umhverfisgögnum frekar en almennum sjálfbærnikröfum. Þetta er veruleg hagnýt ástæða fyrir ryðfríu stáli framleiðanda til að gefa út EPD með fyrirbyggjandi hætti: forskriftaraðilar og arkitektar sem vinna að vottunarmarkmiðum þurfa í auknum mæli EPD-studdar vörur til að uppfylla kröfur um skjöl, og framleiðandi án útgefinna EPD gæti verið útilokaður frá athugun á sumum vottuðum verkefnum óháð raunverulegri umhverfisframmistöðu vörunnar.

Samanburður á algengum gerðum sjálfbærniskjala og innkaupahlutverki þeirra:

Tafla 2. Algengar gerðir af sjálfbærni og efnisskjölum sem tengjast innkaupum á ryðfríu stáli og dæmigerð hlutverk þeirra.

Hverjar eru takmarkanir á gögnum um kolefnisspor og EPD?

Tölur um kolefnisfótspor og EPD eru verðmæt en afmörkuð verkfæri - þau endurspegla ákveðin kerfismörk, tímabil og oft iðnaðar-meðaltal eða-meðaltalsgögn í iðnaði frekar en tryggð tölu fyrir hverja einstaka framleiðslulotu, svo þau ættu að upplýsa um innkaupaákvarðanir frekar en að koma í staðinn fyrir hæfnisdóma.

Jafnvel strangt, óháð staðfest EPD er skyndimynd: það endurspeglar framleiðsluaðstæður, orkublöndu og aðgengi að rusli á þeim tíma sem undirliggjandi LCA rannsóknin er gerð, og raunverulegur árangur-til-lotu getur verið breytilegur, sérstaklega fyrir framleiðendur sem hafa raforkublöndu eða rusluppsprettu breytist með tímanum. Vagga-til-hlið EPD fangar heldur ekki heildarmyndina sem skiptir máli fyrir tiltekið verkefni - flutningsfjarlægð, framleiðslutap og-endurvinnsluhlutfall-lífsloka á raunverulegri notkunarstað hefur allt áhrif á raunverulegt-fótspor verkefnisins og eru venjulega utan tilkynntra marka EPD. Ekkert af þessu dregur úr gildi EPD gagna miðað við óstaðfestar fullyrðingar; það þýðir einfaldlega að EPD eru best notuð sem staðlað, sambærilegt inntak í víðtækari uppspretta og hönnunarákvörðun, ekki sem ein tala sem leysir spurninguna upp á eigin spýtur.

Algengar spurningar

Er ryðfrítt stál sjálfkrafa sjálfbært vegna þess að það er endurvinnanlegt?

Endurvinnsla er ósvikinn kostur við-sjálfbærni til lengri tíma, en hún ákvarðar ekki ein og sér kolefnisfótspor tiltekinnar vöru á kaupstaðnum; tvær ryðfríar vörur geta haft mjög mismunandi fótspor eftir því hversu mikið endurunnið efni og lítil-kolefnisorka fór í þessa tilteknu lotu, þess vegna er EPD - ekki almenn endurvinnanleiki efnisflokksins - áreiðanlegri grundvöllur kaupákvörðunar.

Hversu lengi gildir EPD áður en það þarf að uppfæra það?

Gildistími er ákveðinn af viðkomandi kerfisstjóra og vöruflokkareglum, en fimm ár er algengt fyrir byggingarvöru EPD; kaupendur ættu að athuga útgáfu og fyrningardagsetningar tiltekins EPD frekar en að gera ráð fyrir að útgefið EPD sé núverandi.

Þýðir hærra hlutfall endurunnið-efnis alltaf minna kolefnisfótspor?

Almennt, en ekki tryggt, - skiptir orkugjafinn sem notaður er við endurbræðslu og vinnslu líka miklu máli, þannig að vara með-endurunnin-innihaldi sem er framleidd með kolefnisfrekri-frekstri raforku getur í sumum tilfellum haft svipað eða hærra fótspor en minni-endurunnið-efni; þetta er ástæðan fyrir því að heildar EPD-talan er áreiðanlegri en endurunnið efni skoðað eitt og sér.

Getur fyrirtæki sjálft-lýst yfir EPD án staðfestingar þriðja-aðila?

Formlegar EPDs samkvæmt ISO 14025 krefjast óháðrar sannprófunar áður en þær eru birtar í gegnum forritara; sjálf-yfirlýst umhverfiskrafa án þess sannprófunarskrefs jafngildir ekki vottuðu EPD og hefur almennt minna vægi í vottun grænna byggingar og strangt mat á innkaupum.

Hefur nikkelblendi hærra kolefnisfótspor en ryðfríu stáli yfir borðið?

Almennt já miðað við-kílógramma grundvöll, vegna þess að nikkelframleiðsla er orku- og losun-frekari en króm- og járnframleiðsla, en samanburðurinn ætti að vera gerður á grundvelli virkni eða frammistöðu þar sem við á - nikkelblendihlutur sem endist verulega lengur eða gerir kleift að nota léttari hönnun enn frekar en léttari hönnun. fullan endingartíma, jafnvel með hærra -kílógramm efnisfótspors.