การประเมินวงจรชีวิตคาร์บอนฟุตพริ้นท์

นักวิจัยกำลังพยายามช่วยบริษัทต่างๆ หาวิธีพิจารณาแต่ละขั้นตอนในชีวิตของผลิตภัณฑ์

วันนี้ คุณสามารถซื้อรองเท้าผ้าใบที่บางส่วนทำมาจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ดึงออกมาจากชั้นบรรยากาศ แต่การวัดผลประโยชน์ในการลดคาร์บอนของการผลิตรองเท้าผ้าใบคู่นั้นด้วย CO2 นั้นซับซ้อน มีเชื้อเพลิงฟอสซิลที่ฝังอยู่ในดิน ซึ่งช่วยประหยัดคาร์บอนได้อย่างแน่นอน แต่ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานในการทำให้ CO2 เย็นลงในรูปของเหลวและขนส่งไปยังโรงงานผลิตล่ะ แล้วเมื่อลูกของคุณโตเร็วกว่ารองเท้าในหกเดือนและไม่สามารถรีไซเคิลเป็นผลิตภัณฑ์ใหม่ได้เนื่องจากระบบเหล่านั้นยังไม่พร้อมทำงาน

ในขณะที่บริษัทต่างๆ พยายามลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ หลายๆ แห่งกำลังทำการประเมินวงจรชีวิตเพื่อหาปริมาณต้นทุนคาร์บอนทั้งหมดของผลิตภัณฑ์ ตั้งแต่การจัดหาวัสดุไปจนถึงการใช้พลังงานในการผลิต การขนส่งผลิตภัณฑ์ ไปจนถึงพฤติกรรมของผู้ใช้และการกำจัดเมื่อหมดอายุการใช้งาน Andrea Ramirez Ramirez ผู้เชี่ยวชาญด้านระบบคาร์บอนต่ำจาก Delft University of Technology ประเทศเนเธอร์แลนด์ กล่าวว่า เป็นมาตรวัดที่ยากเหลือเชื่อ แต่การนับถั่วดังกล่าวเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้โลกมีอุณหภูมิที่น่าอยู่

การบัญชีคาร์บอนเป็นเรื่องง่ายที่จะผิดพลาด เธอกล่าว ความแตกต่างในจุดเริ่มต้นในการกำหนด “อายุการใช้งาน” ของผลิตภัณฑ์หรือสมมติฐานเกี่ยวกับแหล่งพลังงานล้วนส่งผลต่อคณิตศาสตร์

การใช้คาร์บอนสามารถลดลงได้หลายจุดตลอดห่วงโซ่การผลิต เช่น การใช้พลังงานหมุนเวียนในกระบวนการผลิต หรือโดยการเพิ่ม CO2 ในบรรยากาศให้กับผลิตภัณฑ์ แต่ถ้าจุดอื่นๆ ในห่วงโซ่ใช้พลังงานมากหรือปล่อย CO2 เธอตั้งข้อสังเกตว่า การนับจำนวนสุดท้ายอาจแสดงค่าบวกมากกว่าค่าลบ

ผลิตภัณฑ์จะมีคาร์บอนเป็นลบก็ต่อเมื่อการผลิตนั้นกำจัดคาร์บอนออกจากสิ่งแวดล้อมจริง ๆ ชั่วคราวหรือถาวร Global CO2 Initiative ร่วมกับมหาวิทยาลัยในยุโรปและอเมริกา ได้สร้างชุดแนวทาง LCA เพื่อสร้างมาตรฐานการวัด เพื่อให้บัญชีคาร์บอนมีความสอดคล้องกัน และคำศัพท์ต่างๆ เช่น “คาร์บอนเป็นกลาง” หรือ “คาร์บอนเชิงลบ” มีความหมายที่ตรวจสอบได้

ทำคณิตศาสตร์คาร์บอน

การประเมินวัฏจักรชีวิตเป็นความพยายามที่จะวัดต้นทุนคาร์บอนของแต่ละขั้นตอนของการผลิต การขนส่ง การใช้ และการกำจัดหรือการรีไซเคิลผลิตภัณฑ์

ในความเร่งรีบในการสร้างผลิตภัณฑ์ที่สามารถขนานนามว่าต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ บางบริษัทถูกกล่าวหาว่า “ล้างสีเขียว” ซึ่งทำให้ผลิตภัณฑ์หรือบริษัทต่างๆ ดูเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าที่เป็นจริง ตัวอย่างของการล้างสีเขียวตามการวิเคราะห์ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2565 โดยวิศวกรเครื่องกล Grant Faber และ Volker Sick แห่งมหาวิทยาลัยมิชิแกนใน Ann Arbor รวมถึงการติดป้ายถุงขยะพลาสติกว่ารีไซเคิลได้เมื่อต้องการทิ้งทั้งหมด การใช้ฉลากเช่น “เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม” หรือ “ธรรมชาติ 100%” โดยไม่มีการรับรองอย่างเป็นทางการ และอ้างว่ามีรอยเท้าคาร์บอนที่ดีกว่าโดยไม่ยอมรับการมีอยู่ของทางเลือกที่ดียิ่งขึ้น ตัวอย่างคือรถอเนกประสงค์แบบสปอร์ตที่ “ประหยัดน้ำมัน” ซึ่งจะประหยัดน้ำมันเมื่อเปรียบเทียบกับรถ SUV รุ่นอื่นๆ แทนที่จะเป็นรถขนาดเล็ก ขนส่งสาธารณะ หรือรถจักรยาน

Sick กล่าวว่าการวิเคราะห์ LCA ที่ดีสามารถแยกแยะบริษัทที่เป็นมิตรกับคาร์บอนในชื่อเท่านั้น ออกจากบริษัทที่ช่วยให้โลกปลอดโปร่งอย่างแท้จริง

ตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่ที่มีธาตุเหล็กจะเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์เป็นเชื้อเพลิงอากาศยาน

เทคโนโลยีดังกล่าวสามารถลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากการเดินทางทางอากาศได้ในวันหนึ่ง

ทุกวันนี้ เครื่องบินสูบฉีดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมากที่ก่อให้เกิดภาวะโลกร้อนขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ แต่สักวันหนึ่ง ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ดูดจากชั้นบรรยากาศจะสามารถนำมาใช้เป็นพลังงานให้กับเครื่องบินได้

ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีธาตุเหล็กชนิดใหม่เปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นเชื้อเพลิงเครื่องบิน นักวิจัยรายงานออนไลน์เมื่อวันที่ 22 ธันวาคมในวารสาร Nature Communications เครื่องบินไม่สามารถบรรทุกแบตเตอรี่ขนาดใหญ่พอที่จะใช้พลังงานไฟฟ้าจากลมหรือพลังงานแสงอาทิตย์ได้ ซึ่งแตกต่างจากรถยนต์ แต่ถ้าใช้ CO2 แทนน้ำมันเพื่อผลิตเชื้อเพลิงเครื่องบิน นั่นจะสามารถลดรอยเท้าคาร์บอนของอุตสาหกรรมการเดินทางทางอากาศได้ ซึ่งปัจจุบันคิดเป็นร้อยละ 12 ของการปล่อย CO2 ที่เกี่ยวข้องกับการขนส่งทั้งหมด

ความพยายามในอดีตที่จะเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นเชื้อเพลิงต้องอาศัยตัวเร่งปฏิกิริยาที่ทำจากวัสดุที่มีราคาค่อนข้างแพง เช่น โคบอลต์ และต้องใช้กระบวนการทางเคมีหลายขั้นตอน ผงตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่ทำจากส่วนผสมราคาไม่แพง รวมถึงเหล็ก และเปลี่ยน CO2 ในขั้นตอนเดียว

เมื่ออยู่ในห้องปฏิกิริยาที่มีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซไฮโดรเจน ตัวเร่งปฏิกิริยาจะช่วยให้คาร์บอนจากโมเลกุลของ CO2 แยกออกจากออกซิเจนและเชื่อมโยงกับไฮโดรเจน ก่อตัวเป็นโมเลกุลไฮโดรคาร์บอนที่ประกอบเป็นเชื้อเพลิงอากาศยาน อะตอมออกซิเจนที่เหลือจาก CO2 รวมตัวกับอะตอมไฮโดรเจนอื่น ๆ เพื่อสร้างน้ำ

Tiancun Xiao นักเคมีแห่งมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ดและเพื่อนร่วมงานได้ทดสอบตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่ของพวกเขากับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในห้องปฏิกิริยาขนาดเล็กที่ตั้งค่าไว้ที่ 300 องศาเซลเซียส และกดดันให้มีความดันประมาณ 10 เท่าของความดันอากาศที่ระดับน้ำทะเล เมื่อเวลาผ่านไป 20 ชั่วโมง ตัวเร่งปฏิกิริยาจะเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ 38 เปอร์เซ็นต์ในห้องเพาะเลี้ยงให้เป็นผลิตภัณฑ์เคมีชนิดใหม่ ประมาณร้อยละ 48 ของผลิตภัณฑ์เหล่านั้นเป็นเชื้อเพลิงอากาศยานไฮโดรคาร์บอน ผลพลอยได้อื่นๆ ได้แก่ ปิโตรเคมีที่คล้ายคลึงกัน เช่น เอทิลีนและโพรพิลีน ซึ่งสามารถใช้ทำพลาสติกได้

สามารถอัพเดตข่าวสารเรื่องราวต่างๆได้ที่ ennisassociatesinc.com