對于一次性包裝而言,不管其與原材料、生產和運輸相關的上游影響如何,關于生命周期結束(end of life)的假設可能是最具決定性的方面。這包括產品是否被重復使用、是否被回收(以及回收到什么地方),或者最終被填埋或焚燒。然而,關于一次性包裝生命周期結束的假設通常是一種理想化場景,其基于國家平均水平和國家公布的回收統(tǒng)計數(shù)據(jù),而很少真正探究生命周期結束時實際發(fā)生的事情。
就塑料而言,對于產品生命周期結束階段的研究也是非常重要的。例如,大量的塑料被出口到監(jiān)管寬松的國家,而塑料在這些國家的命運很多時候是未知的。隨著塑料出口被認定為海洋塑料污染的一大來源,許多人開始質疑:即便是可回收的塑料制品,最終也真的被回收了嗎?
在生命周期評價中,塑料的表現(xiàn)似乎看上去比較良好。這其中的原因之一是,直到最近,垃圾填埋仍是世界上大多數(shù)地方實際的廢棄物處理方法。垃圾填埋場中塑料的影響通常只與運輸和維護垃圾填埋場有關,而沒有“直接排放”的問題,因為它們在填埋場中很大程度上保持惰性。但有證據(jù)表明,塑料可能不是完全惰性的,不過從科學假設到嵌入生命周期清單的轉變需要時間,且其排放仍然可能是很小的[2]。另外,為每種材料制定填埋場溫室氣體排放清單也很困難,因為垃圾填埋場中發(fā)生的反應會因填埋物組成或其他因素而不同。
總的來說,從氣候角度來看,與焚燒塑料(其中所有的碳都將被釋放出來)相比,填埋的影響會更小一些。
大多數(shù)現(xiàn)代焚燒爐有點像燃煤發(fā)電站,利用熱能——廢棄物轉制能源(Energy-from-Waste,EfW)發(fā)電。生命周期評價通常包括焚燒塑料廢棄物獲得的“利益”(或“避免的負擔”),因為產生的電力(有時是熱量)意味著需要從其他來源產生的能量更少。
在美國,盡管有向垃圾焚燒的緩慢轉變,垃圾填埋仍然占主導地位。美國環(huán)保局2010年的廢棄物數(shù)據(jù)表明,只有18%的廢棄物被送去焚燒。然而,2017年的最新數(shù)據(jù)顯示,這一比例已上升至20%[3]。
雖然這種差異相對較小,但使用研究區(qū)域的最新廢棄物統(tǒng)計數(shù)據(jù),甚至根據(jù)當前的政策承諾假設未來情景是很重要的,這在使用生命周期評價來支撐或評估長期決策時尤為重要。另外,如若將這項研究的結果應用于廢物處理基礎設施非常不同的國家將導致結論的不準確。
在歐盟,垃圾填埋被邊緣化,廢棄物轉制能源工廠呈增長趨勢(從2010年的38%到2017年的55%[4])。因此,基于幾年前廢棄物數(shù)據(jù)的研究可能無法反映當前的現(xiàn)實。但隨著人們逐漸認識到“沉迷”于焚燒實際上限制了達到高回收率,這一現(xiàn)實可能會再次改變。同時,由于美國和歐盟廢棄物處理系統(tǒng)的差異,對兩者的研究不具有可比性。
即使在歐盟內部,廢棄物處理系統(tǒng)差異也很大。例如,在瑞典,填埋塑料是被禁止的,并且他們致力于完全阻止塑料進入焚燒爐;而在威爾士,他們的目標是消除垃圾填埋中的塑料,但焚燒被認為是可以接受的。這也是為什么在這種研究中時間和地域的說明都應該明晰的一個原因。
值得注意的是,對于那些更多依賴垃圾焚燒的國家來說,研究通常會顯示不回收的塑料對環(huán)境的影響越來越嚴重。這是由于能源系統(tǒng)脫碳的趨勢——如果燃燒塑料產生的能源取代可再生能源(而不是污染更嚴重的化石燃料),這將與未來的脫碳目標不相容。著眼于2030年及未來可能的情景,生命周期評價將發(fā)現(xiàn)燃燒塑料變得越來越站不住腳。
檢查用于廢棄物處理的假設中關于地理區(qū)域與時間的內容。判斷結論能否應用于特定的地理區(qū)域?在不同地區(qū)的適用性如何?在給定時間表內,是否會發(fā)生重大變化?是否考慮到政策承諾和未來情景?
尋求可用的關于廢棄物處理的最新數(shù)據(jù),并確保該數(shù)據(jù)具有代表性。例如,數(shù)據(jù)來源于計劃研究的地理區(qū)域。
考慮進行敏感性分析,以確定未來可能的情景是否會對研究結果產生重大影響。
尋求具有經驗的從業(yè)者,了解廢棄物處理系統(tǒng)以及模擬這些系統(tǒng)所涉及的復雜因素。
除了填埋與焚燒,回收與循環(huán)在生命周期結束階段也扮演著重要角色。但是,在研究中,回收率(recycling rates)是出了名的不準確,且難以比較的。生命周期評價研究通常使用國家報告的回收率,并假設一個封閉的循環(huán)過程。然而,事實上,從收集到被回收,材料有許多損失。這也是為什么歐盟最近調整了其回收測量方法——只包括成為了回收產品的材料(而不是假設所有收集起來進行回收的材料最終都會被回收)[5]。這可能會導致歐盟報告的回收率大幅下降,尤其是塑料回收率。
關于回收率的細節(jié)內容是值得注意的。常常會有研究使用當前報告的回收率來證明未來的決策。鑒于未來的回收率可能發(fā)生變化,系統(tǒng)也可能被進一步優(yōu)化,這將不能反映最佳結果。
這方面的一個例子是2017年對一家復合材料包裝盒制造商的研究,該研究將北歐國家的各種牛奶容器與復合材料包裝盒進行了比較[6]。結果清楚地表明,產品具有怎樣的生命終點,在對于確定哪個包裝系統(tǒng)具有最低的總體影響方面,起著關鍵性作用,但該研究并沒有進行著眼于未來情景的敏感性分析。如果缺乏此類情景分析,該研究對政策制定的作用將非常有限,更多會被用作制造商的一種營銷工具,研究結果也時常被斷章取義。這也是為什么企業(yè)的比較研究通常存在問題,不是因為它們缺乏正確的方法論,而是因為他們可以采取一種狹隘的觀點,而這對于非專家的普通讀者來說是很難發(fā)現(xiàn)和弄清楚的。
大多數(shù)比較研究使用“從搖籃到墳墓”(從原材料獲取到生命周期結束時的處置)的方法,即根據(jù)生命周期評估產品。一個產品的生命周期結束可能是一定次數(shù)的重復使用或回收,但通常情況下,再循環(huán)材料的后續(xù)使用是不會被特別考慮的。對于投放市場的某一產品(例如,如果一家公司想了解其產品的碳足跡),如果其在傳統(tǒng)的線性系統(tǒng)模型中表現(xiàn)得相當好,這對于生命周期評價來說是很好的。但是,如果考慮到一種產品的“墳墓”是另一種產品的“搖籃”,系統(tǒng)建模將變得更加復雜難懂。

品牌方和生產商將越來越需要考慮多個生命周期的問題,因為他們越來越需要在產品使用壽命(第一個)結束時對產品負責。對材料流負責,甚至接受材料流的永久所有權,意味著優(yōu)先級可能會改變,并且需要一種在多個生命周期內量化這一點的方法。這在政策制定中也會變得很重要,因為單個產品之間的簡單比較將不足以確定宏觀層面的影響。
下圖給出了多種材料的“回收率”,或者說是實際上的材料循環(huán)效率,即最終使用在另一種同類型產品中的比例。如果一個可重復使用的包裝材料在隨后的每次重復使用中保持100%的材料價值,這將被認為是一種(完全)循環(huán);而像生物降解塑料這樣的材料,一旦被處置則會失去所有的材料價值。

其他包裝材料介于兩者之間,高產量的材料,如鋁,與許多塑料相比有著更高的循環(huán)效率。圖表顯示,對于一種以65%的循環(huán)效率成為新產品的材料(高于歐盟2030年55%的塑料回收率目標),原始材料在循環(huán)了足夠長的時間后,在它基本消失前僅產生了2個額外的新產品(在每個循環(huán)之后只有65%的材料被保留);相比之下,一個循環(huán)效率為90%的材料在足量循環(huán)后將產生8個新產品。
下圖展示了擴展生命周期評價研究的系統(tǒng)邊界(system boundary),并將材料的后續(xù)“生命”包括在內的產品生命周期模型。生產產品“2”的材料部分來源于產品“1”,部分來源于原始材料(例如石油),以此類推,到產品“3”、產品“4”......直到材料無法繼續(xù)循環(huán)而重新需要完全使用原材料(例如石油)來生產產品。而對于重復使用的情況,則不需要額外的原始原料,生產可以由“清潔”操作代替。需要注意的是,材料在整個供應鏈和使用過程中的泄漏也會導致材料循環(huán)效率降低。

當材料不圍繞閉環(huán)循環(huán)時(即產品“1”與產品“2”不同),而是級聯(lián)到其他開環(huán)中,例如塑料瓶回收后用來制作聚酯纖維服裝,這種循環(huán)概念將變得特別難以建模。隨著材料越來越遠離初始產品,可能發(fā)生的情況也變得難以確定。
盡管存在挑戰(zhàn),但這一概念可以應用到生命周期評價中,以顯示一件產品的每個后續(xù)生命周期分別需要多少新的和原始的材料。這可以通過多種方式應用,包括確定:
●給定當前系統(tǒng)中可能的回收率和材料產量時應用的最佳材料
●理論上,在最優(yōu)系統(tǒng)中應用的最佳材料
●最優(yōu)的重復使用系統(tǒng)是否優(yōu)于高回收率系統(tǒng)
從系統(tǒng)的角度質疑研究結果是否有效:
檢查該研究是否包括了一些具有現(xiàn)實性的關于重復使用、回收和循環(huán)的未來情景?還是僅基于當前情景。
注意作者是否試圖估算回收過程中的材料損失。
如果產品生命周期結束階段的內容對結果有相當大的影響,請進行敏感性分析,以確定未來變化是否會影響研究結果。
研究如何將材料的循環(huán)以補充的形式納入生命周期評價。
要求從業(yè)者構建一些場景以增加研究對第三方的價值——第三方希望知道當下的決策在將來是否仍然有效。