材料選用、設計與前沿

生命週期評估

生命週期評估替一件產品從「搖籃到墳墓」算一筆總環境帳——採礦、製造、運輸、使用,最後到報廢。就像算一頓飯真正花掉多少熱量去種、去煮,而不只是最後端上盤子的部分。

分析分成幾個階段:原料開採、製造、運輸、使用、生命終期。每個階段都追蹤如內含能量(embodied energy,MJ/kg)與碳足跡(kg CO2/kg)等量。例如從礦石做出鋁約需 200 MJ/kg,而鋼只約 30 MJ/kg——一開始就吃了大虧——但鋁車身較輕、使用時油耗較低,所以對一輛開很多的車,使用階段省下的能量可能不只賺回這筆帳。對汽車與家電而言,使用階段往往主導整體足跡。

誠實的提醒:LCA 很吃資料,也對「邊界怎麼畫」極為敏感。結論會隨假設而變——電力來源、產品壽命、運輸距離。例如回收鋁只需原生鋁約 5% 的能量,所以光是回收料的比例就能左右答案。

車身該用鋼還是鋁?從礦石做出鋁約需 200 MJ/kg,而鋼約 30 MJ/kg——一開始就吃了大虧。但鋁車身較輕,開了 20 萬公里下來油耗較低;對一輛開很多的車,使用階段省下的油可以蓋過製造多花的能量。若這車幾乎不開,鋼反而勝。答案取決於整個生命週期,而非單一階段。

比較鋼與鋁,只有把製造、使用、回收一起算進去才有意義。

LCA 的數字會隨假設而大幅擺盪——電力來源、使用壽命、回收料比例——所以誠實的研究會交代邊界、做敏感度分析,而不是只丟一個頭條數字。

又称
LCAcradle-to-grave analysis從搖籃到墳墓分析