一、生命周期評估的定義及發(fā)展
生命周期是指某一產(chǎn)品（或服務(wù)）從取得原材料，經(jīng)生產(chǎn)、使用直至廢棄的整個過程，即從搖籃到墳?zāi)沟倪^程。生命周期評估（Life Cycle Assessment，簡稱LCA），是一項自60年代即開始發(fā)展的重要環(huán)境管理工具，通過估算與產(chǎn)品生命周期相關(guān)的環(huán)境因素，例如污染氣體的排放、自然資源的開采和廢物的產(chǎn)生，衡量對人類健康和環(huán)境的影響。
生命周期評估起源于60年代，到90年代才建立起科學(xué)的生命周期評估方法。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）發(fā)布了國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 14040《環(huán)境管理—生命周期評估—原則及框架》及ISO 14044《環(huán)境管理—生命周期評估—要求及指南》，系統(tǒng)性地闡述了生命周期評估的結(jié)構(gòu)。
ISO 標(biāo)準(zhǔn)作為幫助研究人員開展生命周期評估的指南，基本上將生命周期評估工作分為四個階段： (1) 定義目標(biāo)和范圍； (2) 生命周期清單； (3) 生命周期影響評估； (4) 解釋。
目前，生命周期評估主要用于以下方面： （1）評估產(chǎn)品可能對環(huán)境造成的影響，以便為該產(chǎn)品生成可持續(xù)性指標(biāo)并為環(huán)境監(jiān)測奠定堅實的基礎(chǔ)； （2）從環(huán)境角度識別改進(jìn)產(chǎn)品的機會； （3）作為行業(yè)、政府或非政府組織等決策者制定戰(zhàn)略規(guī)劃的基礎(chǔ)。
二、船用燃料生命周期評估
在全球氣候變化背景下，船舶排放的相關(guān)問題一直以來都是航運界高度關(guān)注的問題。
據(jù)歐盟2020年的研究數(shù)據(jù)顯示國際航運的CO2 排放量約占世界總排放量的2-3%，由于國際貿(mào)易量的增加，預(yù)計到 2050 年，CO2排放量將比2008年增加90%至130%。
2018年，國際海事組織（IMO） 設(shè)定了減少航運業(yè)溫室氣體排放的目標(biāo)。目標(biāo)包括到 2050年將國際航運的溫室氣體排放量與2008年的水平相比至少減少50%。為此，IMO正在討論短期和中長期措施，包括提高船舶能效和開發(fā)零/低碳的替代燃料。
船舶使用的化石燃料在其生產(chǎn)鏈中是通過高能耗過程生產(chǎn)的。例如，為滿足市場要求，石油精煉需要大量的熱量來分離蒸餾、裂解和餾分等。煉油廠內(nèi)的絕大多數(shù)生產(chǎn)過程都是熱過程，這會導(dǎo)致高溫室氣體排放。因此，需要考慮燃料的整個生產(chǎn)過程，以確定其利用是否為零/低碳排放。在這種情況下，基于生命周期評估的指標(biāo)可以成為比較替代燃料生產(chǎn)過程中溫室氣體排放的有效工具。
一種考慮化石燃料生產(chǎn)鏈從提取到最終用于發(fā)動機過程的方法被稱為“從油井到航跡(well-to-wake)”。 例如，就生物燃料而言，等效方法是“田間到油箱(field-to-tank)”——即從土地使用到加油油箱，見圖1。
圖1 燃料全生命周期
對于生物燃料，其最終燃燒過程中排放的 CO2相當(dāng)于生物質(zhì)生長階段吸收的 CO2。因此，如果未對替代燃料開展生命周期評估，則有可能用另一種在最終使用期間排放較少但在其整個生命周期時更高排放的燃料替代了當(dāng)前的燃料。最終結(jié)果仍是全球溫室氣體排放量增加，這顯然與IMO設(shè)定的2050年脫碳目標(biāo)背道而馳。
燃料溫室氣體排放的全生命周期評估方法是指對某一種燃料（包括傳統(tǒng)燃料和替代燃料）從開采、生產(chǎn)、存儲、運輸、分配直至船上燃料等，整個過程進(jìn)行溫室氣體排放評估的方法。評估傳統(tǒng)燃料（石油和柴油）和可能的替代燃料產(chǎn)生的生命周期排放，以便比較每種燃料如何導(dǎo)致空氣污染和氣候變化。
三、IMO船用燃料生命周期溫室氣體和碳強度導(dǎo)則制定進(jìn)展
使用諸如甲醇、氫、氨及生物燃料等替代燃料是IMO溫室氣體減排初步戰(zhàn)略中列入的中長期措施之一，也是實現(xiàn)國際航運零碳轉(zhuǎn)型的重要途徑。由于這些燃料的原料和生產(chǎn)工藝與傳統(tǒng)燃料不同，是否有必要及采用何種方法從全生命周期尺度評估這些燃料的溫室氣體排放，進(jìn)而為船用替代燃料的選擇和船舶溫室氣體排放核算提供依據(jù)，是IMO亟待明確和解決的問題。
IMO目前正在制定船用燃料生命周期溫室氣體和碳強度導(dǎo)則（以下簡稱“LCA導(dǎo)則”）。LCA導(dǎo)則的制定將重新定義船用燃料排放的核算標(biāo)準(zhǔn)和燃料的生產(chǎn)、運輸、分配等環(huán)節(jié)的排放核算，進(jìn)而影響船舶燃料的選擇和能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
今年9月中旬召開的IMO溫室氣體減排會間工作組第9次會議對LCA導(dǎo)則的適用范圍、一般原則和評估方法進(jìn)行了初步討論，并就LCA導(dǎo)則制定形成了以下共識： （1）排放范圍：現(xiàn)階段，LCA導(dǎo)則的范圍僅限于二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）和氧化亞氮（N2O）等三種溫室氣體；未來在適當(dāng)?shù)臅r候?qū)⒓尤牒谔技捌渌唐跉夂蛭廴疚铩? （2）全球變暖潛力（GWP）：使用100年全球變暖潛力（GWP100）；邀請成員國和國際組織就增加GWP20的影響提出建議，進(jìn)行比較。 （3）核算原則：遵循政府間氣候變化專門委員會（IPCC）制定的溫室氣體排放核算原則。 （4）可持續(xù)性標(biāo)準(zhǔn)：考慮在LCA導(dǎo)則第1部分（總則）中納入可持續(xù)標(biāo)準(zhǔn)。
會議綜合各方意見形成了一份基礎(chǔ)文件，留待后續(xù)會議繼續(xù)制定LCA導(dǎo)則的具體章節(jié)內(nèi)容，包括可持續(xù)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)等。
