See moodul käsitleb toote keskkonnamõju tööstusinseneri ja mehaanikainseneri tehnilisest vaatenurgast. Fookuses on toode kui keskkonnamõju peamine kandja ning inseneri roll nende mõjude kujundamisel läbi konstruktsiooni, materjalivaliku, energiakasutuse ja elutsükliotsuste. Tekst on täiendatud varasemalt analüüsitud teadusartiklitest pärinevate näidetega.
1. Toode kui keskkonnamõju keskne kandja
1.1. Lihtsustatud LCA ja CO₂ arvutusnäide – autoiste (õppeotstarbeline)
Lihtsustatud LCA ja CO₂ arvutusnäide – autoiste (õppeotstarbeline)
Käesolev näide on õppeotstarbeline lihtsustatud elutsükli hindamise (LCA) ja CO₂ jalajälje arvutus autoistme kohta. Numbrilised väärtused on ligikaudsed ning mõeldud insenerliku otsustusloogika selgitamiseks, mitte täpseks keskkonnadeklaratsiooniks. Seega töötage antud näide läbi ning analüüsige tulemusi.
1. Funktsionaalne ühik ja eeldused
Funktsionaalne ühik: 1 sõiduauto esiiste,
kasutusiga 10 aastat.
Süsteemipiirid: materjalid, tootmine, kasutusfaas (kaudne mõju läbi massi),
eluea lõpp.
Võrdlusvariandid:
- Variant A: terasraamiga autoiste
- Variant B: alumiiniumraamiga autoiste
2. Materjalid
Variant A – terasraam:
- Teras: 12 kg × 2.0 kg CO₂/kg = 24.0 kg CO₂
- Plastid ja vahtmaterjalid: 8 kg × 2.5 kg CO₂/kg = 20.0 kg CO₂
Kokku materjalid: 44.0 kg CO₂
Variant B – alumiiniumraam:
- Alumiinium: 7 kg × 8.5 kg CO₂/kg = 59.5 kg CO₂
- Plastid ja vahtmaterjalid: 8 kg × 2.5 kg CO₂/kg = 20.0 kg CO₂
Kokku materjalid: 79.5 kg CO₂
3. Tootmisfaas
Eeldatav tootmisenergia ühe istme kohta:
- Variant A: 20 kWh × 0.4 kg CO₂/kWh = 8.0 kg CO₂
- Variant B: 25 kWh × 0.4 kg CO₂/kWh = 10.0 kg CO₂
Tootmisfaasi heide kokku:
- Variant A: 8.0 kg CO₂
- Variant B: 10.0 kg CO₂
4. Kasutusfaas (kaudne mõju massi kaudu)
Eeldus: 1 kg massi vähenemine autos säästab
0.01 l kütust 100 km kohta.
Kasutusperiood: 200 000 km.
CO₂ emissioon bensiinil: 2.3 kg CO₂/l.
Massierinevus: Variant B on 5 kg kergem.
Kütusesääst: 5 kg × 0.01 l/100 km × 200 000 km = 100 l
CO₂ sääst kasutusfaasis: 100 l × 2.3 kg CO₂/l = 230 kg CO₂
5. Eluea lõpp
Eeldus: alumiiniumraami taaskasutusmäär
90%, terasraami 85%.
Taaskasutuse krediit (lihtsustatud):
- Variant A: −10 kg CO₂
- Variant B: −25 kg CO₂
6. Kokkuvõttev võrdlus
Variant A – terasraam:
Materjalid: 44.0
Tootmine: 8.0
Kasutusfaas: 0
Eluea lõpp: −10.0
Kokku: 42.0 kg CO₂
Variant B – alumiiniumraam:
Materjalid: 79.5
Tootmine: 10.0
Kasutusfaas: −230.0
Eluea lõpp: −25.0
Kokku: −165.5 kg CO₂
7. Insenerlik tõlgendus
Kuigi alumiiniumraamiga istme tootmisfaasi CO₂ jalajälg on suurem, kompenseerib massi vähenemisest tulenev kasutusfaasi sääst selle mitmekordselt. See näide illustreerib, miks insenerlikud otsused peavad põhinema elutsüklilisel vaatel, mitte ainult tootmisfaasi näitajatel.