产品碳足迹国标GB/T 24067中关于可再生材料的回收建模要求基本遵循了ISO 14044/ISO 14067中的规定,并在附录D中也给出了回收建模的实例程序。那么,在产品碳足迹的实际核算工作中,我们应如何准确理解和应用这些建模方法呢?相比其他方法,国标和ISO标准中推荐的这套建模方案的优劣势何在?
回收过程的建模方式是影响再生产品碳足迹的重要因素,国标在这一部分基本沿用了ISO标准的建模框架,同时在附录中也指出,标准的使用并不排斥其他处理回收过程的替代程序,这为再生产品碳足迹提供了使用其他建模方式的灵活性。
一
闭环回收(0/100法):鼓励“可回收设计”
国标中描述的“闭环分配程序”,在众多生命周期评价(LCA)标准和研究论文中都有提及,它有一个更容易理解的别称——"0/100法"。
• 核心逻辑:
之所以被称为“0/100法”,是因为其分配原则非常鲜明:
"0":如果一个产品使用了原生材料,并且其生命周期结束后,这些材料能够被完全回收进入下一个产品生命周期,那么这个原生产品本身不承担(即分配为0)其材料在回收阶段之后的环境负担。
"100":如果一个产品使用了回收材料,但在其生命周期结束后,这些材料不能被再次回收利用,那么这个再生产品就需要完全承担(即分配为100)其所用材料在最初从自然界获取(即原生材料阶段)时的所有上游环境负担。
• 方法解读与评价:
闭环分配程序中与原材料获取和生命末期处置相关的GHG排放量均可按照公式(D.1)计算:
EM= EV + EEoL− R ×EV………(D.1)
式中:
EM——在闭环分配程序的情况下,原材料获取和生命末期处置相关的GHG排放量,以千克二氧化碳当量(kgCO2e)计;
EV——从原生材料中获取或生产产品所需原材料产生的GHG排放量,以千克二氧化碳当量(kgCO2e)计;
EEoL——生命末期处置(作为交付回收材料产品系统的一部分)相关的GHG排放量,以千克二氧化碳当量(kgCO2e)计;
R——材料回收率,%;
R⨯EV——回收碳信用额度,以千克二氧化碳当量(kgCO2e)计。
注:该方法等同于《GHG 议定书:产品生命周期核算与报告标准》中的闭环近似法。
观察计算公式可知:当产品中的材料可以100%被回收时,无论产品本身是否使用了回收材料,其总排放量都等于产品生命末期处置环节的排放量。所以从整体设计上可以看出,此种方法强调的产品易于回收的重要性,其鼓励产品在使用后能够回收,但它并不直接激励企业在生产中更多地使用回收材料。
在应用层面,该方法相对简单,尤其适用于回收材料与原生材料属性相同的场景(如金属材料的不断循环)。因为即使产品完全由回收材料组成,企业在计算时仍然可以从各类数据库或行业数据中获取原生材料排放的相关数据Ev,可以应用于计算过程中。
尽管这种方法在ISO 14044:2006 和 ISO TR 14049:2012、ISO 14067:2018、ISO 20915:2018、PAS 2050、GHGP中都有提及,但笔者在实际计算中所见不多。究其原因,可能主要有两点:
1. 激励偏差:仅鼓励产品设计为可回收形态,对使用回收材料的企业无直接碳足迹优势;
2. 实践困难:在实际操作中,要准确判断一个产品中的材料在其生命周期结束后"是否能够继续循环",具有极大的不确定性,这也使得其生命周期阶段的界定变得困难。
这两点原因很可能造成:不管用没用回收料、用了多少回收料,碳足迹的结果都相同,这可能会造成企业降低使用回收料的意愿,不利于回收市场的发展。
二
开环回收:顺应市场逻辑
国标中描述的"开环分配程序"主要适用于降级回收或回收材料进入一个完全不同的新产品系统的场景(例如,废纸浆的回收利用,或废弃塑料瓶PET被回收制成服装纤维)。
• 核心逻辑:
与闭环方法不同,开环回收的本质在于:在降级回收的过程中,原生材料的环境负担不应完全由后续的再生产品承担,而应在原生产品和后续再生产品之间进行合理分配。此方法最重要的两个考量点是分配系数A的确定,以及如何界定前一产品生命周期末端处置和回收过程的边界。根据标准描述,分配系数A通常取"废料或回收材料的全球市场平均价格"与"原生材料的全球市场平均价格"的比值。
• 方法解读与评价:
当产品完全由原生材料组成,在开环回收利用情况下,与原材料获取和生命末期处置相关的GHG排放量可按照公式(D.2)计算:
EM = EV + EEoL – R ⨯ A ⨯ EV………(D.2)
式中:
EM ——在开环回收情况下,与原材料获取和生命末期相关的GHG排放量,以千克二氧化碳当量(kgCO2e)计;
EV ——开采或利用自然资源生产产品所需原材料产生的GHG排放量,以千克二氧化碳当量(kgCO2e)计;
EEoL ——生命末期处置(作为交付回收材料产品系统的一部分)的GHG排放量,以千克二氧化碳当量(kgCO2e)计;
R ——回收率,%;
A ——分配系数;
R ⨯ A ⨯ EV——回收碳信用额度;
A = 0时,即完全降级回收时,不给予回收碳信用额度。
当产品完全由回收材料组成时,在开环回收情况下,与原材料获取和生命末期处置相关的GHG排放量可以按照公式(D.3)或公式(D.4)计算:
EM = EV ⨯ A + EPP + EEoL – R ⨯ A ⨯ EV…………(D.3)
或
EM = EPP + EEoL + (1 − R) ⨯ A ⨯ EV…………(D.4)
式中:
EPP ——为达到原生材料质量要求,对回收材料预处理产生的GHG排放量,以千克二氧化碳当量(kgCO2e)计。
当产品由原生材料和回收材料组成时,在开环回收情况下,与原材料获取和生命末期处置相关的GHG排放量可以按照公式(D.5)或公式(D.6)计算:
EM = C ⨯ A ⨯ EV + C ⨯ EPP + (1 − C) ⨯ EV + EEoL – R ⨯ A ⨯ EV…………(D.5)
或
EM = C ⨯ EPP + (1 − C) ⨯ EV+ EEoL + (C − R) ⨯ A ⨯ EV…………(D.6)
式中:
C——产品中回收物质的占比。
开环程序的激励机制更贴近市场经济规律:
当回收料市场价格较低(即不值钱),导致分配系数A趋近于0时,原生产品需要承担其几乎全部的原料开采和利用过程的环境负担。这相当于给予了使用该回收料的再生产品一个显著的"碳信用额度"(即碳足迹降低),从而有效鼓励了企业在生产中使用回收材料。
当再生料的价格和原生料的价格接近,则分配系数A可按1考虑,环境负担在原生产品和再生产品之间分配得更为平均。此时,提高材料的回收率成为降低双方产品环境负担的共同有效途径,因此该方法又鼓励了产品在使用后进行高效回收。
当然,没有哪一种分配方法是没有缺陷的,开环法其最关键的问题在于,标准中对分配系数A的计算定义尚不够清晰。例如,计算A时所用的价格,究竟应是未经处理的"废料"价格,还是经过初步处理后的"回收材料"价格?若定义为前者,A值通常较低,对再生产品的碳足迹结果更为有利;若定义为后者,回收材料价格偏高,导致A值较高,则对原生产品的碳足迹结果更为有利。当分配程序的关键参数定义不清时,产品碳足迹的计算结果便有了很大的浮动空间,可能影响其可比性。
三
超越标准:方法无好坏,适用是关键
除了国标中详述的闭环和开环回收建模方法外,业界还有许多其他标准和研究提出了自身的分配方法,例如可再生成分法(Recycled Content Method,或称Cut-off法)、CFF循环足迹公式、附加信用的截止法、替代点分配法等等。
需要强调的是,这些方法之间没有绝对的"好"与"坏",只有"适用"与"不适用"之分。企业在选择时,必须充分考虑其应用的具体场景和目的:
当您需要编写一份EPD报告时,必须严格遵照其所在行业对应的PCR(产品种类规则)来进行回收建模。
当您在进行再生产品碳足迹的学术研究,但缺乏回收阶段的实测数据时,可以参考可再生成分法进行简化建模。
当您在进行一项欧盟新电池法下的碳足迹评估时,则必须考虑使用其规定的CFF循环足迹公式。
总而言之,法无定法,因时制宜。在进行回收建模时,最关键的是要理解不同方法背后的逻辑、假设和适用边界,并根据项目所要遵循的具体规则和目标,选择最恰当的核算路径。
两种方法,目的均是使材料更易于回收且能多次回收。其中,闭环回收是一种较为简单的分配方式,即从设计端着手,便于下游进行回收。如此一来,下游回收虽无减排量,但鉴于设计端已获取益处,下游能够压低回收价位。我认为市场能够对此进行平衡。设计者可能也是基于此考量。后续接手回收产品的人,若能使产品再次回收,同样可获得效益。直到那个最后接盘的人,产品无法再回收,就需承担相应责任。由此可见,闭环回收的激励机制十分清晰,能促使各方绞尽脑汁优化产品回收设计,从设计角度而言优势明显。第二种方案虽理论上合理,实际执行难度较大。因为产品价格不仅本身就因产品差异而各不相同,还会随市场波动而变化。在实际操作中,这种方案会面临诸多麻烦,尤其是其中的分配系数,数值极不准确。从理论上讲,该分配系数应由市场自行确定。所以,我个人认为第一种方法更为合理,它将决定权交给了市场。而第二种方法看似在设计时就融入了激励机制,然而在现实中可能难以达到预期效果。