12. lca在綠色產品設計上之應用

按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,*,12.LCA,在綠色產品設計上之應用,2024/11/18,2,LCA,導入綠色產品設計,執行步驟：,確認執行目的,/,範圍,畫出製程流程圖,量化原料與製程,填表與計算,解釋結果,2024/11/18,3,確認執行目的,/,範圍,描述被分析之產品或產品元件,確認執行此分析之目的,定出所需之精確度,例：咖啡壺之設計,追求最大可能之環保績效,案例,2024/11/18,4,咖啡壺生命週期評估,咖啡豆,烘烤,紙,濾紙,聚苯乙烯,注射出成形,鋁,擠壓,鋼板,玻璃,成形,打印成形,組裝,/,運送,包裝,使用,電力,水,有機廢棄物,都市垃圾,2024/11/18,5,量化原料與製程,定義功能單位,(Functional unit),例：咖啡壺之設計,使用年限：,5,年,每天煮咖啡兩次，每次煮,5,杯的量,煮完後需保溫,30,分鐘,量化所有相關的製程,濾紙消耗量：,3650,張,(,約,7.3 kg),消耗電能：,375 kWh,視需要，假設合理的數據,2024/11/18,6,咖啡豆,烘烤,紙,濾紙,聚苯乙烯,注射出成形,鋁,擠壓,鋼板,玻璃,成形,打印成形,組裝,/,運送,包裝,使用,電力,水,有機廢棄物,回收再利用,都市垃圾,7.3 kg,1 kg,0.1 kg,0.3 kg,0.4 kg,375 kWh,2024/11/18,7,填表與計算,2024/11/18,8,紙,聚苯乙烯,鋁,鋼,玻璃,成形,擠壓,注射出,成形,組裝,使用,375 kWh,電力,都市垃圾,7.3 kg,1 kg,0.1 kg,0.3 kg,0.4 kg,2024/11/18,9,案例,1,手機,行動通信網路系統經營者利用無線電通信頻道，在使用者移動狀況下能夠發射或接收資料，提供資訊行動化能力之行動終端設備。,(,東名，,2001),第一代的行動電話為黑金剛大哥大系列，日下熱門產品為可拍照與彩色螢幕的行動電話。,行動電話產品的發展方向為個性化、多功能化、輕量化、整合性強且變化迅速。,行動電話產品的快速演變顯示現代人生活對資訊行動化的必要性。,案例,2024/11/18,10,手機拆解例一,塑膠,聽話筒等,不鏽鋼,LCD,螺絲,電池,軟式電路板,基板與電子元件,海綿,天線,按鍵,2024/11/18,11,塑膠,聽話筒等,不鏽鋼,LCD,螺絲,電池,基板與電子元件,橡膠按鍵,手機拆解例二,2024/11/18,12,D,元件階段分析結果,C,元件階段分析結果,F,元件階段分析結果,G,元件階段分析結果,不銹鋼 聽筒話筒 天線 螺絲 橡膠 印刷電路板 電子元件 螢幕 塑膠外殼 電池,不銹鋼 聽筒話筒 天線 螺絲 橡膠 印刷電路板 電子元件 螢幕 塑膠外殼 電池,不銹鋼 聽筒話筒 天線 螺絲 海綿 印刷電路板 電子元件 螢幕 塑膠外殼 電池 軟板,不銹鋼 聽筒話筒 天線 螺絲 橡膠 印刷電路板 電子元件 螢幕 塑膠外殼 電池,2024/11/18,13,情境假設,組裝製造階段盤查結果為,1.6 kwh/,部,假設組裝廠至物流中心距離為,150,公里,假設使用資費方案,600,型,(,網外,0.12,元,/,秒、網內,0.07,元,/,秒,),且每月恰好打滿,600,元，且網內網外各半,網外,300/0.012=2500 sec=41.6,分鐘,網內,300/0.07=4285sec=71.4,分鐘,產品使用,18,個月,充電一次消耗,0.09kwh(,資料來源：台電公司,),廢棄情境為土地掩埋,2024/11/18,14,範例：電能核算,將桌燈,(,原使用白熾燈,),選擇改用日光燈，費用並不便宜，不過因它的高效率得以節約能源。假如一具,22 W,日光燈費用為,8,美元,(,特價,),。而普通的一個,70 W,燈泡僅需,1,美元，若已知每度電的成本為,0.08,美元，試問何時可以將成本償付,(pay-back)?,2024/11/18,15,(,計算,),22 W,節能型日光燈與,70 W,的白熾燈提供一樣的照明，假如每天使用,4,小時，則白熾燈一個月的操作費用為,4 hr/d,30 d/mo 70 W$0.08/kWh 1 kW/1000 W=$0.67/mo,節能型日光燈，操作費為,4 hr/d,30 d/mo 22 W$0.08/kWh 1 kW/1000 W=$0.21/mo,2024/11/18,16,(,討論,),每個月節省,$0.46,第一年費用,(,操作,+,投資,),白熾燈：,$9.04,日光燈：,$10.52,相差：,$1.48,第二年,(,操作,),$1.48/$0.46=3.22,個月，完成償付。,2024/11/18,17,2024/11/18,充電電池的壽命,NiCd,充電電池,2024/11/18,18,2024/11/18,範例：鎳,-,鎘充電電池,一個剛充滿電的鎳,-,鎘電池，一開始的容量為,350 mAh,；當電池放電到,225 mAh,時，開始充電。試問此電池可充電幾次,?,放電深度,=(350 mAh 225 mAh)/350 mAh,100%=36%,由前圖知，,36%,的充電次數為,175,次。,2024/11/18,19,2024/11/18,範例：電池充電器,假設一個,C,號充電鹹性電池需,4 h,可充滿電，但每次充電時，一般人的習慣會將充電器放置,8 h,左右。若充電器的表定功率為,28 W,，試計算此電池充電,10,次所耗的電能,?,又電費若是,$2.2/kWh,，則充,10,次電需要多少錢,?,電能消耗,=28 W,(8 h/,次,10,次,)=2,240 Wh=2.24 kWh,費用,=2.24 kWh$2.2/kWh=$4.9,2024/11/18,20,2024/11/18,範例：放電時間估算,一個電子產品需一顆,1.5 V,的“,AA”,電池，其電阻為,10,。若選用鹹性充電電池，則可連續使用多久,?,V=IR,或,I=V/R=1.5 V/10 =0.15 A=150 mA,鹹性充電電池的初始容量與電流有密切關係，在,150 mA,時，容量為,1400 mAh,，所以 時間,=140 mAh/150 mA=9.3 h,。,2024/11/18,21,個案行動電話生命週期評估結果,行動電話,A,行動電話,B,行動電話,C,行動電話,D,行動電話,E,行動電話,F,行動電話,G,2024/11/18,22,行動電話,G,之生命週期分析結果,元件階段 組裝階段 運輸階段 使用階段 廢棄階段,2024/11/18,23,階段名稱,元件名稱,項目,說明,元件製造階段,螢幕,能源,鍍膜製程使用新機械可節省電力,20%,塑膠,包裝用,PET,材料改用,polyester,電子元件,銅,降低銅的用量,10%,電路板,SnPb37,降低,SnPb,物質的使用,20%,塑膠,SOx,降低,SOx,空氣污染物質,30%,CO,2,降低,CO,2,空氣污染物質,30%,電池,鈷,鈷含量降低,50%,之電池,組裝階段,螺絲,無螺絲設計組裝方式,能源,減少,20%,的電力,使用階段,能源,設計省電待機模式，使待機時間增長一倍，節省,50%,的電力,棄置階段,回收,假設行動電話回收建立制度，且行動電話回收率達,50%,，回收項目為行動電話中之可回收物質,情境模擬產品設計項目,(,以行動電話,G,為對象,),2024/11/18,24,516mPt,292mPt,43.4%,元件製造階段 組裝製造階段 運輸階段 使用階段 棄置階段,情境模擬產品與原產品生命週期評估結果,(,單位：,1p),2024/11/18,25,案例,2,電腦外殼的改善,案例,2024/11/18,26,PC,的,LCA,架構,2024/11/18,27,LCA,環境衝擊結果,2024/11/18,28,如何製造環境友善的,PC?,LC,階段,環境衝擊,設計綱要,環境管理,上游製造,小元件、,PCB,、及電源供應,(Pb,焊材、,NO,X,Co,Cu,Se,Hg,及,Ni,的排放,),塑膠外殼裡的,ABS,PVC,元件,(Cd,廢水,),小型化,有害物質減量,PCB,使用無鉛焊鍚,綠色採購,製造,低衝擊,清潔生產,運輸,低衝擊,使用,耗電,(,化石燃料,),減少能量清耗,環境化設計,棄置,收集與運輸,(,燃料,),精煉,(,硝酸、硫酸,),加強回收,產品回收,回收化設計,2024/11/18,29,案例,3,光學鏡片,案例,2024/11/18,30,球面玻璃鏡片製程中環境衝擊之模擬結果,2024/11/18,31,平板玻璃鏡片製程中環境衝擊之模擬結果,2024/11/18,32,塑膠鏡片製程中環境衝擊之模擬結果,2024/11/18,33,三種製程之模擬結果,2024/11/18,34,單位產品之生態效益值,EI99 as a tool for re-design,2024/11/18,35,(Source:Ernzer and Wimmer,J.Eng.Design,2002,Vol.13,No.3,233-242),2024/11/18,36,案例分析產品開發,目標區,危險區,LCC/,價值,低,高,低,高,價值,/,成本,繼續改進，朝目標區前進,往,LCC,努力,經理人最怕遇到的情況,放棄原開發案,