42. Понятие и стадии жизненного цикла продукта и его роль при выборе технологии производства.

Жизненный цикл продукта - это промежуток времени от замысла изделия до его утилизации. Стадии:

• Добыча сырья, подготовка материалов и оборудования

• Производство продукции

• Упаковка и доставка

• Потребление

• Выброс (ремонт и возврат в ЖЦ)

На каждой стадии ЖЦ расходуется энергия и материалы, производятся отходы и выбросы, которые воздействуют на ОС. Перемещение с этапа на этап требует дополнительных транспортных затрат, вызывающих в свою очередь загрязне­ние биосферы отходами транспортных средств.

Необходимо:

уменьшение потерь на этапах добычи и транспортиров­ки ресурсов;

разработка технологий, позволяющих использовать для производства (потребностей человека) максималь­но возможное количество компонентов извлекаемого сырья;

уменьшение материалоемкости продукции, энергоем­кости производства и эксплуатации продукции;

увеличение срока службы изделий.

Для этого разрабатывают несколько ЖЦ и выбирают наилучший.

43. Выбор экоматериала.

при выборе материалов необходимо учитывать его опасность, воздействие на окружающую среду в процессе добычи и переработки, пригодности к рециклированию, распространенности и доступности, возможности замены.

для выбора материала часто применяют многопараметрический метод. Были определены свойства (характеристики), которые делают материал экологически чище, т.е. определили характеристики «экоматериала». Экоматериал  это материал, получение и использование которого приводит к минимальному воздействию на окружающую среду и человека, минимальному истощению природных ресурсов и минимальным регулирующим ограничениям для использования. Ниже перечислены эти характеристики (свойства):

1. предложение материала неограниченно;

2. можно использовать рециклированный материал;

3. материал имеет низкие энергозатраты при своём производстве;

4. материал оказывает небольшое влияние на окружающую среду;

5. на материал отсутствуют существенные или ожидаемые правовые ограничения;

6. материал можно долго использовать;

7. материал можно обновлять или рециклировать.

1. По возможности выбирать распространенные, нетоксичные, нерегулируемые (нелимитируемые) материалы. Если выбор остановился на токсичном материале, то лучше производить его на месте, а не транспортировать издалека.

2. Попытаться получать необходимые материалы из рециклированных потоков, а не из первичного сырья.

3. Проектировать с учетом минимального использования материала в продуктах, процессах, услугах.

4. проектировать для долгого срока жизни, возможности ремонта и рециклирования, увеличивать полезность материалов, обеспечивая его восстановление, когда использование прекращается.

44 Конструирование продукта с учетом окончания жизненного цикла продукта.

Концепция промышленной экологии  это понимание того, что продукт, достигший конца своей полезной жизни, вновь поступает в промышленный поток и становится частью новых продуктов. Эффективность повторного вовлечения ресурсов в хозяйственный оборот сильно зависит от выполненного проекта продукта или процесса, поэтому его проектирование с учетом возможности рециклирования (ПВР)  это одна из наиболее важных сторон промышленной экологии. В большинстве случаев повторное использование материалов, даже с ухудшением качества гораздо лучше, чем их выбрасывание.

Непосредственная причина того, что во всех отраслях начинают использовать проектирование с учетом возможного рециклирования (ПВР), заключается в тенденции правительств требовать или отдавать предпочтение продуктам, изготавливаемых из рециклируемых материалов, и поощрять поставщиков к участию в программах по утилизации отходов.

При проектированию продукта с учетом окончания жизненного цикла, проектировщики должны придерживаться следующих рекомендаций:

• Использовать минимальное количество материалов и отдельных деталей в разрабатываемой конструкции. Эта стратегия проектирования известна как стратегия простоты конструкции. При этом эффективность рециклирования возрастает с уменьшением номенклатуры материалов.

• Избегать использования экологически опасных материалов, так как их присутствие мешает демонтажу деталей, повторному использованию или безопасному сжиганию и восстановлению энергии. Если необходимо применять опасные материалы, то они должны легко отделяться от других, и компоненты, содержащие их,  легко разделяться.

• Избегать объединения неоднородных материалов такими способами, которые усложняют сепарацию. Например, наплавленный на металл пластик; стеклянная бутылка с металлической крышкой, после отвинчивания которой остается металлическое кольцо; приборная панель, как сложная комбинация пластика, дерева и металла.

Таким образом, предпочтительными приоритетами для возможного рециклирования являются:

 сокращение номенклатуры материалов и деталей;  повторное использование деталей и агрегатов без или после ремонта;  повторное использование продукта с введением замещающих деталей или модулей (плат);

 рециклирование материалов в качестве исходного сырья или компонента для получения другого продукта;  энергетическая утилизация для получения тепла и энергии.

Рециклирование использованного продукта имеет только тогда смысл, когда получается энергетический, экологический и экономический выигрыши по сравнению с нерециклируемыми отходами.

Центральным принципом промышленной экологии является оценка жизненного цикла (ЖЦ), необходимая для выбора продукта или процесса, которые при потреблении оказывали бы минимальное влияние на окружающую среду, из предлагаемых вариантов. Она заключается в изучении, выявлении и оценке соответствующих воздействий на окружающую среду материалов, процессов, продукта или системы на протяжении их жизненного цикла от создания до утилизации или, что более предпочтительно, до воссоздания в такой же или другой полезной форме.

Оценка ЖЦ  это крупная и сложная задача, которая содержит три стадии: определение цели и масштаба;  инвентаризация выбросов;  анализ воздействия.