推進循環經濟:綠色供應鏈中的LCA/EPD報告

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案例研究

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2025年9月12日

2025年9月12日

線性的「取得-製造-處置」模式已主導工業生產數世紀,正迅速讓位於最大化資源效率和最小化浪費的圓形方法。在這個轉型的核心,是能夠追踪產品生命週期中環境影響的強大數據系統。生命周期評估(LCA)和環境產品聲明(EPD)方法論正成為尋求在其供應鏈中實施圓形經濟原則的組織的基本工具。

圓形經濟的必要性

圓形經濟代表著我們如何看待生產和消費的一個根本性轉變——從線性系統轉向材料在多個生命週期內保持其最高價值的再生系統。這一轉變帶來顯著的環境和經濟利益:

  • 減少原生資源開採及其相關影響

  • 減少廢物產生和填埋壓力- 降低能源消耗和溫室氣體排放- 從先前被丟棄的材料中獲得新的收入來源- 通過本地化材料循環提高供應鏈韌性
    然而,實現這些利益需要對複雜的供應網絡中材料和能源流動有深刻的理解——這正是LCA和EPD方法論所提供的洞察。

LCA/EPD報告如何促進圓形供應鏈

繪製圓形機會的材料流

全面的LCA研究追踪從開採到加工、製造、使用和生命結束的材料,創建詳細的資源流動地圖,揭示圓形機會。
「我們的第一個全面LCA讓我們大開眼界,」綠色科技材料供應鏈總監喬丹·陳解釋說。「我們發現37%的生產投入理論上可以從回收材料中獲得,但我們實際上回收的不到8%。這個差距既代表了環境負擔,也代表了錯失的經濟機會。」
通過量化每個供應鏈階段的材料投入、產出、損失和轉化,LCA提供了識別所需的基礎知識:

  • 材料洩漏點,在這裡寶貴的資源作為廢物流出系統

  • 降級瓶頸,在這裡材料通過當前的回收方法失去質量或價值

  • 跨行業協同,在這裡一個行業的廢物流可以成為另一個的投入

  • 設計限制,這妨礙了產品拆解、修理或材料回收

測量超越回收率的圓形績效

雖然回收率通常用來測量圓形化,但它們提供了不完整的圓形績效圖景。全面的LCA方法論提供了更複雜的指標:

  • 材料圓形指標,評估投入和產出的圓形性

  • 價值保留分析,衡量通過圓形流程保留了多少經濟價值

  • 質量降解評估,追踪材料屬性在多個使用周期中的變化

  • 二次材料替代率,衡量回收材料替代原生資源的效果


    「簡單的回收百分比不能告訴我們是否實現了真正的圓形化,」可持續系統研究所的圓形經濟研究員瑪雅·威廉姆斯博士指出。「一個產品在理論上可能是90%可回收的,但由於收集挑戰、污染或缺乏處理基礎設施,實際達到的比率可能更低。LCA方法論幫助我們衡量實際的圓形成果,而不是理論潛力。」

驗證圓形策略的環境利益

並非所有圓形方法都能提供相同的環境利益,有些可能會產生意想不到的後果。LCA提供了分析的嚴謹性,以驗證哪些圓形策略真正降低了整體環境影響。
「我們最初假設將我們的材料回收操作本地化將降低我們的碳足跡,」圓形科技解決方案的可持續性經理奧利維亞·羅德里戈斯解釋說。「然而,我們的LCA顯示,對我們特定材料所需的高能耗加工實際上增加了整體排放,與我們之前的集中系統相比。這一洞察讓我們專注於提高過程效率,而不僅僅是縮短運輸距離。」
通過量化跨越多個環境類別的影響——不僅僅是碳排放——LCA幫助組織優先考慮具有最大整體環境利益的圓形策略,同時避免在影響類別之間發生問題轉移。

EPD作為圓形供應鏈的溝通工具

雖然LCA提供了分析基礎,環境產品聲明將這些複雜數據轉化為標準化格式,以促進圓形經濟的實施:

材料組成透明度

EPD通常包含詳細的材料組成信息,使下游合作夥伴能夠就產品的重複使用、翻新或回收做出明智的決策。這種透明度對於創建有效的材料回收系統至關重要。
「當我們收到帶有全面EPD的組件時,我們可以立即評估它們的圓形潛力,」再生製造的採購總監馬庫斯·約翰遜解釋說。「我們知道我們正在處理什麼材料、在什麼數量,以及有什麼潛在的污染物或處理。這些信息直接影響我們的加工方法,最終影響我們能夠生產的回收材料的質量。」

持續改進的基準

標準化的EPD使組織能夠將其圓形績效與行業同行進行基準比較,並隨著時間的推移追踪改善。這種比較能力推動了圓形設計和流程的持續創新。

實施LCA/EPD系統以促進圓形供應鏈

尋求利用LCA/EPD方法論推進圓形經濟的組織應考慮這些實施策略:

  1. 跨供應鏈的協作方法
    圓形經濟的實施需要跨越傳統的孤立供應鏈合作夥伴的前所未有的合作。領先的組織正在創建共享的LCA/EPD平台,這些平台:

  • 標準化供應鏈層級的數據收集方法

  • 與上下游合作夥伴分享環境影響見解

  • 共同識別個別組織可能錯過的圓形機會

  • 建立圓形績效的共同指標和目標
    「我們意識到我們的圓形化目標無法在孤立中實現,」生態產品製造的首席可持續發展官薩拉·陳指出。「我們現在與主要供應商和客戶維護共享的LCA數據庫,讓每個人都能看到整個產品生命週期內的材料流動。這種透明度激發了我們在一起合作的創新,若單獨工作則絕對無法實現。

2. 針對圓形決策的動態LCA模型
前瞻性的組織不再將LCA視為一次性工作,而是正建立動態LCA模型,為圓形策略提供持續的決策支持:

  • 來自生產系統和供應商網絡的實時數據輸入

  • 場景分析能力來評估替代的圓形方法

  • 與產品設計系統的整合,以實現圓形化

  • 優化設計

  • 對實際環境績效與預測環境績效的持續監測
    「我們的動態LCA平台改變了我們對產品開發的方式,」圓形科技創新的設計總監大衛·帕特爾解釋說。「設計師能立即看到他們的材料選擇和設計決策如何影響產品的圓形性和整體環境影響。這一即時反饋加速了我們向圓形設計方法的過渡。」

3. 擴展範圍以捕捉完整的圓形影響
傳統的LCA邊界往往無法捕捉圓形系統的重要方面。出現的擴展框架涉及:

  • 多次使用周期而不是單次使用場景

  • 收集和處理系統的基礎設施需求

  • 實際回收和重複使用率的行為因素

  • 影響二次材料價值的市場動態

  • 影響未來回收能力的技術演變

案例研究:LCA/EPD促進圓形供應鏈

電子行業:關閉稀有金屬的循環

一家領先的電子製造商在其供應鏈中實施了全面的LCA,顯示出儘管有高回收聲稱,但從其產品中回收的珍貴稀土元素不足5%。
該LCA識別了具體障礙,包括:-設計特徵使得拆卸過於耗時- 未向回收者傳遞有關材料組成的信息- 處理技術針對大宗材料而非關鍵元素進行優化
利用這些洞察,該公司:1. 重新設計產品以便於組件分離2. 在數字產品護照中嵌入材料組成數據3. 與回收者合作開發專門的回收流程4. 創建激勵方案以增加產品回收率
在三年內,該公司將稀土元素的回收率提高至47%,從回收材料中創建了一個新的收入來源,並減少了這些關鍵元件的供應風險。

建築材料:將廢物轉化為資源

一家建材製造商使用LCA分析其生產網絡中的廢物流,並發現了重要的圓形機會:

  • 一條產品線的混凝土廢物可以替代另一條產品線的30%原生骨料

  • 以往填埋的不合格材料可以通過修改技術重新加工

  • 一個設施的副產品匹配另一個地點的投入要求

  • 該公司基於其LCA數據模型實施了一個數字跟蹤系統,使其能夠實時匹配材料輸出和各設施的投入需求。這個系統現在將78%的先前浪費的材料重新轉回生產,減少了原材料成本和處理費用。

LCA/EPD圓形經濟的新興趨勢

若干發展正擴大組織利用LCA/EPD推進圓形經濟的方式:

數字產品護照

數字產品護照在產品的生命週期內存儲和傳遞LCA/EPD數據,使圓形材料管理更為有效。這些數字身份,越來越多由,例如歐盟的電池法規,提供可獲取的資訊,包括:

  • 詳細的材料組成

  • 拆卸說明

  • 修理資源

  • 最佳回收途徑

  • 翻新物品的前期使用歷史


「數字產品護照正在徹底改變我們對產品生命結束的看法,」圓形經濟總監麗莎·黃解釋說。「當產品以全面的數字護照送達我們的設施時,我們的回收率平均提高了34%,而沒有這些信息的產品則不然。」

區塊鏈技術追踪材料來源

區塊鏈技術正在被用來創建關於材料來源、組成和處理的不可篡改的記錄。這些系統尤其對於:

  • 驗證回收內容聲明

  • 記錄安全回收的化學組成

  • 追踪材料通過多次使用周期

  • 建立二手材料的信任市場

AI增强的圓形自治優化

人工智能工具越來越多的應用於LCA數據集,以識別非明顯的圓形機會:

  • 跨異質供應鏈的模式識別,以匹配廢物流與投入需求

  • 材料降解的預測建模,以優化多次使用周期

  • 生成設計算法,在保持性能的同時最大化圓形性

LCA/EPD在圓形供應鏈的未來

隨著圓形經濟的實施加速,幾個趨勢將塑造LCA和EPD方法論的演變:

  1. 實時材料流動分析
    高級物聯網傳感器和跟蹤系統將實現供應鏈材料流動的持續實時映射,取代傳統LCA的靜態快照,實現圓形績效的動態可見性。

  2. 整合社會與經濟指標
    未來的LCA/EPD系統將擴展超越環境影響,包括圓形的社會和經濟維度,提供可持續價值創造的更全面視野。

  3. 自動數據收集與驗證
    AI驅動的系統將越來越多地自動化LCA/EPD創建中數據密集的各個方面,降低成本並使小型組織能在規模上實施這些方法論。

結論:數據驅動的圓形性

從線性向圓形供應鏈的轉變,代表著我們這個時代最重要的經濟轉型之一

一個對資源消耗、廢物產生和環境影響有深遠影響的轉變。
雖然圓形經濟的概念在理論上引人注目,但它的實際實施需要對材料流動、環境權衡和系統

整體影響有精密的理解。LCA和EPD方法論提供了正是這種洞察,將圓形經濟從抽象理想轉變為運行的現實。

擁抱這些數據驅動的方法的組織在圓形實施中獲得了強大的優勢:能夠超越簡單的回收指標,實現真正的圓形優化。通過利用LCA/EPD方法論的全面洞察,這些前瞻性的公司正在創造出最大限度提高資源生產力的供應鏈,同時最小化環境影響——推進商業績效與地球可持續性。

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