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工業工程師對事物解構的版本稱為生命週期評估(LCA),這是一種方法,使我們能夠系統地將任何製成品分解為其組成部分及其附屬工業過程,並以近乎外科手術般的精確度測量它們從生產開始到最終處置對自然的影響。
LCA 的開端很平凡;最早的此類研究之一是可口可樂公司在 1960 年代委託進行的,目的是確定塑膠瓶和玻璃瓶的相對優點,並量化回收利用的好處。該方法慢慢擴充套件到其他工業問題;到現在,一大批擁有國家或國際品牌的公司已經在產品設計或製造過程中部署了該方法,許多政府也使用 LCA 來監管這些行業。
生命週期評估是由物理學家、化學工程師和工業工程師組成的鬆散聯盟建立的,他們記錄了製造的細節——使用了哪些材料和多少能源,產生了哪些型別的汙染和排出的毒素,以及在非常長的鏈條中的每個基本單元中的數量。在那本晦澀的文字中,《戰車的謎語》列出了一些元件;如今,迷你 Cooper 的 LCA 分解為數千個元件——例如調節電氣系統的電子模組。這些電子模組像戰車一樣分解成主要部件——印刷線路板、各種電纜、塑膠和金屬;通向這些部件中每一個的鏈條反過來又導致提取、製造、運輸等等的軌跡。這些模組執行儀表板系統,調節散熱器風扇、雨刮器、燈和點火裝置,並管理發動機——對於這些部件中的每一個,分析都可以延伸到一千個或更多個獨立的工業過程。總的來說,這輛小型車的 LCA 包含數十萬個不同的單元。
我在這個領域的嚮導是哈佛大學公共衛生學院的工業生態學家格雷戈裡·諾里斯。諾里斯擁有麻省理工學院的機械工程學位和普渡大學的航空航天工程學位,並在空軍擔任宇航工程師多年,幫助建造更好的太空結構,擁有無可挑剔的資歷。但他欣然承認,“對於 LCA,你不需要成為火箭科學家——我知道,我曾經是。這主要是資料跟蹤。
這種細緻的分析產生了汽車生命週期(從製造到報廢汽車)有害影響的指標,包括原材料消耗;能源和水資源耗盡;產生的光化學臭氧;對全球變暖的貢獻;空氣和水毒性;以及有害廢物的產生——僅舉幾例。 LCA 表明,例如,就全球變暖排放物而言,汽車生命週期中的一切,從製造到報廢,都比不上行駛時的排放。
當諾里斯帶我瞭解玻璃包裝(如用於果醬或義大利麵醬的玻璃包裝)的生命週期評估時,我們最終陷入了看似無休止的材料、運輸和能源需求的迷宮般的相互依存的聯絡中。製造果醬瓶(或任何玻璃容器中的東西)需要從數十家供應商處採購原料——包括矽砂、苛性鈉、石灰石和各種無機化學品,僅舉幾例——以及天然氣和電力等燃料供應商的服務。每個供應商都從數十家自己的供應商處採購或以其他方式利用。
自古羅馬時代以來,玻璃製造的基本原理幾乎沒有改變。如今,天然氣動力熔爐在高達 2,000 華氏度的溫度下燃燒 24 小時,將沙子熔化成玻璃,用於窗戶、容器或手機上的顯示器。但這遠不止於此。一張顯示製造玻璃罐的 13 個最重要工藝的圖表揭示了一個將 1,959 個不同的“單元工藝”縫合在一起的系統。鏈條上的每個單元工藝本身都代表著無數個附屬工藝的集合,而這些工藝本身又是數百個其他工藝的結果,這可能顯得無窮無盡。
我向諾里斯詢問了一些細節。“例如,讓我們追溯苛性鈉的生產。這需要投入氯化鈉、石灰石、液氨、各種燃料和電力,以及將這些投入物運送到現場。氯化鈉的生產反過來又涉及採礦和用水,以及材料、裝置、能源和運輸的投入。”
諾里斯說,因為“一切都與一切相連”,“我們需要以一種新的方式思考”。
另一個見解:玻璃罐的供應鏈可能由看似無休止的環節組成,但這些環節最終會回溯到較早的環節。正如諾里斯解釋的那樣,“如果你超出玻璃罐供應鏈中的總共 1,959 個環節,你就會迴圈到重複——鏈條永遠延伸下去,但卻是漸近的。”
諾里斯給出了這樣一個重複迴圈的簡單例子。“製造鋼鐵需要電力,而製造和維護髮電廠需要鋼鐵,”他解釋說。“你可以真誠地說,這條鏈條永遠延伸下去——但同樣真實的是,隨著你向後追溯得越來越遠,上游過程的額外影響也越來越小。”
製造一個玻璃罐需要在供應鏈上游的某個地方使用數百種物質,每種物質都有其自身的影響概況。沿途大約有 100 種物質釋放到水中,大約 50 種物質釋放到土壤中。在排放到空氣中的 220 種不同型別的排放物中,例如,玻璃工廠的苛性鈉佔玻璃罐對健康潛在危害的 3%,以及對其生態系統危害的 6%。
另一個生態系統威脅,佔玻璃製造負面影響的 16%,來自熔爐的能源。專門針對氣候變化的負面影響中有 20% 歸因於玻璃工廠發電。總的來說,製造玻璃罐導致全球變暖的排放物中,一半發生在玻璃工廠,另一半發生在供應鏈的其他環節。從玻璃工廠排放到空氣中的化學物質清單包括相對高濃度的二氧化碳和氮氧化物,以及痕量的重金屬,如鎘和鉛。
當您分析製造一公斤包裝玻璃所需的材料清單時,您會得到一份在生產的各個階段使用的 659 種不同成分的清單。這些成分包括鉻、銀和金,到氪氣和異氰酸等奇異化學物質,再到乙烷的八種不同分子結構。
細節令人應接不暇。“這就是為什麼我們使用影響評估,我們可以將所有這些總結為幾個資訊豐富的指標,”諾里斯說。例如,如果您想知道
玻璃製造中涉及哪些致癌物,LCA 會告訴您,主要的罪魁禍首是芳香烴,最著名的是 VOC,即揮發性有機化合物,它們使新油漆或乙烯基浴簾的氣味成為令人擔憂的問題。對於玻璃製造,這些化合物約佔該過程致癌影響的 70%。
然而,這些都沒有直接從工廠的玻璃製造過程中釋放出來;它們都位於供應鏈的其他地方。玻璃罐 LCA 中的每個分析單元都為分析影響提供了一個點。深入研究 LCA 後發現,8% 的致癌影響來自與工廠建設和維護相關的揮發性有機化合物的釋放,16% 來自生產工廠用於加熱熔爐的天然氣,31% 來自制造 HDPE,即用於包裝玻璃運輸的高密度聚乙烯塑膠。
這是否意味著我們應該停止使用玻璃罐來裝食品?當然不是。與某些塑膠不同,玻璃不會將可疑化學物質浸入液體中,並且可以無限回收利用。
但當諾里斯帶我瀏覽玻璃罐 LCA 的重點時,我突然意識到:這一切都是為了一個回收率達到 60% 的玻璃罐。
我問諾里斯,這 60% 的回收率到底有什麼好處?首先,他回答說,回收成分替代的新玻璃量大約節省了相同比例的原材料開採、加工和運輸。“當然,你仍然需要處理和運輸消費後玻璃,但玻璃回收的淨影響仍然是有益的,”他向我保證,並補充了一個例子:“每回收 28% 的成分,每噸玻璃可節省 500 加侖的水,並避免向大氣排放 20 磅的二氧化碳。”
然而,儘管進行了回收,所有其他影響仍然存在。這改變了我們對“綠色”的看法,從看似二元判斷——綠色或非綠色——轉變為一個更加精細的區別領域,每個區別都顯示出在無數維度上相對更好或更差的影響。我們以前從未掌握過這種方法,可以跟蹤、組織和展示從提取和製造商品到使用再到處置的所有步驟之間複雜的相互關係——並總結每個步驟對生態系統的重要性,無論是在環境中還是在我們的身體中。
誠然,走向綠色的每一步小步都有幫助。但我們對一切綠色事物的狂熱代表了一個過渡階段,這是對生態影響意識的覺醒,但缺乏精確性、理解的深度和清晰度。許多被吹捧為“綠色”的東西實際上代表著幻想或簡單的炒作。僅僅憑藉產品的一兩個優點就將其定義為綠色的日子已經過去了。僅憑單一屬性就吹捧產品為綠色——而忽略了許多負面影響——就如同魔術師的障眼法。
考慮一項針對從大型商店貨架上挑選出的 1000 多種不同產品的 1753 項環境宣告的研究。例如,一些紙張品牌專注於一組狹隘的特性,例如具有一些再生纖維成分或無氯漂白,而忽略了造紙廠的其他重大環境問題,例如紙漿是否來自可持續林業,或者大量使用的水是否在返回河流之前得到適當淨化。或者還有辦公室印表機,它宣稱自己的能源效率,但忽略了它對室內空氣質量的影響,或者它與再生印表機墨盒或再生紙的不相容性。換句話說,它的設計並非從搖籃到墳墓都是綠色的,而只是為了解決一個單一的問題而設計的。
可以肯定的是,存在相對有益的產品、建築材料和能源。我們可以購買不含磷酸鹽的洗滌劑,安裝散發毒素較少的地毯或可持續竹地板,或者註冊主要來自風能、太陽能或其他可再生能源的能源。所有這些都可以讓我們感覺自己做出了有益的決定。
但是,這些綠色的選擇,儘管有幫助,但常常讓我們更容易忽視我們現在認為的“綠色”只是一個微不足道的開始,是所有制成品的無數不幸影響中的一小部分美好。今天的綠色標準在明天看來將是生態近視。
“很少有綠色產品經過系統評估,以瞭解它們實際上能帶來多少好處,”格雷戈裡·諾里斯說。“首先你必須進行 LCA,但這很少見。”他補充說,任何型別的數千種產品都經過了這些嚴格的影響評估,“但這只是一小部分——數百萬種產品正在銷售。此外,消費者沒有意識到工業過程是多麼相互關聯,”更不用說它們無數的後果了。
“綠色產品的門檻太低了,”諾里斯總結道。我們目前對“綠色”單一維度的關注忽略了即使是最看似有益的物品也伴隨而來的眾多不利影響。正如對幾乎所有事物的生命週期評估所表明的那樣,幾乎所有制成品都與至少痕量的某種環境毒素有關,這些毒素隱藏在工業供應鏈的廣闊深處。一切製成品都有無數的後果;孤立地關注一個問題會使所有其他後果保持不變。
正如一位工業生態學家吐露的那樣,“不應該使用‘生態友好’這個詞。任何製成品都只是相對而言的。”
價值鏈概念忽略了工業的這種陰暗面,價值鏈概念衡量了產品生命週期中從提取材料和製造到分銷的每個步驟如何增加其價值。但價值鏈的概念遺漏了等式的關鍵部分:雖然它跟蹤了每一步增加的價值,但它忽略了負面影響減去的價值。透過產品的生命週期評估的視角來看,同一條鏈條跟蹤了產品的生態負面影響,量化了其在每個環節的環境和公共健康負面影響。這種洞察公司或產品的負面生態足跡的視窗可以稱為“貶值鏈”。
此類資訊具有戰略重要性。LCA 中的每一個負值都提供了升級和改進專案整體生態影響的潛力。評估產品價值鏈中的優點和缺點為商業決策提供了衡量標準,這將提高優點並減少缺點。
在當今每個行業的主要參與者以及越來越多的消費者都在呼籲綠色的時代,我們應該很好地理解改善整個供應鏈和產品生命週期影響的意義。綠色是一個過程,而不是一種狀態——我們需要將“綠色”視為一個動詞,而不是一個形容詞。這種語義轉變可能有助於我們更好地關注綠色化。
版權所有 © 2009 丹尼爾·戈爾曼
摘自丹尼爾·戈爾曼的著作 ECOLOGICAL INTELLIGENCE,由 Broadway Books 出版,The Crown Publishing Group 的一個分支機構,Random House, Inc.,紐約出版。經許可轉載。