Tuesday, July 12, 2011

工業生態學(IE) 分析工具與方法學 / Analytic tools and methodologies

分析工具與方法學 / Analytic tools and methodologies

這一門課是工業生態學最主要的基本功,強調以系統性的思考分析產品、製程或是人類活動對於環境的影響。上課的內容主要是說明生命週期分析(Life-cycle assessment)與物質流分析(Material flow analysis)這兩個工具。

生命週期分析,生命週期是指從產品所需要的原料、運輸、製造、儲存、丟棄的這一連串過程,分析所需要的能源、原料量化成對於環境的衝擊,例如溫室氣體效應(Global warming potential)、優氧化影響(Eutrophication)、土地改變使用的影響(Land-use change)等。分析的第一步就是要定義功能性的單位(Functional unit)作為比較的基準,例如比較同樣大小厚度的紙袋與塑膠袋,哪一個對於環境影響衝擊大;一公升的廢食用油製成的生質柴油與石化柴油,何者對於環境衝擊大。另外一個重要的步驟是定義資料盤查系統的邊界,因為已經有許多生命週期的資料庫可以提供的資料,例如不同運輸工具的二氧化碳排放量、在美國生產一公斤玉米的原料消耗,所以要明確說明哪些資料是從研究的系統提供。

另外生命週期分析的作業是比較油菜種子(Rape seed)和牲畜糞便(manure)發電產生的衝擊,油菜種子油是學習如何使用網路上生命週期資料庫的資料,牲畜糞便的資料則是分析作業提供的資訊,作業的模練習對瞭解如何使用生命週期的分析軟體和資料的輸入有很大的幫助。

物質流分析(Material flow analysis)是瞭解界定的系統內物質輸入輸出的情形,以及是否有物質在系統內累積,作為政策分析的工具。物質分析(Substance flow)的作業是分析氮在農作物系統內的分布,氮的來源包括從大氣中以化學方法固氮作為肥料、牧草輸入、植物生長、動物消耗牧草、氮釋放到大氣與水中,分析的結果發現因為現在高比例的肉類食用須要大量氮源的輸入(如牧草或是大氣固氮),另外大量氮源輸入也造成大量釋放氮到大氣與河川中,以氧化亞氮(N2O)會造成溫室效應,硝酸鹽(NO3-)會造成河川優氧化。同學提出改變飲食習慣的建議,減少肉類食用是最直接有效的方法,另外一個方式以昆蟲作為蛋白質來源,因為昆蟲不需要大量的牧草,轉換牧草變成蛋白質的效率比牛豬高很多,模擬飲食習慣改變後的結果都能增加對於氮的使用效率。



Why not eat insects, Marel Dicke, TED talks
http://www.ted.com/talks/lang/eng/marcel_dicke_why_not_eat_insects.html

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