鋪面生命週期評估與瀝青混合料的環保產品聲明

Pavement  Life Cycle Assessment and Environmental Product Declamation for Asphalt Mixture

鋪面永續目標兼顧「經濟成長」、「社會進步」、與「環境保護」等三大面向[1]

2015年聯合國提出17項「永續發展目標(Sustainable Development Goals, SDGs)」，致力於達成人類與地球共榮的未來藍圖，兼顧「經濟成長」、「社會進步」、與「環境保護」等三大面向，並推出多項積極的行動方案。透過製定嚴謹的產品永續規範，整個產品生命週期，包含產品材料與成份的健康、材料循環使用等，協助企業共同往SDGs邁進。

鋪面永續發展之減碳策略

面對2050年淨零排放目標，美國環保署(EPA)2019年統計的溫室氣體(Green House Gas, GHG)排放圓餅圖如圖1左所示，六大產業的溫室氣體排放量占比，77%來自交通運輸(29%)、電力能源(25%)、及工業(23%)三大產業；聯邦公路總署(FHWA)展開鋪面生命週期(從搖籃至墳墓)各階段的隱含碳(Embodied Carbon)，則如圖1之右圖所示，可知鋪面生命週期從搖籃(原料生產製造)至墳墓(路面壽年終止)共六個階段，對三大產業的碳排量有很大的影響量，除了路面使用階段受制於用路人習慣外，其它皆段可直接由道路管轄機關提出減碳策略，FHWA的報告就具體提出路面減碳四策略：[1]

1. 在鋪面工程中納入廢棄材料，特別是廢塑膠及廢輪胎橡膠
2. 鋪面再生
3. 提昇耐久性
4. 採用當地材料

圖1、美國環保署統計2019年不同產業溫室氣體排放圓餅圖(左)及美國聯邦公路總署

延伸展開鋪面生命週期各階段的隱含碳(右)[1]

公路鋪面生命週期舞台上的各項活動如圖2所示，基於「無法量測就無法改進」(註：管理大師彼得杜拉克的名言：If you can't measure it, you can't manage it. 若不能量測，就無法管理)，提出減碳方法的首要工作，就是要能量測生命週期的碳排放量，而且這種測得的碳排放量是明確共通且有一致性的量測值；美國聯邦公路總署提出鋪面工程的生命週期評估(Life Cycle Assessment, LCA)及環保產品聲明(Environmental Product Declamation, EPD)，LCA是量測方法而EPA就是量測值，以期能促進鋪面永續發展，順利達成美國2050年淨零排放目標。

圖2、公路鋪面生命週期舞台上的各項活動[1]

鋪面生命週期評估

生命週期評估法(Life Cycle Assessment, LCA) ，如圖3所示，是盤查產品（或服務）系統從原料取得、材料處理、生產製造、使用期間、直至壽年終止後再用或再生各階段輸入的能/資源，再將輸出的廢物及污染排放換算成對環境的衝擊量，是國際上認可且實證可行用以評估產品（或服務）環境負荷量的科學方法(量測環境衝擊量的方法)。

圖3、產品生命週期評估示意圖[1]

依據國際標準組織研訂的LCA標準如圖4所示，涵蓋目標與範籌界定、盤查分析、衝擊分析、及結果闡釋等四大步驟，如圖4所示，程序相當嚴謹複雜且需要許多資料，目標與範籌界定就是定義產品/服務系統的邊界，也就是說哪些資料可以不要，盤查分析則仔細盤查系統中所有的輸入與輸出，再將將盤查結果轉化成有意義的環境和健康指標，最後則總結評估結果，依據原評估目標和範圍定義得出結論、建議和做決策。

圖4、國際標準組織(ISO)規範的生命週期評估及程序說明[2]

執行生命週期盤查需要大量的資料庫，例如產品製程的輸入與輸出，部份受製造商採用的不同製程而影響，有些則是原料的物理化學基礎數據，而產品使用期間的輸入與輸出則與管理單位有關；以鋪面生命週期的各項活動來看，資料來源可區分為道路管轄機關數據、產業數據、及基礎數據三類，如圖5所示。

圖5、鋪面生命週期各項活動及輸入輸出數據來源分類[2]

一般LCA評估的環境衝擊類別列如表1所示；此外，除了鋪面生命週期各項活動對環境及健康之衝擊影響外，因設計差異與養護方法不同造成的鋪面性質變化，也間接影響環境及人員健康，如圖6所示。

表1、一般生命週期評估採用的環境衝擊類別

圖6、鋪面性質與鋪面使用期間的衝擊關聯性[2]

LCA數據的另一個面向是對未來活動採用的假設或情景，也就是鋪面施工後的管理場景假設，包括預期的未來維護和修復計劃以及預期的壽命終止和壽命終止採取的行動，對未來路面狀況（粗糙度、結構反應和巨觀紋理）的預測，對LCA結果的影響很重要；這些類型的數據通常應從鋪面管理系統 (PMS) 中提供給LCA 的執行者，PMS固有的模型預測及路面成效有關的議題都會“複製”到 LCA 分析中，因此，應以普遍接受的模型和方法來預測，並確保執行適當的敏感性分析來解釋結果；LCA評估者應體認，就像使用 生命週期成本分析(LCCA)一樣，假設不同備選方案之間的“相似”鋪面成效，以建立 LCA 評估模型。在公路鋪面專案規劃與執行各階段中應用LCA的方式，如圖7所示。

圖7、在公路鋪面專案規劃與執行各階段中應用LCA的方式[1]

瀝青混合料環保產品聲明

對不同產品/服務執行生命週期評估所得成果，可以提供消費者量化且可比較之產品環境績效，也就是說，生命週期評估(LCA) 可用於製定「環保產品聲明 (Environmental Product Declamation, EPD)」，環保產品聲明就是產品的生命週期評估的結果公告，也就是該產品對環境衝擊的量測值 。類似食品的營養成份標示，環保產品聲明 (EPD)向消費大眾宣告列出鋪面材料的環境情資(環境衝擊量)，如圖8所示。

圖8、美國聯邦公路總署提出的鋪面環保產品聲明情資圖[1]

產品製造商提出EPD，就是將其產品整體環境特性的相關資訊提供給消費者，藉由消費者的認同，提昇市場占有率，成功的「產業EPD策略」可降低產品或服務帶來的環境衝擊，所以，廠商提出EPD不僅是一種廣告行為，更是推廣綠色消費的重要手段。有各類鋪面產品的EPDs即可簡化鋪面生命週期評估之資料收集需求，如圖9所示，在施工完成時收集採用產品的EPDs及施工使用的機具，即可掌握該活動的環境衝擊，亦可迅速回應不同方案的差別。

圖9、以鋪面環保產品聲明(EPDs)簡化生命週期評估資料需求示意圖[1]

為了確保相同功能產品間環保產品聲明之可比較性、透明性、可追溯性、及可驗證性，ISO 14025標準規定方案執行者(Program Operator)在進行環保產品聲明之前，必預確保其產品類別規則(Product Category Rules, PCR)之取得[3]。PCR係針對特定的一個產品或一群產品進行環保產品聲明之生命週期範疇進行界定之作業程序文件，目的在使同一種類型、功能的產品，在計算環境衝擊時能有共同的基準，進而能確保其公平性與透明性，亦即，在對產品進行LCA時，應採用PCR做為範籌界定的依據，才能使LCA結果達成形式上的公平比較。定義EPD的PCR經查證通過後，可置於GEDnet之國際PCR Library供世界各國下載參考使用；GEDnet為非營利性質的第三類環境宣告網路組織，由瑞典發起，提供一個公開的平台，以合併各國現有EPD系統促進各國的第三類環境宣告達成一致化，以減少不必要的貿易障礙；目前共有13個會員組織(丹麥、台灣、中國、德國、日本、韓國、美國PE、美國SCS、瑞典EPD、挪威、美國UL、瑞典IVL、及荷蘭PRe)。

美國瀝青鋪面協會(National Asphalt Pavement Association, NAPA)做為瀝青混合料EPD方案執行者，對製造商的瀝青混合料環保產品聲明(EPDs)進行認證，其取得之PCR及EPD認證標示如圖10所示。

圖10、美國瀝青鋪面協會(NAPA)的瀝青混合料環保產品聲明(EPDs)認證符號[4]

已有熱拌廠對其生產的瀝青混合料向NAPA提出申請經認證提出其EPD，如圖11所示，該環保產品聲明的單位是每一美噸瀝青混合料(電子商務通用產品編碼為UNSPSC Code 30111509: Asphalt Based Concrete)，瀝青混合料的定義是「廠拌且由粒料、瀝青膠泥和其它材料組成的複合材料」該 EPD 是在指定的熱拌瀝青廠在生產瀝青混合料的階段依生命週期評估而得，由於瀝青混合料在材料設計、供應商位置、生產製程、效率和燃料使用等各項差異，而導致不同的評估結果列在本 EPD 中，所有其他上游數據源均依照規定從公開免費的資料庫取得，以確保透明度和可比對性。表2至表5則為該EPD中的主要內容。

圖11、美國某熱拌廠獲NAPA認證的瀝青混合料產品環境宣告例

表2、瀝青混合料EPD例(每噸瀝青混合料之資源耗用量)

表3、瀝青混合料EPD例(每噸瀝青混合料產出及廢棄物量)

表4、瀝青混合料EPD例(每噸瀝青混合料之環境衝擊，以TRACI計算)

表5、瀝青混合料EPD例(每噸瀝青混合料之環境衝擊，以CML計算)

結語

運輸產業對環衝擊占比相當高，一般運輸工程建設專案有法定環境影響評估把關，然鋪面工程相關活動的影響不容小覬，卻大都沒有生命週期評估相關規定，使得綠色採購政策不容易在鋪面工程生命週期各階段中落實，有礙鋪面工程的永續性。

鋪面永續目標應兼顧「經濟成長」、「社會進步」、與「環境保護」等三大面向，主要的減碳策略是納入廢物衍生原料(塑膠、廢輪胎橡膠)、鋪面再生、延長鋪面耐久性、及採用當地材料；落實這些減碳策略，需要有科學化的方法來客觀量測比對各種不同方案的環境衝擊量，生命週期評估(LCA)就是標準化的評估工具(量測方法)，而環保產品聲明(EPD)是將產品的生命週期評估結果向消費大眾公告，也就是產品對環境衝擊的量測值；由製造商自發盤查申請驗證的EPD，不僅是是推廣綠色消費的重要手段，有各類鋪面產品的EPDs即可簡化鋪面生命週期評估之資料收集需求，掌握鋪面生命週期各階段不同活動的環境衝擊量，即可迅速回應不同方案的差別，協助鋪面生命週期各階段的永續決策。

國內產官學界對生命週期評估與環保產品聲明相關議題，已有許多論述與研究計畫推展，也已建置完整的資訊平台和基礎資料庫，部份產業也有環保產品聲明驗證的機制，建議台灣區瀝青工業同業公會或相關組織可比照美國瀝青鋪面協會(NAPA)，建置瀝青混合料相關產品分類規則(PCR)，以嚴謹完整的驗證機制接受熱拌廠申請環保產品聲明(EPD)，以促進產業永續發展。

另參「以廢輪胎橡膠瀝青達成路面養護減碳的歐美經驗」

參考文獻

1. Heather Dylla, Sustainable Pavements Program Update, NRRA Research Pays Off Webinar Series, FHWA, June 15, 2021
2. U. S. Department of Transportation, Federal Highway Administration, Data Needs for Pavement LCA: What Agencies Need to Know, Sustainable Pavement Program.
3. 經濟部工業局，製造業產品環境足跡與資源永續資訊專區，產品類別規則簡介
4. An Environmental Product Declaration for Asphalt Mixtures.