計(jì)算注塑機(jī)的碳排放

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阿博格利用確定產(chǎn)品溫室氣體排放量的 ISO TS 1467:2018 標(biāo)準(zhǔn)來幫助客戶計(jì)算其注塑機(jī)的產(chǎn)品碳足跡 (PCF)。
隨著歐盟綠色協(xié)議的生效和企業(yè)努力到 2050 年實(shí)現(xiàn)氣候中和生產(chǎn)，了解整個(gè)供應(yīng)鏈的產(chǎn)品碳足跡 (PCF) 對(duì)歐洲企業(yè)來說將變得越來越重要。Arburg指出，在德國，法律更進(jìn)一步，到 2030 年將 CO 2排放量減少 65%，到 2045 年實(shí)現(xiàn)碳中和。

使用國際公認(rèn)的溫室氣體協(xié)議，該協(xié)議將排放分為三個(gè)領(lǐng)域——范圍 1、范圍 2 和范圍 3——Arburg 表示其機(jī)器被視為范圍 3 資產(chǎn)。這些資產(chǎn)包括上游和下游業(yè)務(wù)流程的間接排放。

“作為一家機(jī)器制造商，阿博格積極而全面地參與碳核算，以提供可靠和可比的指標(biāo)并實(shí)現(xiàn)雄心勃勃的氣候目標(biāo)，”該公司在新聞稿中表示，并指出它在碳披露項(xiàng)目 (CDP)。

與每年為整個(gè)公司計(jì)算的企業(yè)碳足跡 (CCF) 不同，PCF 包括在產(chǎn)品的整個(gè)使用壽命期間排放和去除的溫室氣體量。

搖籃到大門
第一步，Arburg 著眼于其機(jī)器的“從搖籃到大門”的碳足跡——即印刷機(jī)制造過程中排放的碳量。這貫穿原材料提取和制造階段?？偠灾?，這部分機(jī)器的存在僅占其 CO 2排放量的 5%。從搖籃到墳?zāi)沟幕A(chǔ)上，衡量一臺(tái)機(jī)器的整個(gè)生命周期，大部分 PCF 是在客戶工廠的使用階段產(chǎn)生的。剩余的殘留物與機(jī)器分配和處置過程中產(chǎn)生的排放有關(guān)。

通常，注塑機(jī)的特定能量需求會(huì)隨著其產(chǎn)能利用率而降低。

為此，Arburg在制造印刷機(jī)時(shí)通過四個(gè)工藝步驟記錄 CO 2 ：涂漆或涂層；機(jī)械加工及加工；電力生產(chǎn)；和組裝。

占 11,000 個(gè)組件
當(dāng)您深入到單個(gè)螺桿的級(jí)別時(shí)，注塑機(jī)的完整零件清單可能包含 11,000 個(gè)單個(gè)項(xiàng)目。為了幫助其更好地管理這一數(shù)字，阿博格將其所有原材料分為八個(gè)不同的材料組。在此基礎(chǔ)上，Allrounder 由 55% 以上的塑料涂層鑄鐵和另外 35% 的鋼和金屬板組成，無論它們是經(jīng)過熱處理、涂漆、塑料涂層還是未經(jīng)處理。塑料元件、驅(qū)動(dòng)器和電子元件僅占總重量的 7% 左右。

盡管這些不同的材料組在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的 CO 2排放量方面存在顯著差異，但 Arburg 表示，可以根據(jù)分布線確定加權(quán)平均值。對(duì)于 Allrounder，這個(gè)所謂的排放因子約為 1.83 [kg CO 2當(dāng)量/kg 產(chǎn)品]。因此，整臺(tái)注塑機(jī)的 CO 2當(dāng)量等于排放因子乘以壓機(jī)重量。

為了說明這一點(diǎn)，Arburg 解釋說，夾持力為 204 公噸 (mt) 且凈重約為 18,000 磅的混合型 Allrounder 570 H在其制造過程中與原材料相關(guān)的排放量約為 15,190 千克 CO 2 。在天平的另一端，一臺(tái)重達(dá) 7275 磅的 61 公噸 Allrounder 370 產(chǎn)生的 CO 2當(dāng)量約為 6040 公斤。

制造階段排放
阿博格計(jì)算得出，在 2020 年標(biāo)準(zhǔn)德國電力組合中，生產(chǎn)過程中與電力相關(guān)的 CO 2排放產(chǎn)生的排放因子為 0.366 [kg CO 2當(dāng)量/kWh]。在此基礎(chǔ)上，Allrounder 370 H 的電力需求為 2900 kWh ，CO 2當(dāng)量約為 1,160 kg，而 Allrounder 570 H 的電力需求為 7295 kWh，排放量約為 2670 kg CO 2。

然而，Arburg 指出，它制造機(jī)器的方式和地點(diǎn)有兩個(gè)方面會(huì)改變計(jì)算。垂直整合，阿博格約 60% 的 Allrounder 組件由自己制造，而這一生產(chǎn)僅在其位于德國洛斯堡的中心位置進(jìn)行。該設(shè)施利用碳中和的可再生能源，如太陽能、風(fēng)能和地?zé)崮?，以及熱電?lián)產(chǎn)。除此之外，自 2016 年以來，區(qū)域購買的電力完全來自可持續(xù)能源。這意味著阿博格電力組合的排放因子實(shí)際上只有 0.17 而不是 0.366——比德國平均水平低 53%。

使用該數(shù)字，Allrounder 370 H 的與電力相關(guān)的 CO 2當(dāng)量實(shí)際上僅為 490 kg 而不是 1160 kg，而 Allrounder 570 的排放量為 1240 而不是 2670 kg CO 2。

完整的足跡
如果加上原材料和電力相關(guān)排放，“從搖籃到大門”分析的總 CO 2當(dāng)量為 Allrounder 370 H 的 6530 kg 和 Allrounder 570 H 的 16,430 kg。那么這究竟意味著什么？相比之下，Arburg 表示，德國每個(gè)人每年產(chǎn)生的平均碳足跡約為 12,000 公斤，具體取決于個(gè)人消費(fèi)、流動(dòng)性、住房和營養(yǎng)。

成型機(jī)的使用足跡
記住，注塑機(jī) 95% 的 PCF 都?xì)w因于其運(yùn)行，Arburg 表示，評(píng)估該參數(shù)的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)是特定能量需求 [kWh/kg]，它是根據(jù)單位材料吞吐量的功耗計(jì)算得出的。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，循環(huán)時(shí)間越短，注射重量越高，比能量需求越小，CO 2當(dāng)量越高。

對(duì)計(jì)算影響最大的是機(jī)器是使用電動(dòng)、液壓還是混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。更進(jìn)一步，計(jì)算還受到使用單回路泵技術(shù)還是雙回路泵技術(shù)或液壓蓄能器以及伺服電動(dòng)計(jì)量或噴射等其他選項(xiàng)的影響。Arburg 指出，任何能夠?qū)崿F(xiàn)同步、動(dòng)態(tài)和快速運(yùn)動(dòng)并縮短循環(huán)時(shí)間的功能都會(huì)對(duì)使用過程中的碳足跡產(chǎn)生積極影響。螺桿直徑和裝機(jī)功率也是如此，所以射出量越大，功耗越小越好。

應(yīng)用影響
最終，機(jī)器成型的零件也會(huì)對(duì)壓力機(jī)的 PCF 產(chǎn)生影響?？偟膩碚f，Arburg 指出，生產(chǎn)小批量技術(shù)成型部件的特定能源需求明顯高于生產(chǎn)快速循環(huán)包裝產(chǎn)品的能源需求

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