再生產品二氧化碳排放相關研究

壹、 生命週期評估（Life Cycle Assessment, LCA）

目標與範疇界定主要為界定作業目標與作業範疇，生命週期盤查分析主要包含數據 收集與計算並量化系統投入與產出項，生命週期衝擊評估主要評估產品在環境面的衝擊 程度，生命週期闡釋主要闡釋盤查分析與衝擊評估整合的結果，提供結論與建議給決策 者作為決策參考。

完整的生命週期評估可能會面對許多評估限制或數據上的缺口，如欲鉅細靡遺的補 足這些資料，將面臨花費相當高昂的代價與人力，因此適當的限制方法與範圍的改良評 估模式越來越受到討論。簡約式生命週期評估分析就是一種簡化的生命週期評估，其目 的係在於改良目前生命週期評估的複雜性與所需耗用大量的人力、物力投資。藉由簡化 分析步驟、程序或數據，而仍能獲得具有意義與使用條件之結果。其作業方式通常以限 制或刪減生命週期特定階段、專注於特定環境議題、刪減特定盤查分析參數、簡化或忽 略衝擊評估為主。本研究欲評估之廢棄混凝土再利用減碳效益，也是運用此種簡約式生 命週期概念，來達成簡化評估的目的。

碳足跡的應用層面，可分成「個人碳足跡」、「產品碳足跡」、「企業碳足跡」、

「國家城市碳足跡」等四大層面。個人碳足跡是針對每個人日常生活中的食、衣、住、

行所導致的碳排放量加以估算的過程。產品碳足跡，則是以單一產品製造、使用以及廢 棄階段，整個「搖籃到墳墓」的過程中，因燃料使用以及製程導致的溫室氣體排放量。

企業碳足跡相較於產品碳足跡，還包括了非生產性的活動，例如相關投資的碳排放量，

亦是企業碳足跡所需揭露的範圍。國家或城市的碳足跡，著眼於整個國家的總體物質與 能源的耗用所產生的排放量，並注重於「間接」與「直接」、「進口」與「出口」所造 成排放量的差異之分析，以檢視是否此類碳逸漏是否符合環境正義的原則。本研究為評 估再生綠建材方式之再生產品及非再生產品排碳量，應採用產品碳足跡觀念，針對混凝 土產品生命週期各階段探討應納入評估項目。根據碳足跡規範內容，列入產品生命週期 邊界內的通用材料或活動如表 ：

/

2-5 貳、 簡約式生命週期評估

參、 產品碳足跡系統邊界

(Streamlined LCA)

表 2-5 列入產品生命週期邊界內的通用材料或活動

(PCR) PCR

2-3 2-4 2-6 2-7

圖 2-3 Masonry unit clay bricks 系統邊界圖（資料來源：EPD 網站）

表 2-6 Masonry unit clay bricks 評估項目

生命週期 製造階段 使用階段

評估項目 內部開採

◎內部提取和供應原材料

（自己的採石場）

◎材料的挖掘和處理的方式進行 使用柴油和電力輸送

外部開採

◎加工及供應的原料和半製程品

（外部供應商）

產品一系列的加工過程

產品運輸卡車

◎ ％在 公里

◎ ％在 公里

◎ ％超過 公里

（資料來源：本研究整理）

1.

( )

2.

3.

( )

79 0-100

9 100-300

12 300

(1) Masonry unit clay bricks (砌塊泥土磚)

圖 2-4 Cement 系統邊界圖（資料來源：EPD 網站）

表 2-7 Cement 評估項目

生命週期 製造階段 使用階段

評估項目

生產前

◎提取原料

◎生產添加劑

◎開採和生產所需燃料

◎運輸 生產

◎生產一系列加工過程

分配給使用者

（資料來源：本研究整理）

營建產品碳排放量對於土地碳貯存量之影響目前無直接相關論文，但近年亦有對於 土地碳貯存潛在影響之相關文獻。 【 】探討目前土地碳貯存 量以目前評估方式，是否過於低估其影響力，並建議土地二氧化碳排放量影響可能尚需 全盤重新考量土地碳貯存變化； 提出 世紀森林碳貯存量逐漸下降情 況，提出相關看法與可能因應政策，並提供相關森林碳管理計畫； 報告中指出土 地利用方式改變與土地現況碳排放量，可以由土壤碳庫 概念加以評估，若 土地使用方式改變，可以藉由土壤碳庫損失推斷此行為之溫室氣體排放量，以下土地碳

1.

2.

Jose Luis Diaz-Hernandez 50

Richard Birdsey 20

IPCC (Carbon Sink) (2) Cement (水泥)

肆、 土地碳貯存評估模式

貯存，所需考慮各種不同碳庫，根據土地類型不同，碳庫內容也會因而有所差異，土壤 中碳庫類別如圖 ：

圖 2-5 土壤碳貯存量類別（資料來源：本研究整理）

對於土地通用計算方式，可分為生物生質碳與土壤碳兩大類，生物生質碳又可分為 三類，第一部份地上生植碳，如高大林木樹幹與樹冠、灌木叢、蕨類與草本植物等；第 二部份枯枝落葉層，被砍伐之林木所殘留之基幹屬於此部分；第三部份地下生質碳，主 要為植物的根。土壤碳部分則可分為有機碳與無機碳，土壤有機質即為含碳化合物，分 為有機殘體 和腐植質 。 （ ）估計全球 深的土壤 碳庫發現有機質碳庫的總量約在 （ ）之間，而無機質碳庫總 量則不到有機碳庫的一半，僅 。由於無機質碳庫在地表與大氣間的轉換緩慢 且多屬局部性者，可穩定留存在土壤裡，一般而言並不常納入氣候變遷的相關研究中。

對於不同地點之土壤碳貯存量需要該國或相關研究長時間調查才能得到該地之土 地碳貯存量， 研究報告對於一般土地有提供預設值以利進行初步估算，但仍建議 以當地數據為主，以下彙國內對於碳庫研究相關文獻，以利於後續實際模式建立。

我國目前土壤研究調查中，張朝婷 調查全臺灣不同氣候區未經干擾的天然林 土壤及枝葉層碳庫，藉此建立溫量指數（ ）與土壤有機碳庫之回歸模式，而推估出在 全臺 萬餘公頃的天然林中，表層 土壤與枝葉層共儲存了 的碳。

陳尊賢 以 （ ）依地質與氣象資料推出臺

灣的土綱 地圖，配合調查 個土體資料結果，計算出全台 萬餘公頃的森林的 2-5

(Organic residues) (Humus) Batjes 1996 1m

1426-1548 Pg 1 Pg = 1012 kg 695-748Pg

IPCC

(2004) WI

95 0~20cm 55.3Tg

(1997) USDA U.S. Department of Agriculture

1 72 150 0~30

及 礦質土壤（不含枯枝落葉層）中，有機碳庫存量分別為 及 推估臺灣森林土壤樹種土綱在一公尺深度內的有機碳貯存量。碳貯存量最高為

灰化土 ，這可能是由於其表土或淋澱層 累積較多

的有機質，其次依序為極育土（ ） 、灰燼土 、

弱育土 與新成土 。

以上文獻針對土壤中有機碳庫（ ）之調查報告，對於地上生物量 與枯枝落葉層部份國內目前則無相關調查報告，此部份則使用 年 研究報告 預設數值加以評估。

cm 0~100 cm 134.6 Tg

224.6Tg

Spodosols(37.2kg-C/m2) (Spodic horizon)

Ultisols (27.9kg-C/m2) (Andisol,26.6kg-C/m2)

(Inceptisols,23.2kg-C/m2) (Entisols,13.7kg-C/m2) Soil Organic Carbon

2006 IPCC

本研究藉由再生綠建材產品評估模式的建立，界定出各產品系統邊界以及訂定應納 入評估之項目，並選定高壓混凝土磚與陶瓷面磚產品，對其分類處理流程、使用機具、

及土地耗用等進行範圍確認，進一步計算求得再生產品系統與非再生產品系統碳排放量 差異，即為本研究欲評估之減碳效益，模式示意如圖

非再生產品系統

再生產品系統 系統邊界 再

生 綠 建 材

減 碳 效 益 再生綠建材產品評估模式

圖 3-1 再生綠建材產品評估模式示意圖（資料來源：本研究整理）

本節先就模式訂定前所遵守的產品碳足跡計算原則進行說明，再比較再生與非 再生綠建材計算二氧化碳排放的差異，最後討論出適用於再生綠建材之碳排放評估模 式。

碳足跡可定義為與一項活動或產品生命週期過程當中直接與間接產生的二氧化碳 排放量 。主要分為兩部分，直接或主要的碳足跡即燃燒化石燃料排放之二氧 化碳，包含國內能源消費和運輸；間接或次要碳足跡衡量活動、產品以及服務等整個生 命週期的碳排放量，包含生產、使用和最終處置。碳足跡評估範疇，一般可分為從搖籃 到大門 及從搖籃到墳墓 。許多研究與文獻指出，碳足跡亦 可標示出一個人、一項產品、甚至一個國家的碳排放量，當能源與資源耗用量越多時，

3-1

(ISA, 2007)

(cradle to gate) (cradle tograve)