《塑料 生物基塑料的碳足迹和环境足迹 第2部分：材料碳足迹 由空气中并入到聚合物分子中co2的量（质量）gbt 41638.2-2023》详细解读

《塑料生物基塑料的碳足迹和环境足迹第2部分：材料碳足迹由空气中并入到聚合物分子中co2的量（质量）gb/t41638.2-2023》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语、定义、符号和缩略语3.1术语和定义3.2符号3.3缩略语4应用5材料碳足迹contents目录5.1原则5.2生物基碳含量的测定5.3生物基碳含量(以质量计)的测定或计算5.4从空气中去除且被1kg聚合物固定的CO2量(质量)的计算附录A(资料性)计算从空气中去除并被聚合物分子固定的CO2量contents目录A.1通则A.2聚乳酸(PLA)A.3生物基聚乙烯(bio-PE)A.4生物基聚对苯二甲酸乙二醇酯(bio-PET)附录B(资料性)典型活动的当量排放值参考文献011范围适用对象生物基塑料生产商规范生物基塑料生产过程中的碳排放量计算和环境影响评估。提供监管依据，确保生物基塑料生产符合环保要求。环保监管机构了解产品环保性能，作出更环保的购买决策。消费者和采购商生物基塑料生产过程中由空气中并入聚合物分子中的CO2量该标准关注生产过程中，通过特定工艺将空气中的CO2并入聚合物分子中，降低整体碳排放。涉及内容材料碳足迹的计算方法规范了如何计算生物基塑料的碳足迹，即从原材料获取、生产、加工、运输到最终产品的整个生命周期中的碳排放。环保性能评估指标除了碳足迹外，还涉及其他环保性能评估指标，如水资源消耗、能源消耗和废弃物产生等。022规范性引用文件2006环境管理生命周期评价原则与框架ISO140402006环境管理生命周期评价要求与指南ISO140442018温室气体-产品碳足迹-原则、要求和指南ISO14067国际标准010203010203GB/T24001-2016环境管理体系要求及使用指南GB/T24040-2008环境管理生命周期评价原则与框架GB/T24044-2008环境管理生命周期评价要求与指南国内标准《中华人民共和国节约能源法》《中华人民共和国循环经济促进法》《中华人民共和国环境保护法》相关法规《塑料制品的环保要求及标准》《生物基塑料行业标准》行业规范请注意，具体的引用文件可能因标准的更新而有所变化，建议在实际应用中结合最新的法规和标准进行参考。033术语、定义、符号和缩略语材料碳足迹特指材料在其生命周期内，从原材料获取到加工成最终产品，所产生的二氧化碳排放量。碳足迹指一个产品、服务或活动在其整个生命周期中，包括原材料获取、生产、运输、使用以及废弃处理等阶段，直接或间接产生的二氧化碳排放量。生物基塑料以可再生生物质为原料，通过生物或化学转化方法制成的塑料材料，具有良好的生物相容性和可降解性。3.1术语和定义代表碳足迹，用于表示某个产品或活动的二氧化碳排放量。CF代表生物基塑料，用于标识这种环保材料。BP代表材料碳足迹，专指材料在生命周期内的碳排放。MCF3.2符号LCA温室气体（GreenhouseGas），指大气中那些吸收和重新放出红外辐射的自然和人为的气态成分，包括二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等。GHGPCR消费后回收材料（Post-ConsumerRecycled），指从消费者手中回收再利用的材料。生命周期评价（LifeCycleAssessment），一种评价产品、工艺或活动从原材料获取到最终处置整个生命周期环境影响的方法。3.3缩略语043.1术语和定义3.1.1碳足迹碳足迹定义指某一产品、过程或活动在其生命周期内所排放的温室气体总量，通常以二氧化碳当量（CO2e）表示。碳足迹计算范围碳足迹评估意义包括从原材料获取、生产加工、运输、销售、使用和废弃处理等全生命周期过程中产生的温室气体排放。有助于了解产品或活动的环境影响，为减排措施提供依据。环境足迹定义指某一产品、过程或活动在其生命周期内对环境产生的总体影响，包括资源消耗、污染物排放和生态破坏等方面。环境足迹评估内容环境足迹评估意义3.1.2环境足迹通常包括碳足迹、水足迹、土地足迹等多个方面，以全面评估产品或活动的环境绩效。有助于发现产品或活动在环境方面的薄弱环节，为制定针对性的改进措施提供依据。3.1.3聚合物分子中并入的CO2量CO2并入聚合物意义通过将空气中的CO2并入聚合物分子中，可以降低塑料生产过程中的碳排放，实现碳的循环利用。CO2并入聚合物方法目前已有多种技术可将CO2转化为可用于聚合物合成的原料，如利用催化剂将CO2转化为碳酸乙烯酯等。CO2并入聚合物量计算指在生产过程中，实际并入到聚合物分子中的CO2质量，该指标有助于衡量生产过程的碳减排效果。指以可再生生物质为原料生产的塑料，具有环保、可再生等优点。生物基塑料定义包括聚乳酸（PLA）、聚羟基脂肪酸酯（PHA）等多种类型，可广泛应用于包装、餐具、医疗器械等领域。生物基塑料种类由于生物基塑料以可再生生物质为原料，其生产过程中的碳足迹相对较低，有助于减缓全球气候变化。生物基塑料与碳足迹关系3.1.4生物基塑料053.2符号3.2.1符号定义代表由空气中并入到聚合物分子中的CO2量，单位为克（g）Cm代表聚合物的质量，单位为克（g）Mp代表碳足迹，即产品生命周期中产生的温室气体排放量，单位为克二氧化碳当量（gCO2e）CF3.2.2符号使用说明010203Cm用于量化生物基塑料在生产过程中从空气中固定的CO2量，是衡量其环保性能的重要指标。Mp用于计算单位质量聚合物中的Cm值，便于不同产品之间的比较。CF用于评估生物基塑料的整体环境影响，包括其生产、运输、使用和废弃等阶段的温室气体排放。3.2.3符号的重要性对于消费者而言，这些符号也有助于他们更加明智地选择环保产品，共同推动绿色消费和低碳生活方式的普及。这些符号有助于推动生物基塑料产业的可持续发展，引导企业优化生产工艺、降低环境负荷，提高产品的市场竞争力。通过Cm、Mp和CF等符号，可以全面、客观地评估生物基塑料的环保性能，为政策制定、产品研发和市场推广提供参考依据。010203063.3缩略语3.3.1通用缩略语01碳足迹（CarbonFootprint），表示某个产品或服务在整个生命周期内所排放的温室气体总量。生命周期评估（LifeCycleAssessment），对产品或服务从原材料获取、生产、使用到废弃处理的全过程进行环境影响评估的方法。温室气体（GreenhouseGas），指任何会吸收和释放红外线辐射并存在大气中的气体。0203CFLCAGHGBio-basedPlastics生物基塑料，指以可再生生物质为原料生产的塑料。Polymer聚合物，指由一种或几种单体聚合而成的高分子化合物。CO2二氧化碳，是温室气体的一种，对地球气候变化有重要影响。GB/T中华人民共和国国家标准推荐标准，是中国国家标准的标识。3.3.2专业缩略语mCF材料碳足迹（MaterialCarbonFootprint），特指本标准中由空气中并入到聚合物分子中的CO2的量（质量）。AirCO2指通过特定工艺从空气中直接捕获并固化到聚合物分子中的二氧化碳。3.3.3本标准特定缩略语074应用确定需要评估碳足迹的具体生物基塑料产品或材料。明确评估对象界定系统边界数据收集准备根据产品的生命周期，确定评估的起始和终止阶段。收集与产品相关的原材料获取、生产、运输等环节的数据。4.1确定目标产品识别产品生命周期中所有产生二氧化碳排放的环节。排放源识别对收集到的数据进行处理和分析，确保数据的准确性和完整性。数据处理与分析采用适当的方法计算产品的碳足迹，包括直接排放和间接排放。碳足迹计算4.2碳足迹计算结果解释对计算结果进行解释，明确产品的碳足迹以及各环节的排放情况。不确定性分析分析计算过程中可能存在的不确定性因素及其对结果的影响。报告编制编制详细的碳足迹评估报告，包括评估方法、数据来源、计算结果等。4.3结果解释与报告提出针对性的产品改进建议，以降低产品的碳足迹。产品改进建议为政府、企业和消费者提供决策支持，推动生物基塑料产业的可持续发展。决策支持根据碳足迹评估结果，评估产品对环境的影响程度。环境影响评估4.4应用与改进085材料碳足迹材料碳足迹是指在材料的生命周期内，包括其生产、加工、运输、使用和废弃等阶段，所产生的温室气体排放量。定义随着全球气候变化问题日益严峻，减少温室气体排放已成为国际社会共同关注的焦点。材料碳足迹的评估有助于了解材料对环境的影响，为制定减排措施提供依据。重要性5.1碳足迹定义与重要性计算方法材料碳足迹的计算需综合考虑材料生命周期内各个环节的温室气体排放量，并采用合适的方法进行数据收集和处理。标准国内外已制定了一系列碳足迹计算标准和规范，如ISO14067、PAS2050等，为碳足迹的量化评估提供了指导。5.2碳足迹计算方法与标准原材料选择与获取不同原材料的获取方式和生产过程对碳足迹产生显著影响，如使用可再生资源可降低碳足迹。生产过程能耗与排放生产过程中的能源消耗和废弃物排放是碳足迹的重要组成部分，优化生产工艺和提高能源利用效率有助于减少碳足迹。运输与分销材料的运输方式和距离对碳足迹产生影响，选择绿色运输方式和缩短运输距离可降低碳足迹。5.3影响材料碳足迹的因素5.4降低材料碳足迹的途径与措施使用可再生资源和生物基原料01利用可再生资源和生物基原料替代化石原料，可降低材料的碳足迹。优化生产工艺和提高能效02通过改进生产工艺、提高设备能效和利用清洁能源等措施，减少生产过程中的能源消耗和温室气体排放。绿色运输与分销策略03采用低碳运输方式、优化运输路线和减少不必要的分销环节，以降低材料的运输碳足迹。回收再利用与循环经济04加强材料的回收再利用，实现资源的循环利用，从而减少新材料的生产需求和相关的温室气体排放。095.1原则完整性原则应考虑生物基塑料全生命周期内的所有相关过程，包括原材料获取、生产、运输、使用和废弃等阶段。碳足迹计算应涵盖从摇篮到坟墓（即从原材料提取到最终处置）的所有阶段。选择的评价参数应与评价目的密切相关，确保评价结果的准确性和有效性。应重点关注对碳足迹和环境足迹有显著影响的过程和因素。相关性原则透明度原则数据来源和计算方法应公开透明，以便第三方进行验证和复核。应提供足够的信息来支持评价结果，包括数据清单、计算方法和假设等。““一致性原则在进行评价时，应采用一致的方法和标准，以确保评价结果的可比性和可信度。对于相同或类似的产品或过程，应采用相同的评价方法和参数进行计算。105.2生物基碳含量的测定放射性碳同位素法通过测量样品中放射性碳同位素14C与非放射性碳同位素12C的比例，来确定生物基碳的含量。这种方法精确度高，但需要专业的设备和实验室环境。元素分析仪法测定方法使用元素分析仪测量样品中的碳、氢、氮等元素含量，通过计算得出生物基碳的含量。这种方法操作简便，适用于大批量样品的快速测定。0102测定步骤测定过程根据所选的测定方法，按照相应的操作规程进行测定。如采用放射性碳同位素法，需将样品送至具备相应资质的实验室进行检测。结果计算根据测定数据，采用适当的计算方法得出生物基碳的含量。对于元素分析仪法，可通过设备自带的软件直接得出结果。样品准备收集具有代表性的生物基塑料样品，进行干燥、粉碎等预处理。030201注意事项样品应具有代表性，能够真实反映生物基塑料的实际情况。01测定过程中应严格按照操作规程进行，避免误差的产生。02对于测定结果应进行合理的解释和使用，避免误导和滥用。03环保指标生物基碳含量是评价生物基塑料环保性能的重要指标之一。高生物基碳含量意味着该塑料产品具有较低的碳排放和更好的可持续性。产品优化通过测定生物基碳含量，可以为生物基塑料产品的配方优化和生产工艺改进提供依据，进一步提高产品的环保性能和市场竞争力。法规符合性随着全球环保意识的提高和相关法规的日益严格，生物基碳含量可能成为未来某些市场准入的必要条件之一。因此，准确测定生物基碳含量对于确保产品符合相关法规要求具有重要意义。生物基碳含量的意义115.3生物基碳含量(以质量计)的测定或计算元素分析仪使用元素分析仪可以直接测定生物基塑料中的碳含量。该方法准确度高，但需要专业的设备和操作技术。燃烧法通过完全燃烧生物基塑料样品，测定产生的CO2量，从而间接计算出碳含量。此方法简单易行，但需注意实验条件的控制。测定方法如果已知生物基塑料的化学式，可以直接根据化学式中的碳原子数量和分子量计算出碳含量。根据化学式计算通过实验测定得到的碳含量数据，可以直接用于计算生物基碳含量。例如，使用元素分析仪或燃烧法测定的碳含量数据。利用测定数据计算方法01样品准备确保生物基塑料样品纯净、干燥，并按照相关标准进行研磨、混合等处理，以保证测定结果的准确性。实验条件在进行燃烧法测定时，需严格控制实验条件，如燃烧温度、氧气流量等，以减少误差。数据处理对实验数据进行合理的处理和分析，排除异常值，确保结果的可靠性和准确性。同时，应多次测定并取平均值以提高精度。注意事项0203125.4从空气中去除且被1kg聚合物固定的CO2量(质量)的计算采用生命周期评估（LCA）方法，确定从空气中去除且被聚合物固定的CO2量考虑到生产过程中的所有碳输入和输出，确保计算的准确性计算公式：固定的CO2量=聚合物中的碳元素质量/聚合物质量×1000g计算方法与公式数据收集与处理收集聚合物生产过程中的所有相关数据，包括原材料、能源使用、废弃物等01对数据进行处理和分析，以确定每个环节的碳排放和碳固定情况02确保数据的准确性和可靠性，以支持后续的计算和分析03010203分析聚合物生产过程中的碳足迹，包括直接和间接碳排放识别碳足迹的关键环节和影响因素，提出减排措施和建议为企业制定碳减排计划和目标提供科学依据碳足迹分析评价聚合物生产过程中对环境的影响，包括气候变化、资源消耗等方面与传统塑料进行比较，分析生物基塑料在环保方面的优势和局限性为政策制定者、企业和消费者提供决策支持和参考信息环境影响评价01020313附录A(资料性)计算从空气中去除并被聚合物分子固定的CO2量A.1确定生物基塑料中的生物基碳含量通过合适的测试方法，如放射性碳测定或生物基碳含量测试，确定生物基塑料中来源于生物质的碳含量。根据测试结果，计算出生物基塑料中生物基碳的质量百分比。““基于生物基碳的质量百分比，结合生物基塑料的总质量，计算出生物基碳的总质量。由于生物质中的碳来自于空气中的CO2，因此可以根据生物基碳的总质量，推算出从空气中固定的CO2量。A.2计算从空气中固定的CO2量在计算过程中，应确保测试方法的准确性和可靠性，以避免误差的产生。在进行碳足迹评估时，还应考虑生物基塑料生产、运输、使用等全生命周期过程中的碳排放。对于不同类型的生物基塑料，其生物基碳含量可能有所不同，因此应针对具体材料进行测定。A.3注意事项A.4与其他环保标准的关联本附录提供的计算方法可与其他环保标准相结合，如ISO14067碳足迹标准，以全面评估生物基塑料的环保性能。通过与其他环保标准的关联，可以为企业提供更全面的环保指导，促进生物基塑料的可持续发展。14A.1通则123本部分规定了如何计算生物基塑料材料碳足迹的方法。适用于以生物基为原料生产的塑料材料，包括但不限于聚乳酸（PLA）、聚羟基脂肪酸酯（PHA）等。旨在量化生物基塑料从原材料获取到生产过程中的碳排放。A.1.1范围碳足迹指某一产品在其生命周期内，包括原材料获取、生产、运输、使用和废弃等阶段，所产生的温室气体排放量。生物基塑料以可再生生物质为原料，通过生物或化学方法转化而成的塑料材料。聚合物分子并入CO2量指在生产生物基塑料过程中，通过特定工艺将空气中的CO2并入到聚合物分子中的质量。A.1.2术语和定义通过生命周期评估（LCA）方法，全面考虑生物基塑料从原材料到生产过程的碳排放。聚焦于空气中并入到聚合物分子中的CO2量，以此作为衡量生物基塑料碳足迹的重要指标。结合具体生产工艺和原材料来源，对碳足迹进行精确计算。A.1.3原理010203确定系统边界明确生物基塑料生命周期的各个阶段，包括原材料获取、生产加工、运输等。数据收集收集与系统边界内各个阶段相关的能源消耗、物料使用等数据。碳排放计算根据收集的数据，利用相应的排放因子计算出各个阶段的碳排放量。碳足迹汇总将各个阶段的碳排放量进行累加，得到生物基塑料的总碳足迹。A.1.4计算方法15A.2聚乳酸(PLA)聚乳酸的概述应用领域广泛应用于包装、纤维、医疗器械、汽车和航空等领域。特点具有良好的生物相容性和可降解性，可在自然环境中被微生物分解，最终生成二氧化碳和水。定义聚乳酸，又称聚丙交酯，是以乳酸为主要原料聚合得到的聚酯类聚合物。指产品在其生命周期内所产生的温室气体排放量。碳足迹定义乳酸的发酵生产、聚合过程以及产品的运输和使用等都会产生一定的温室气体排放。聚乳酸的碳足迹分析优化生产工艺、提高生产效率、使用可再生能源等。减少碳足迹的措施聚乳酸的碳足迹01可降解性聚乳酸可在微生物作用下分解为二氧化碳和水，对环境无害。聚乳酸的环境影响02替代传统塑料使用聚乳酸替代传统塑料可减少白色污染，降低对环境的影响。03推动可持续发展聚乳酸作为一种生物基塑料，其生产和使用符合可持续发展的要求，有助于推动环保产业的发展。VS随着人们对环保意识的提高，聚乳酸等生物基塑料的市场需求将不断增长。挑战聚乳酸的生产成本相对较高，限制了其广泛应用；同时，聚乳酸的性能也需进一步优化以满足更多领域的需求。市场前景聚乳酸的市场前景与挑战16A.3生物基聚乙烯(bio-PE)生产过程010203原料来源生物基聚乙烯的主要原料来自于可再生资源，如甘蔗、玉米等生物质。生产工艺通过发酵过程将生物质转化为乙醇，再进一步转化为乙烯，最后聚合成生物基聚乙烯。碳排放在生产过程中，生物基聚乙烯的碳排放量远低于传统石油基聚乙烯。环保性能由于其原料来源于可再生资源，生物基聚乙烯具有更低的碳足迹和环境足迹。可持续性生物基聚乙烯的生产过程符合可持续发展的要求，有助于减少对有限石油资源的依赖。物理性能生物基聚乙烯具有与传统石油基聚乙烯相似的物理性能，如良好的韧性、耐化学腐蚀性等。材料特性包装材料生物基聚乙烯可用于制作各种包装材料，如塑料袋、塑料瓶等。农用薄膜由于其良好的韧性和耐腐蚀性，生物基聚乙烯也可用于制作农用薄膜，提高农作物的产量和质量。其他领域此外，生物基聚乙烯还可应用于医疗器械、电线电缆等领域。020301应用领域随着全球对环保和可持续发展的日益重视，生物基聚乙烯等生物降解塑料的市场需求将不断增长。市场前景尽管生物基聚乙烯具有诸多优势，但其生产成本仍高于传统塑料，且目前的生产规模相对较小。然而，随着技术的进步和产业的升级，这些问题有望得到解决，为生物基聚乙烯的更广泛应用提供机遇。挑战与机遇市场前景与挑战17A.4生物基聚对苯二甲酸乙二醇酯(bio-PET)A.4.1材料介绍bio-PET是一种由可再生资源（如生物质）制得的聚酯材料。01它具有与传统PET相似的物理和化学性质，但更加环保。02bio-PET可广泛应用于包装、纤维和薄膜等领域。03123bio-PET的生产主要通过生物发酵和聚合反应两个步骤完成。生物发酵过程中，微生物将糖类等可再生资源转化为对苯二甲酸（PTA）或乙二醇（EG）。随后，在聚合反应中，PTA和EG发生缩聚反应生成bio-PET。A.4.2生产工艺bio-PET的碳足迹包括原材料获取、生产加工、运输等环节产生的温室气体排放。相较于传统PET，bio-PET的碳足迹更低