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 從實驗室到永續:LCA在工學院創新研究中的角色與趨勢

文/碩士生林品妤

  張恒毅博士為東京大學永續科學(GPSS-GLI)博士,現任東京大學 Platinum Society專案講師。張博士師承福島康裕及平尾雅彥等名師,專長為生命週期評估(Life Cycle Assessment, LCA)與永續科學研究,致力於運用跨領域工程技術,為社會與環境的永續轉型提供解決方案。

  生命週期評估是一種量化評估產品、製程或服務,從原材料開採、製造、運輸、使用過程,直到最終廢棄處理或回收的所有階段,對環境影響的系統性評估方法。此評估可協助企業與研究人員識別環境衝擊的熱點,進而優化設計並推動永續發展。

  過去,生命週期評估主要被視為一種回溯性的工具,通常發生在產品開發完成之後,研發人員透過撰寫LCA報告來檢視既有產品對環境造成的影響,探究其究竟是環境友善或是損害。目前LCA已逐漸被用於前瞻性的設計工具,於研發階段便加以深度整合,用以輔助技術開發,而這種轉變讓研究人員能在設計初期就以永續為目標,為創造更好的未來進行規劃。

  演講過程提到的生命週期評估方法,將過往憑直覺判斷環保的習慣,轉而透過數據證據進行全生命週期的診斷。在技術層面上,張博士詳述了從目標定義、盤查分析到衝擊評估的嚴謹運作流程,並指出核心價值在於識別環境衝擊的「熱點」,以防止在技術優化過程中產生「問題轉移」,亦即解決碳排卻增加了生態毒性,或優化了製程卻惡化了回收階段的權衡陷阱。

  在實務案例的應用上,張博士分享了多項前瞻性技術的評估經驗。首先是針對奈米碳管材料(CNT 材料)的合成,藉由 LCA 比較2D與3D合成方式對全球暖化潛勢的影響。接著,在鋰硫電池技術(Li-S 電池技術)案例中,分析從鈕扣電池到軟包電池規模化後的環境表現,並找出正極生產過程中的熱點。此外,亦討論到鋰金屬創新開採技術(Bioelectrochemical Lithium Recovery),在利用電化學與生物技術的結合來提高採礦效率中,LCA所扮演的角色。在循環經濟方面,則分享了藉由LCA所發展的環境友善電極回收技術 (Graphite Regeneration)來再生石墨材料。最後,則提及了鈉離子電池在量化電極製程優勢上的研究趨勢 。

  演講進入問答環節時,資源系吳毓純老師首先針對務實面提問,探討實驗室研發的創新配方應如何有效銜接業界應用;化工系吳采薇老師則對技術細節中的「奈米碳管」進一步提問,在尖端技術開發與環境永續之間,應如何進行精準的權衡與平衡。交流過程有來有往,不同思維所刺激的火花為在場師生開拓了嶄新的永續視野。活動最後由資源系葉信富老師代表頒贈紀念品,誠摯感謝張恒毅博士遠道而來,將日本與國際間前瞻的永續科研觀念帶來成大。這場演講不僅提高學生的學習廣度,更讓大家看見在數據與工程技術的背後,是一份守護未來社會的堅定承諾。