(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品のライフサイクルを原材料調達段階、製造段階、流通段階、使用段階、ＥＬ段階(End of Life stage)に分け、
前記ＥＬ段階を、埋立又は焼却処分、部品再利用、材料再利用、モノマー再生、エネルギー回収及び保存の６つのパターンに分けてモデル化し、各段階及び各パターン毎に環境負荷物質排出量を算出すると共に、各段階の環境負荷物質排出量の総和を算出する算出手段と、
各々の算出結果を出力する出力手段とを有し、
前記算出手段は、前記ＥＬ段階の各パターンのうち、材料や部品等に再生加工し、元の製品のライフサイクルに戻る形でリサイクルされる場合の環境負荷物質排出量の算出を行う場合、元の製品に再生される材料の量に相当する環境負荷物質排出量を算出すると共に、前記再生された材料や部品等が元の製品のライフサイクルに戻ることによる環境負荷物質排出量の減少分を各段階で算出し、
前記ＥＬ段階の各パターンのうち、材料や部品等に再生加工し、元の製品のライフサイクルに戻らない形でリサイクルされる場合の環境負荷物質排出量の算出を行う場合、前記元の製品のライフサイクルに戻らない形のリサイクルによる材料や部品と同量の同じ材料や部品等が、別途に素材や原料から製造された場合の環境負荷物質の排出量を減少分として算出することを特徴とする製品の環境負荷評価装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば工業製品の環境負荷を簡易に評価できる環境負荷評価装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年地球環境問題への社会的関心の高まりから、産業生産システムなどが社会に及ぼす環境負荷だけでなく、工業（産業）製品自体が社会に及ぼす環境負荷低減が求められている。
【０００３】
そこで、工業製品（以下単に製品と称する）のライフサイクルに亘る環境負荷を求めて分析、評価し環境負荷を低減するための手法であるライフサイクルアセスメント（LCA：Life  Cycle  Assesment  for  environment）が注目されている。
【０００４】
製品のライフサイクルアセスメントとは、要するに製品による環境負荷を製造時や使用時など特定の断面で評価することなく、製品の製造から廃棄及びリサイクルに亘る一生涯の間の環境負荷を評価することである。
【０００５】
そのため、一般にライフサイクルアセスメントを行うにあたっては、まず製品の一生をライフサイクルとして幾つかの段階に分け、各段階を更に製品を構成する部品や材料毎などに分解する。そして、各段階で投入される資材の種類や量を全て洗い出し、その投入された資材の製造や消費に伴う環境負荷を求めて各段階毎に環境負荷を算出し、各段階を合計して製品のライフサイクルに亘る環境負荷を算出する。最後に算出結果を含めて詳細に考察して環境負荷を合理的に削減する手だてとするものである。
【０００６】
従来、工業製品の環境負荷量の計算と評価を行う装置としては、下記の手順及び方法によるものが一般に知られている。
【０００７】
（１）工業製品のライフサイクルに亘る特定種類の環境負荷因子について、工業製品の原材料製造から廃棄までの過程を、図１７の様に幾つかの段階に分けてモデル化する。図１７では、資源採取段階Ｓ０、原材料製造段階Ｓ１、製品製造・加工段階Ｓ２、流通・販売段階Ｓ３、使用・消費段階Ｓ４、最後に廃棄段階Ｓ５の６段階に分け、各段階の間を資源や素材等が「物の輸送」によって有機的につながっているものとする。
【０００８】
（２）各段階毎にその製品に投入される材料やエネルギー等の量を入力する。
【０００９】
（３）投入される材料やエネルギーなどの単位量が製造及び消費されることにより排出される特定種類の環境負荷因子の量を調査して入力する。また、統計データ等に基づいて取得した上記に関するデータベースを具備している環境負荷評価装置の場合は、その中から適当なデータを選択する。
【００１０】
（４）上記（２）及び（３）で入力又は選択されたデータを演算し、各段階での特定環境負荷因子の総和を求める。
【００１１】
（５）モデル化された各段階での特定環境負荷因子の総和を求め、各段階における環境負荷量等を図表、数値等で出力手段に出力することにより、工業製品のライフサイクルにおける環境負荷を評価する。
【００１２】
以上述べた図１７のモデルでは、資源採取から廃棄に至る一方向の流れしか考慮されておらず、大量生産、大量消費、大量廃棄と言った前近代的な製造形態における環境負荷量の計算と評価しかできなかった。
【００１３】
現在の製造形態は、廃棄処分の一歩手前の製品からリサイクルできる資源や素材を取出して適正処理し、リサイクル材として製品ライフサイクルの上流である原材料製造段階に戻して省資源と廃棄物削減の両面から、環境負荷の低減を図っている。
【００１４】
そのため、より実態に合った図１８のようなモデルを使って、工業製品の環境負荷量の計算や評価を行うことが定着しつつある。このモデルでは、使用・消費済みの製品の中からリサイクル可能な資源や素材を回収してライフサイクルの上流に戻すルート、具体的には使用・消費段階Ｓ４の下流側と、原材料製造段階の上流側の間に、リサイクル段階Ｓ１０を付加したものである。このようにすることにより、素材として再利用するマテリアル・リサイクルの具現化することができるようになった。
【００１５】
しかしながら、図１８のモデルにも以下のような問題点があるため、更なる改良が望まれていた。
【００１６】
（Ａ）統計資料等に基づく材料やエネルギーの単位量当りの製造、消費等に伴い排出される特定環境負荷因子の量（以下、環境負荷係数）に関するデータベースを内部に保持する装置の場合には、求める製品の原料や資材となる材料が当該データベースに無い場合には、固有のデータを入力することができないため、近似的材料種を選択することとなり、計算の精度が悪くなる。
【００１７】
（Ｂ）同じく、環境負荷係数のデータベースを内部に保持する装置の場合には、工業製品のライフサイクルモデルにおける特定の段階までの環境負荷因子量の計算結果を環境負荷係数として保存できないため、ライフサイクルの段階の一部が同じである工業製品の環境負荷量を計算する場合、同じ入力操作を繰り返す必要があり、作業が煩雑になる。
【００１８】
（Ｃ）個々の環境負荷係数を調査し、入力する装置の場合にも上記（Ｂ）と同様の問題がある。
【００１９】
（Ｄ）工業製品のライフサイクルにおけるリサイクルの効果は原材料の減少分としてしか評価できないため、例えば原材料の減少に伴う輸送手段の減少等が計算できない。
【００２０】
（Ｅ）ライフサイクルモデルの各段階において、２つ以上のパターンを評価できないため、例えば工業製品の一部を材料としてリサイクルし、一部を部品として再利用し、残りを廃棄するなどの現実に即した計算・評価ができない。
【００２１】
（Ｆ）リサイクルした材料を他の部品に用いた場合の環境負荷量の計算と評価ができないため、高機能の部品を材料にリサイクルし、より低機能の部品の原料に適用するなど現実に即した計算・評価ができない。
【００２２】
このようなライフサイクルアセスメントを目的とする環境負荷算出、評価装置の代表的なものとしては、従来特開平１０─５７９３６号公報に示される如きものが公知である。しかし、該公報に記載された環境負荷の評価方法では、製品のライフサイクルの最終段階が単に廃棄及びリサイクル段階としてモデル化されているだけであり、リサイクルの効果の算出についてもリサイクルされうる原材料に、この原材料の量に回収率及び還元率なるものを乗じてそれらが環境負荷を減じる方向に起因するようにモデル化して算出しているに過ぎない。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
近年工業製品は、地球環境保護の観点から環境負荷削減と廃棄物の削減が強く求められている。環境負荷削減にあたっては、製品のライフサイクルに亘る環境負荷を評価した上で対策を検討することが重要である。
【００２４】
一方、廃棄物削減にあたっては製品のライフサイクルにおけるエンド・オブ・ライフ段階（ＥＬ段階：End  Of  Life  stage：製品の使用後又は価値が無くなった後の段階）が特に重要になってきている。
【００２５】
そこで、両者の要求を満たすために、製品のライフサイクルに亘る環境負荷の評価にあたってＥＬ段階の環境負荷評価が重要になってきている。
【００２６】
製品のライフサイクルに亘る環境負荷評価方法は種々研究されて提案されているが、従来の手法による環境負荷評価方法の場合、製品のライフサイクルの最終段階が単に廃棄及びリサイクル段階などとしてモデル化されているだけであり、リサイクルの効果の算出についてもリサイクルされうる原材料などの量に回収率及び還元率なるものを乗じてそれらが環境負荷を減じる方向に起因するようにモデル化して算出しているに過ぎない。
【００２７】
しかし、現実の工業製品の材料構成は多種多様であり、資源循環すなわち産業廃棄物ゼロ化に向けたＥＬ段階のリサイクル手法も多岐に亘る。そして、現実のＥＬ段階で問題になっているのは、リサイクルに掛かるコストとしての環境負荷増加分とリサイクルによるメリットとしての環境負荷減少分の関係であり、それらの把握が重要になっている。
【００２８】
また、廃棄物削減が求められている製品の一つである、自動車を例にすると、機能単位の部品数が多く、その材料構成も鉄、非鉄金属、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴム、ガラス、アスファルト、繊維、その他があり、ＥＬ段階のパターンとしては、将来的技術も含めて埋立廃棄、部品リサイクル、マテリアルリサイクル、モノマーリサイクル、エネルギーリサイクル、その他と同様である。
【００２９】
そのため、製品のライフサイクルシステムの設計にあたっては、これらの多様な部品や材料が夫々どの手法でリサイクルすることが最適であるか、ということなどを含めて環境負荷と廃棄物削減を図る必要があるわけである。
【００３０】
しかし、近年特に顧客ニーズが多様化し変化も早いため、製品開発期間がますます短期化しているため、既存の手法による評価方法では多くの時間と手間を必要とし対応が不可能である。
【００３１】
そこで、本発明の目的とするところは、短縮化する製品の開発期間の中で、廃棄物削減のカギとなるＥＬ段階の多様なパターンを含めた製品のライフサイクルに亘る環境負荷の評価を迅速かつ簡易に行うことができるようにした製品の環境負荷評価装置を提供することにある。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に対応する発明は、製品のライフサイクルを原材料調達段階、製造段階、流通段階、使用段階、ＥＬ段階(End of Life stage)に分け、前記ＥＬ段階を、埋立又は焼却処分、部品再利用、材料再利用、モノマー再生、エネルギー回収及び保存の６つのパターンに分けてモデル化し、各段階及び各パターン毎に環境負荷物質排出量を算出すると共に、各段階の環境負荷物質排出量の総和を算出する算出手段と、各々の算出結果を出力する出力手段とを有し、前記算出手段は、前記ＥＬ段階の各パターンのうち、材料や部品等に再生加工し、元の製品のライフサイクルに戻る形でリサイクルされる場合の環境負荷物質排出量の算出を行う場合、元の製品に再生される材料の量に相当する環境負荷物質排出量を算出すると共に、前記再生された材料や部品等が元の製品のライフサイクルに戻ることによる環境負荷物質排出量の減少分を各段階で算出し、前記ＥＬ段階の各パターンのうち、材料や部品等に再生加工し、元の製品のライフサイクルに戻らない形でリサイクルされる場合の環境負荷物質排出量の算出を行う場合、前記元の製品のライフサイクルに戻らない形のリサイクルによる材料や部品と同量の同じ材料や部品等が、別途に素材や原料から製造された場合の環境負荷物質の排出量を減少分として算出することを特徴とする製品の環境負荷評価装置である。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明するが、始めに本発明の概要について説明する。本発明の実施形態は、図１に示すように例えば複合材料（複数の材料を組み合わせてなる材料）からなる工業製品の最終段階を、ＥＬ段階（End  of  Life  stage）Ｓ５Ａとし、該ＥＬ段階Ｓ５Ａを、埋立又は焼却処分パターンＰ１、部品再利用パターンＰ２、材料再生パターンＰ３、モノマー再生パターンＰ４、エネルギー回収パターンＰ５及び保存パターンＰ６に分けてモデル化し、各段階及び各パターン毎に環境負荷物質排出量を演算すると共に、各段階の環境負荷物質排出量の総和を算出する処理手段１０と、夫々の処理結果を例えば棒グラフや円グラフにより画面に表示したり、紙等に印刷する出力手段２０とを備えたものである。
【００３９】
このようにＥＬ段階Ｓ５ＡのパターンＰ１〜Ｐ６をその特徴に基づいて分類し画一化することにより、製品固有データの分類と管理が容易になると共に、パターンＰ１〜Ｐ６毎の評価結果を用いた製品のライフサイクルシステム仕様毎の比較や製品全体の評価結果解釈（Interpretation）が容易になり、簡易に最適なＥＬ段階の選択が可能になる。
【００４０】
また、本発明の実施形態では製品を構成する部品又は材料単位毎に、ＥＬ段階における物量割合を設定できるようにしたことにより、予めＥＬ段階毎に特定の部品又は材料全てについて算出処理された場合の環境負荷を計算しておけば、後は各段階の割合を合計が１００％になる範囲内で任意に設定することにより、簡易にＥＬ段階の割合による環境負荷の予測が可能になる。
【００４１】
さらに、本発明の実施形態ではＥＬ段階Ｓ５ＡのパターンＰ１〜Ｐ６の内、リサイクルされて元の製品のライフサイクルに還元される割合の環境負荷をリサイクルによる環境負荷低減効果として、ライフサイクルの各段階毎に算出処理する。つまり、元の製品の材料に再生される場合は、その再生される材料の量に相当する材料段階と輸送段階の環境負荷が減少することとし、部品に再生される場合はその部品に相当する材料段階、製造段階及び輸送段階の環境負荷が減少することとして算出処理する。ＥＬ段階Ｓ５Ａの各パターン自体の環境負荷は、夫々計算されているわけであるから、これにより、リサイクルに要する環境負荷とリサイクルによる環境負荷低減効果の内訳が明確になり、製品としての環境負荷評価結果の解釈が容易となり、製品設計への反映がし易い。
【００４２】
また、本発明の実施形態ではＥＬ段階Ｓ５Ａのパターンの内、リサイクルされるが、元の製品のライフサイクルに還元されない場合の環境負荷を、リサイクルによる材料や部品などと同量の同じ材料や部品などが別途に素材や原料から製造された場合の環境負荷が低減するものとして算出処理する。リサイクルに掛かる環境負荷は別個に計算されているため、合理的な評価が可能である。
【００４３】
さらに、本発明の実施形態では予め備えた環境負荷係数のデータベースを用いたライフサイクルの特定段階など、一定の計算処理結果を環境負荷係数に換算してデータベースに追加できる。ライフサイクルにおける環境負荷算出の一般的な手順はまず、対象とする製品のライフサイクルの工程分析を行い、次に工程毎に製品に投入される資材やエネルギーなどの種類と量を洗い出し、続いて洗い出された資材やエネルギーの種類について単位量当りの環境負荷である環境負荷係数を調査し、続いて前記洗い出された資材やエネルギーの量に該調査した環境負荷係数を掛け合せて各段階の環境負荷量を求め、最後に各段階毎の環境負荷量を合計して製品単位の環境負荷を求めるというものである。
【００４４】
例えば、１０００ｇの複合材料製品Ａが材料ｈ２００ｇ、材料ｊ５００ｇ、材料ｋ３００ｇを用いて製造されている場合、製品Ａの材料段階の環境負荷量は材料ｈ、ｊ、ｋの夫々の環境負荷係数（例えばＣＯ２排出量）ｈ＝５．４０ｇ／ｇ、ｊ＝２．１ｇ／ｇ、ｋ＝０．７ｇ／ｇを用いて、製品Ａの環境負荷量＝２００×５．４＋５００×２．１＋３００×０．７＝２３４０ｇの如く求める方法である。
【００４５】
この例の場合では、算出結果２３４０ｇを製品Ａの環境負荷係数＝２．３４ｇ／ｇとして予め備えている環境負荷係数データベースに追加できる。このことにより、以降この製品Ａを用いた別の製品の環境負荷算出にあたっては製品Ａの材料段階の工程分析は不要になる。
【００４６】
更に、製品Ａの製造段階までの環境負荷計算を行い、同様に環境負荷係数としてデータベースに追加すれば、それはすなわち製品Ａの製造環境負荷係数となるのであって、製品Ａを用いた別製品の環境負荷計算に当たっては製品Ａに関して工程分析や計算は不要になるわけである。
【００４７】
また、上記製品Ａの場合に、その構成材料ｈの環境負荷係数がデータベースに無い場合などでは、更に構成材料ｈの工程分析を行い、その上で環境負荷量を求めて環境負荷係数として登録すれば、データベースの隙間が埋められることになり、環境負荷係数をデータベースに頼っている環境負荷評価・計算装置といえども、詳細な工程分析を行った環境負荷計算を行い、環境負荷係数を順次追加していくことにより、データベースはより便利にそしてより正確に自己成長していくことになる。
【００４８】
図１は、本発明に係る第１の実施形態である工業製品の環境負荷の計算・評価を行う装置を説明するためのブロック図であり、図２は図１の一部を示すフローチャートである。図１、図２に示すように、まず工業製品は図の左上の「原料調達段階」Ｓ１を基点として、素材やエネルギー資源を投入して工業製品を生み出す「製造段階」Ｓ２に移る。原料調達段階Ｓ１では、素材やエネルギーを生み出す「資源採取」と、それらを用いて製品を構成する素材や製造に用いるエネルギー資源を作り出す「原材料製造」を含んでいる。
【００４９】
製造段階Ｓ２では、各種の素材を組み合わせて、エネルギー資源や副資材を用いて部品・半製品の順に加工し、工業製品の生産を行う。
【００５０】
生産された工業製品は、陸上トラック輸送・鉄道輸送・船舶や航空機を使った物流といった様々な流通経路を組み合せた流通ネットワークを経由して顧客・設置先といったエンドユーザに届けられる「流通段階」Ｓ３に移る。流通段階Ｓ３では、物流のための輸送だけでなく、販売に関わるエネルギー資源も投入される。
【００５１】
顧客・設置先に届けられた工業製品は、「使用段階」Ｓ４ではエネルギー資源や消耗品を投入して活用され、部品を交換して製品寿命を延ばしながら長期間使用される。
【００５２】
使用段階Ｓ４で使われ寿命を終えた工業製品は、廃棄物として処分されることになるが、従来の技術では図１７のように、「廃棄段階」Ｓ５されるだけの一方向の工業製品の流れと、図１８のように「廃棄段階」Ｓ５又は「リサイクル段階」Ｓ１０されて「原材料製造段階」Ｓ１に戻る２つのルートに分かれる工業製品の場合しか考慮できなかったが、本実施形態では図１のライフサイクルのＥＬ段階（End  of  Life  stage）Ｓ５Ａを、埋立又は焼却処分パターンＰ１、部品再利用パターンＰ２、材料再生パターンＰ３、モノマー再生パターンＰ４、エネルギー回収パターンＰ５、保存パターン（保管パターン）Ｐ６に分けて、夫々に廻る物量を個々に設定して、夫々の処理・回収パターンについて計算するといった多岐に亘る処理が可能となる。
【００５３】
埋立又は焼却処分パターンＰ１の場合は、埋立処分又は焼却処分に先立ち輸送効率や処分効率を上げるために、破砕される際に投入される素材やエネルギー資源に起因する環境負荷量の計算と評価を行う。埋立処分に関しては廃棄物の輸送・埋立・維持管理に投入される素材やエネルギー資源に起因する環境負荷量の計算と評価を行い、焼却処分に関しては焼却炉に投入される際のエネルギー資源、焼却時の助燃材燃焼や焼却灰の搬出、更には焼却灰を埋立る際に投入される資材やエネルギー資源に起因する環境負荷量の計算と評価も行うことができる。
【００５４】
部品再利用パターンＰ２の場合は、再利用部品の製造に伴う排出を全体に加え、当該製品製造段階までの排出を全体から減じて、再利用部品を使うことで、新規部品を新たに作らずに済んだことにより、軽減された素材やエネルギー資源に起因する環境負荷量の計算と評価を行うことができる。
【００５５】
材料再生パターンＰ３の場合、回収・再製造に伴う排出全体に加え、該素材が再生される量に相当するバージン素材の原材料製造段階と輸送段階の排出を全体から減じて、再生された素材を使うことでバージン素材を新たに使わずに済んだことにより軽減された素材やエネルギー資源に起因する環境負荷量の計算と評価を行うことができる。
【００５６】
モノマー再生パターンＰ４は、材料再生パターンＰ３と同様に回収・再製造に伴う排出を全体に加え、再生回収される量に相当するモノマー種を別途、原材料から製造した場合に排出される量を全体から減じて、再生されたモノマーを使うことでバージン素材を新たに使わずに済んだことにより軽減された素材やエネルギー資源に起因する環境負荷量の計算と評価を行うことも可能である。
【００５７】
エネルギー回収パターンＰ５の場合は、燃焼による排出を含めてエネルギー回収に伴う排出を全体に加え、次にエネルギー回収によりセーブされるエネルギー種を選択し、回収されるエネルギー量に相当する当該選択されたエネルギー種の量を製造するのに要する排出を燃焼による排出を含めて全体から減じて、エネルギーを回収することで化石燃料等のエネルギー種を新たに使用せずに済むことから、軽減されたエネルギー資源に起因する環境負荷量の計算と評価を行うことも可能である。
【００５８】
保存パターンＰ６に関しては、保存に伴う排出を全体に加えて環境負荷量の
計算と評価を行う。
【００５９】
以上のような流れに沿って工業製品の環境負荷の計算・評価を行っていく過程で、種々の課題が残されており、第１の実施形態では次のような手法で課題を解決した。
【００６０】
１）既存データベースを用いた計算結果を、元のデータベースに追加する機能図１の流れに沿って環境負荷量を算出しようとした時に、求める工業製品の原料や資材となる材料が該当データベースに無い場合に固有のデータを入力することができないため、近似的材料種を選択することとなり、計算の精度が悪くなる欠点があった。
【００６１】
これに対して第１の実施形態では、工業製品のライフサイクルモデルにおける特定段階までの環境負荷量の計算結果を、実装される環境負荷係数データと同じ工学単位に換算し新たな環境負荷係数のデータとしてデータベースに追加できる機能を付加させたことから、計算の精度を向上させることができた。
【００６２】
２）個別データを入力して計算する場合には、計算結果をデータベースとして蓄積する機能
更に、個別のデータを入力して計算する機能を付加し、上記１）と同様にデータベースに追加することを可能にした。
【００６３】
３）既存データベースを用いた計算と、個別入力データを用いた計算を併用できる機能
上記１）と２）で各々計算し、追加されたデータベースを併用して集計・評価する機能をして利便性を向上させた。
【００６４】
４）ＥＬ段階Ｓ５Ａを、埋立又は焼却処分、部品再利用、材料再生、モノマー再生、エネルギー回収（エネルギー再生）、保存（ストック）に分けて、各々の段階の計算をする機能
図１のフローチャートに従って各段階で計算する機能を具現化して工業製品のライフサイクルにおける複雑な素材やリサイクル材の流れに対応できるものとした。
【００６５】
以上述べた第１の実施形態によれば、次のような作用効果が得られる。環境負荷係数データが無い場合でも、一度、より詳細な工程分析を行い、環境負荷量を求めて、環境負荷係数として装置に保存記憶すれば以降はデータベースとして使用可能であり、面倒な計算が不要になる。又、該当する排出係数データが存在する場合でも、より詳細な工程分析により更に評価を掘り下げて行うことにより、更に詳細なデータとして蓄積することも可能である。さらに、環境負荷物質の排出係数のみでなく、エネルギー回収の場合に用いるエネルギー係数等のデータにも使用可能である。
【００６６】
本発明に係る第１の実施形態の具体例について、図３〜図６を参照して説明する。図３〜図６は自動車用樹脂バンパーの材料調達段階の二酸化炭素（以下ＣＯ２）排出量を求めるための本実施形態による手順を示したものである。ここでは環境負荷物貫としてＣＯ２を選定しているが、他に窒素酸化物や硫黄酸化物など他の環境負荷物質についても同様に排出量を求めることができる。
【００６７】
図３のＡ欄はバンパーを構成する原材料の種類であり、Ｂ欄はそれぞれの重量、Ｃ欄はそれぞれのＣＯ２排出係数であるが、本実施形態では産業連関分析により各原料の単位量の製造に伴って排出されるＣＯ２の量を求めてデーターべ一スとして本発明に係る装置に実装されたものを用いた。
【００６８】
これらの環境負荷物質の排出係数が対象とする各物質についてデーターべ一スに全て揃っている場合には材料段階の環境負荷の計算は、各原材料種類の重量とそれぞれの原材料種類の環境負荷物質排出係数を掛け合わせ、最後にそれらの総和を求めることで製品の材料段階の環境負荷が求められる。
【００６９】
しかし、現実の多様な原材料種類全てに対して環境負荷物質の排出係数データーべ一スを備えることは甚だ困難である。目的の許容範囲であれば、近似的に許容されうる他の排出係数を当てはめて計算を行う事になるが、特殊な種類のものに対しては、データベースに環境負荷物質の排出係数データが存在するところまで工程分析を更に掘り下げて排出量を求める必要がある。
【００７０】
本実施形態の場合では図３にあるように、プロピレン樹脂のＣＯ２排出係数はデーターべ一スに存在したが、他の原料種類についてはＣＯ２排出係数データが存在せず他に代替可能なデーターも存在しなかったため更に工程分析を行った。
【００７１】
図４はＥＰＤＭについて更に工程分析を行い、バンパーの車１台分に必要なＥＰＤＭ（本実施形態では１６５０ｇ）の製造に伴うＣＯ２排出量を求めたものである。ここではＥＰＤＭ製造に必要な投入資材全てについてデーターべ一スにＣＯ２排出係数が存在しため、目的とするＣＯ２排出量を求める事ができた。そしてここで求めたＣＯ２排出量をＥＰＤＭの重量で除しＥＰＤＭのＣＯ２排出係数としてデーターべ一スに追加したため、以降はＥＰＤＭの工程分析は不要となった。
【００７２】
図５はタルクについてＥＰＤＭと同様な工程分析と計算を行ったものである。
【００７３】
また、添加剤についてはデーターべ一スにＣＯ２排出係数データが存在しなかったが、本実施形態以外の計算結果が存在したので、ＣＯ２排出係数データーとして本装置に入力しデーターべ一スに追加した。この様に例えば元々環境負荷物質排出係数データベースを有しない装置においても、個々のデーターを入力または個々のデータによる計算結果をデーターべ一スとして装置内部に保存することが可能である。
【００７４】
以上から本発明による環境負荷評価方法および装置を用いることにより、環境負荷係数データが無い場合でも、一度より詳細な工程分析を行い環境負荷量を求めて、環境負荷係数として装置に保存記憶すれば以降はデータベースとして使用可能であり面倒な計算が不要になる。また、該当する排出係数データーが存在する場合でも、より詳細な工程分析により更に評価を掘り下げて行う事により更に詳細なデーターとして蓄積することも可能である。
【００７５】
さらに、本発明による方法は環境負荷物質の排出係数のみではなく、エネルギー回収の場合に用いるエネルギー係数等のデーターにも応用可能である。
【００７６】
次に、本発明に係る第２の実施形態の具体例について説明する。本実施形態では自家用車（以下自動車）一台を想定しＥＬ段階[（End  of  Life  stage）又は廃棄・リサイクル段階]Ｓ５Ａのパターンに即してライフサイクルとしての二酸化炭素（以下ＣＯ２）排出量を予測した。なお、使用段階については燃料消費によるＣＯ２排出が主体であり、本実施形態ではＥＬ段階の効果を予測することが目的であるため計算を省略した。また環境負荷物質としては本実施形態に限定されるものではなく、環境負荷物質排出係数データーべ一スに存在し、または装置に入力可能な全ての物質について評価・計算が可能である。さらに本実施形態に用いたＣＯ２排出係数は評価装置に実装されたデーターべ一スによるものであり、産業連関表をべ一スとした産業連関分析によって求めたものである。
【００７７】
図６は本実施形態による自動車のライフサイクルのアルゴリズムを示す。本実施形態では自動車は使用段階Ｓ４を経てＥＬ段階に移り、ＥＬ段階で基本となる６つのパターンＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６に振り分けられる。次にＥＬ段階の基本パターンのうち、“材料再生”のパターンＰ３がさらに６種類のパターンＰ７，Ｐ９，Ｐ１１，Ｐ１３，Ｐ１４に振り分けられ、鉄Ｐ７についてはＨ型鋼材Ｐ８に、非鉄金属Ｐ９についてはアルミ鋳物材Ｐ１０に、ガラスＰ１５については耐熱煉瓦Ｐ１６に再生される。熱可塑性樹脂Ｐ１１、熱硬化性樹脂Ｐ１３およびゴム材料Ｐ１４は自動車の材料の一部として再利用される。また熱可塑性樹脂Ｐ１１については上記の鉄や非鉄金属と同じく自動車以外の材料として再生されるパターンもある。更にＥＬ段階の基本パターンのうち、“エネルギー再生”のパターンでは電力として再生される場合と熱として再生されるパターンがある。又、ＥＬ段階の基本パターンの“部品再生”については自動車部品に再生され、同じく“モノマー再生”についてはエチレンとして再生される。なお、“保存・他”では不明部分等を取り扱い、別途資材等が投入される場合には環境負荷の評価・計算が可能である。
【００７８】
図７は本実施形態で行ったＥＬ段階における物量割合とライフサイクルとしての自動車１台分のＣＯ２排出量の結果を示す。図中の分類欄の（ア）で示したものは現状の自動車のライフサイクルを予想したものであり、自動車重量の２５％が埋立廃棄された場合のＣＯ２排出量であり、同じく（イ）で示したものは多様なリサイクル技術を駆使して埋立廃棄量を自動車重量の１％まで減らした場合の予想であり、埋立て廃棄量を１％まで減らすことによって本実施形態では自動車１台当たりのＣＯ２排出量が約２００Ｋｇ減少することが予想される。
【００７９】
本実施形態に見られる様に、本発明による方法および装置を用いることにより、ＥＬ段階Ｓ５Ａの基本パターンおよびそれぞれのパターンにおいて設定されたパターンに廻る物量割合を任意に設定することにより簡易に環境負荷の評価・計算ができる。
【００８０】
図８および図９はそれぞれ図７における（ア）および（イ）の場合の詳細内容でありライフサイクル各段階におけるＣＯ２排出量をまとめたものである。両者において材料、製造、および輸送各段階の“リサイクル効果”として示した値は、ＥＬ段階から自動車の材料や部品に再生されて元の自動車のライフサイクルに戻ることによって削減されるＣＯ２排出量であり、材料として再生されたもののＣＯ２排出量削減効果は材料および輸送段階（原料輸送）の“リサイクル効果”として自動計算され、部品として再生されるもののＣＯ２排出量削減効果は材料、製造（当該部品製造）および輸送（当該部品相当の材料輸送）各段階の“リサイクル効果”として自動計算されており、各段階毎に集計されて出力されたものである。
【００８１】
また、図８および図９のＥＬ段階の“リサイクル効果”として示された値は、自動車のライフサイクルに戻らない場合のリサイクル効果を合算したものである。
【００８２】
すなわち、Ｈ型鋼材に再生される鉄材料、アルミ系鋳物材料に再生される非鉄材料、耐火煉瓦に再生されるガラスおよび一般熱可塑性樹脂に再生される熱可塑性樹脂材料については、それぞれ再生される材料や製品に相当する量を別途原料から製造した場合に排出されることになるＣＯ２量を“リサイクル効果”とし、さらにモノマー再生についてはエチレンとして再生されるものとし、モノマー再生に廻る廃材重量に再生効率として０．８を乗じた量を回収されるエチレンの量として、当該回収される量と同量のエチレンを別途原料より製造した場合に排出されるＣＯ２量を“リサイクル効果”とし、さらにエネルギー再生については、廃棄物の燃焼エネルギーを樹脂燃焼のエネルギー係数から求め、電力については廃棄物の燃焼エネルギーに発電効率として０．６を乗じたエネルギーに相当する電力の製造に伴い排出されるＣＯ２量を、熱エネルギー回収の場合では同様に求めた廃棄物の燃焼エネルギーに相当する重油の製造に伴い排出されるＣＯ２量を“リサイクル効果”として、それぞれ自動計算集計されている。
【００８３】
以上これらの自動車のライフサイクルに戻らないリサイクル材料やエネルギーなどの再生に伴い排出されるＣＯ２量は廃棄・埋立により排出される分やエネルギー回収時に燃焼により排出されるＣＯ２量を含めて図６および図７の廃棄・リサイクル段階の“一般サイクル“の欄に集計され表示されている。
【００８４】
ＣＯ２排出係数のデーターべ一スを備える装置においては、モノマー再生、部品再生、材料再生、エネルギー再生などの場合にリサイクルの効果として全体の計算結果から減じるＣＯ２排出量を計算するに当たり、再生されるモノマーの種類、部品の種類、材料の種類、エネルギーの種類などに対応したＣＯ２排出係数を利用することができる。
【００８５】
以上本発明による方法および装置をる用いることにより、簡易にあらゆるパターンのＥＬ段階について環境負荷の評価・計算が可能である。
【００８６】
図１０は、本発明の実施形態を説明するためのものであって、本実施形態で目的とした特定の自動車一台分のカテゴリ別材料構成を説明するもので、前述の原材料調達段階Ｓ１の環境負荷を求めるための基礎データである。すなわち本実施形態では材料種類を大きく鉄、非鉄材料、熱可塑性樹脂、ゴム、熱硬化性樹脂、ガラスの６種類に分類し、部品カテゴリー毎に以上６種類の材料の構成重量を求め、それぞれに各構成材料毎のＣＯ２排出係数を掛け合わせて構成材料種類毎にＣＯ２排出量を求め、部品カテゴリ毎に集計し更に各カテゴリの値を集計して車一台分のＣＯ２排出量を求めている。ここで求めた材料段階における各部品カテゴリー毎のＣＯ２排出量および車一台分の総計は後述の図１２に示される。また、ここで用いた各構成材料毎のＣ０２排出係数は後述の図１３における基本材料の分類で示されているところの、鉄からガラスに至る６種類の材料について本実施形態において用いた計算・評価装置が予め備えていたデータを用いている。
【００８７】
図１１は、本発明の実施形態を説明するためのものであって、本実施形態で目的とした特定の自動車一台分の部品カテゴリ別製造エネルギー資材について説明するもので、前述の製造段階Ｓ２のＣＯ２排出量を求めるための基礎データである。すなわち本実施形態ではエネルギー種類を大きく電力、石炭、灯油、重油、天然ガスの５種類に分類し、部品カテゴリー毎に以上５種類の消費・投入量を求め、それぞれに各エネルギー種類毎のＣＯ２排出係数を掛け合わせて各エネルギー種類毎にＣＯ２排出量を求め、部品カテゴリー毎に集計し、更に各カテゴリ一の値を集計して車一台分のＣＯ２排出量を求めている。ここで求めた製造段階における各部品カテゴリー毎のＣＯ２排出量および車一台分の総計は後述の図１２に示される。また、ここで用いた各エネルギー種類毎のＣＯ２排出係数は後述の図１３におけるエネルギーの分類で示されているところの、電力から天然ガスに至る５種類のエネルギーについて本実施形態において用いた計算・評価装置が予め備えていたデータを用いている。
【００８８】
図１２は、本発明の実施形態を説明するためのものであって、前述の部品カテゴリ毎の原材料調達段階Ｓ１と製造段階Ｓ２のＣＯ２排出量と各段階毎の総計である。ここで材料段階と製造段階の総計値は図８および図９における一般ライフサイクルに分類されるそれぞれの段階の値と同じである。
【００８９】
図１３は、本発明の実施形態を説明するためのものであって、本実施形態において用いた計算・評価装置が予め備えていたＣＯ２排出係数データであり、本実施形態におけるＣＯ２排出量の算出に用いたものである。図中分類のエネルギーと基本材料についてはそれぞれ図１０および図１１の項で説明した通りである。図中の分類の補完単位で示されるエネルギー回収というのは、エネルギー回収時の燃焼によるＣＯ２排出量を求めるために使用したＣＯ２排出係数であり、樹脂燃焼のＣＯ２排出係数である。またセーブ材料の分類に示されるＣＯ２排出係数はここで示された部品や材料に再生された場合のリサイクル効果を求めるために使用したデータであり、これらの部品や材料の製造に伴うＣＯ２排出係数である。すなわち、例えばＨ型鋼に再生される場合、再生されたＨ型鋼の量にここで示されるＨ型鋼のＣＯ２排出係数を掛け合わせた値がリサイクル効果としてのＣＯ２排出量の減少分であり、この量に相当する一般的製造方法によるＨ型鋼の製造量が減少する、すなわちセーブされるものとして取り扱うわけである。なお、Ｈ型鋼への再生に伴うＣＯ２排出量は別途計算する。他の部品や材料に再生される場合についても同じに取り扱っている。
【００９０】
図１４は、本発明の実施形態を説明するためのものであって、本発明による方法により予め計算して本実施形態において用いた計算・評価装置が予め備えていたＣＯ２排出係数データベースに追加し保持記憶した各種ＣＯ２排出係数である。工程部分に分類されるものはそれぞれ、廃棄埋立処理、原料輸送、製品輸送に伴うＣＯ２排出係数である。セーブ材料に分類されるものは、図１３の同じ分類にあるものと同じに取り扱われるデーターである。
【００９１】
図１５は、本発明の実施形態を説明するためのものであって、エネルギー回収の場合にリサイクルの効果としてＣＯ２排出量の削減量の算出に用いたデーターである。すなわち、Ａ重油代替として熱エネルギーを回収する場合では、樹脂の燃焼エネルギーに相当するＡ重油の消費がセーブされるものとして取り扱い、このセーブされる量に図１３におけるＡ重油のＣＯ２排出係数を掛け合わせたＣＯ２量をリサイクル効果としてのＣＯ２排出量の減少分として取り扱うわけである。なおエネルギー回収に伴うＣＯ２排出量は別途計算する。電力についても同様に計算するが、電力の場合別途発電効率を乗じて廃棄物つまり樹脂燃焼エネルギーと等価な電力量を求めている。
【００９２】
図１６は、本発明の実施形態を説明するためのものであって、本実施形態における各種再生に必要となるエネルギー資材について説明するもので、再生工程のＣＯ２排出量を求めるための基礎データである。すなわち本実施形態ではエネルギー種類を大きく電力、石炭、灯油、重油、ＬＮＧの５種類に分類し、再生種類毎に以上５種類の消費・投入量を求めたものである。この各エネルギーの消費・投入量に図１３における各エネルギー種類毎のＣＯ２排出係数を掛け合わせて各種再生法毎のＣＯ２排出量を求めている。
【００９３】
以上述べた本発明の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
【００９４】
近年の工業化社会は資源枯渇への備えと環境保護の観点から資源循環型社会への転換とともに有害物質の排出削減が求められており、両者の要求を満足する工業製品のライフサイクル設計においては現状と将来を踏まえた、廃棄・リサイクル段階のＬＣＡ（ライフサイクル全体での環境負荷評価）が必要である。またＬＣＡは環境負荷のシュミレーションでもあり、多数のライフサイクルパターンから最適の工程や仕様を選択するためには、簡易に多くのライフサイクルを評価するための方法および装置が不可欠である。
【００９５】
ところが、工業製品の多様な廃棄・リサイクル段階のパターンに合わせてＬＣＡの計算が行える方法や装置として十分なものが存在しないため、本発明は上記目的を達成するための唯一の手段である。
【００９６】
具体的には、次のような作用効果が得られる。
【００９７】
（１）環境負荷係数のデータベースを内部に実装する環境負荷計算・評価装置において、一定の計算結果をデータベースと同じ工学単位でデータベースに追加できるため、ライフサイクルのモデルにおける特定段階まで共通とする別の工業製品の評価に関しては、同じ入力操作やデータ検索が不要という利点がある。また、本来データベースを実装するタイプの環境負荷計算・評価装置の場合は、簡易に短時間で一定レベルの結果を得ることを優先し、計算結果の精度はある程度犠牲にされる傾向にあるが、工程分析を十分行って得られた計算結果をデータベースに登録することにより、データベース自体の内容を高度に充実させることができる。
【００９８】
（２）実装されたデータベースに目的とする環境負荷係数のデータが無い場合に、独自に調査したデータを入力し、さらのその結果をデータベースに追加できる機能を有することにより、多様な工業製品の評価が可能となり、より精度の高い計算・評価が可能になる。
【００９９】
（３）リサイクルの効果をライフサイクルモデルにおける２つ以上の段階の効果として計算する機能を有するため、例えば原材料調達段階、輸送段階、製造段階等のライフサイクルモデルを有する工業製品の場合に、製品を材料にリサイクルした場合に原料使用量の減少の他にも原料を製造工程まで輸送するエネルギーの減少等としても評価することが可能となり、より実態に沿った評価が可能となる。
【０１００】
（４）工業製品の廃棄・リサイクル段階で再生された材料を、予めライフサイクルモデルが設定されている別製品の原料として使用した場合の環境負荷量を当該製品の一般的製造方法による負荷環境負荷と比較する機能を有することにより、リサイクルの現状に即した評価が可能である。
【０１０１】
なお、本願発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出される。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【０１０２】
本発明の製品としては、複合材料からなる工業製品のみならず、単一素材でできたもの或は人工物ではなく自然界に存在するものからできたものを全て含む。
【０１０３】
本発明の外部入力手段としては、パソコン等のコンピュータを動かすための指示やデータを与えるための装置、例えばキーボード、マウス、タブレット、ジョイステイック、スキャナー、ＯＣＲ、文字認識装置、音声入力装置、ビデオ入力装置、バーコードリーダー、マイクなどであればなんでもよい。
【０１０４】
本発明の出力手段としては、プリンタやディスプレイ或は音声出力器などコンピュータで処理された情報を出力するものを全て含む。
【０１０５】
【発明の効果】
本発明によれば、環境負荷の評価を迅速かつ簡易に行なうようにした以下の効果を持つ特徴製品の環境負荷評価装置を提供することができる。
【０１０６】
（１）ＥＬ段階のパターン毎に環境負荷の増加分（コスト）と環境負荷の減少分（メリット）を簡易に把握し比較できる。
【０１０７】
（２）ＥＬ段階に廻る物量割合を任意に設定することにより、製品ライフサイクルとしての最適なＥＬ段階の予測（シュミレーション）が簡単にできる。
【０１０８】
（３）元の製品のライフサイクルに戻らない形でのリサイクルの場合に、どんな材料にリサイクルしたら良いか、どんなエネルギーの代替にすれば良いかが、実装された環境負荷係数データーを用いて簡易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の製品の環境負荷評価装置を説明するためのブロック図。
【図２】  図１の主要アルゴリズムを説明するためのブロック。
【図３】  本発明の実施形態を説明するためのものであって、自動車用バンパー材料の原料調達段階のＣＯ２排出量を示す図。
【図４】  本発明の実施形態を説明するためのものであって、ＥＰＤＭ製造の工程分析とＣＯ２排出量を示す図。
【図５】  本発明の実施形態を説明するためのものであって、タルク製造の工程分析とＣＯ２排出量を示す図。
【図６】  本発明の実施形態のライフサイクルフローアルゴリズムを説明するための図。
【図７】  本発明の実施形態を説明するためのものであって、ＥＬ段階の割合設定とライフサイクルのＣＯ２排出係数量の全重量を説明するための図。
【図８】  図７の（ア）の詳細を説明するための図。
【図９】  図７の（イ）の詳細を説明するための図。
【図１０】  本発明の実施形態を説明するためのものであって、自動車一台部品カテゴリ別材料構成を説明するための図。
【図１１】  本発明の実施形態を説明するためのものであって、自動車一台部品カテゴリ別製造エネルギーを説明するための図。
【図１２】  本発明の実施形態を説明するためのものであって、自動車一台部品カテゴリ別材料段階及び製造段階排出ＣＯ２を説明するための図。
【図１３】  本発明の実施形態を説明するためのものであって、産業関連分析ＣＯ２を排出係数を説明するための図。
【図１４】  本発明の実施形態を説明するためのものであって、別計算データベース追加ＣＯ２を排出係数を説明するための図。
【図１５】  本発明の実施形態を説明するためのものであって、産業関連分析エネルギー係数を説明するための図。
【図１６】  本発明の実施形態を説明するためのものであって、再生工程投入エネルギー・資材を説明するための図。
【図１７】  従来の製品の環境負荷評価装置の第１の例における主要アルゴリズムを説明するためのブロック。
【図１８】  従来の製品の環境負荷評価装置の第２の例における主要アルゴリズムを説明するためのブロック。
【符号の説明】
Ｓ１…原材料調達段階
Ｓ２…製造段階
Ｓ３…流通段階
Ｓ４…使用段階
Ｓ５Ａ…ＥＬ段階
Ｐ１…埋立又は焼却処分パターン
Ｐ２…部品再利用パターン
Ｐ３…材料再生パターン
Ｐ４…モノマー再生パターン
Ｐ５…エネルギー回収パターン
Ｐ６…保存パターン
１０…演算処理手段
２０…出力手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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