LCA 日本フォーラムニュース

5９号

LCA 日本フォーラムニュース

No.５９
平成 24 年 11 月 30 日

Life Cycle Assessment Society of Japan (JLCA)＜目

次＞

特集：「LIME２活用検討パート３」研究会 成果報告書①【事例紹介】
・概要版 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

３【事例１ 詳細報告】
・株式会社日立製作所「IT 機器の環境影響評価」 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

７【事例２ 詳細報告】
・株式会社東芝「永久磁石同期電動機（PMSM）搭載鉄道車両のＬＣＡ」 ・・・・・・・・・・・・・

21【事例３ 詳細報告】
・パナソニック株式会社「W ヘッド型家庭用スチームアイロンの環境影響評価」 ・・・・・・・・・・・・・

35【事例４ 詳細報告】
・日産自動車株式会社「ガソリン自動車の水消費量」 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

45

1

LCA 日本フォーラムニュース

5９号

2

LCA 日本フォーラムニュース

5９号

【特集：
「LIME２活用検討パート３」研究会
概要版＜事例１＞

株式会社日立製作所「IT 機器の環境影響評価」

3

成果報告書】LCA 日本フォーラムニュース

5９号

【特集：
「LIME２活用検討パート３」研究会
概要版＜事例 2＞

成果報告書】

株式会社東芝「永久磁石同期電動機（PMSM）搭載鉄道車両のＬＣＡ」

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LCA 日本フォーラムニュース

5９号

【特集：
「LIME２活用検討パート３」研究会
概要版＜事例 3＞

成果報告書】

パナソニック株式会社

W ヘッド型家庭用スチームアイロンの環境影響評価

5

LCA 日本フォーラムニュース

5９号

【特集：
「LIME２活用検討パート３」研究会
概要版＜事例 4＞

成果報告書】

日産自動車株式会社「ガソリン自動車の水消費量」

6

LCA 日本フォーラムニュース

【事例１

5９号

詳細報告】

「IT 機器の環境影響評価」
株式会社日立製作所

1 一般的事項
1.1 評価実施者
所属機関：（株）日立製作所 横浜研究所
名
前：熊澤 孝明
所属機関：（株）日立製作所 地球環境戦略室
名
前： 河野 文子
1.2 報告書作成日
2012/ 09/20

2 調査実施の目的
2.1 調査実施の理由
サーバや磁気ディスク装置などの IT 機器は、企業等において基幹システムとして使用されるため、ライフサイクルを通じて連続的に稼動することが想定される。また従来は環境影響として地球温暖化が取り上げられることが多かったこともあり、環境側面として使用時の消費電力が着目されてきた。
しかし近年は、生物多様性の減少や水ストレスに対する懸念が世界的に高まっており、製品開発においても、これらの環境影響を効果的に対策することが必要となりつつある。そこで本調査では、IT 機器のライフサイクルにおける各構成要素が、生態系やウォーターフット
プリントに与える影響を定量的に把握することにした。
2.2 調査結果の用途
環境影響の改善に重要なプロセスを明確にし、設計改善のための情報提供を行う。

3 調査範囲3.1 調査対象とその仕様
本調査では、IT 機器の例として、図 3.1-1 に示す記憶容量が 2521TB の磁気ディスク装置 1 台を調査対象とした。本磁気ディスク装置は、3.5 型ディスクを 1280 台搭載しており、総重量は 3840kg である。

7

LCA 日本フォーラムニュース

5９号

3.5型ディスク
1280台
2006mm

1100mm

3610mm

図 3.1-1 磁気ディスク装置の概要
3.2 機能および機能単位
磁気ディスク装置 1 台のライフサイクル全体とし、24 時間/日、365 日/年間、5 年間稼動することとした。
3.3 システム境界
原材料の生産から使用済み製品の最終処分までとした（図 3.3-2）。
システム境界

原材料

生産

輸送

使用

最終処分
輸送

部品の製造

輸送

組立、検査

輸送

使用
解体

リサイクル

埋立て

図 3.3-2 製品システムおよびシステム境界

3.4 特記事項（除外したプロセス・項目等について）使用済みとなった IT 機器は、筐体の金属などがリサイクルされているが，今回の調査ではリサイクルのプロセスは対象外とした。また IT 機器の生産に関わる工場・機械の建設・維持・廃棄や，メンテナンスに必要な工具や部品も評価に含めていない。その他、全質量の 5%未
満の素材はカットオフした。

4 インベントリ分析
4.1 フォアグラウンドデータ
素材・資源・エネルギーの投入量データには 2011 年度の自社調査データを使用し、使用時の消費電力は省エネ法の基準に基づいて測定した。また素材や製品の輸送量の算定にはトンキロ法を用い、平成 23 年度のカーボンフットプリント試行制度における「IT 機器」の製

8

LCA 日本フォーラムニュース

5９号

品種別算定ルール 1)に記載されている輸送シナリオを用いた。土地利用については、生産時については社内の代表的な生産サイトの敷地面積を用い、使用時については製品の床面積で代用した。
4.2 バックグラウンドデータ
バックグラウンドデータは、全て社団法人 産業環境管理協会の LCA ソフトウエアである
MiLCA（Multiple interface Life Cycle Assessment）に搭載される原単位を使用した。
但し、プリント回路板のバックグラウンドデータには、はんだに鉛を使用している製品が含まれているが、現在ははんだに鉛は使用していない。このためプリント回路板については、鉛の資源消費量はないものとして評価した。
4.3 インベントリ分析対象項目と分析結果一覧表(1)全インベントリ
表 4.3-1 に磁気ディスク装置のインベントリ分析の対象項目と、分析結果の一覧を示す。

表 4.3-1 磁気ディスク装置の LCI 分析結果
基本フロー

単位

調達

生産

輸送

使用

最終処分

ウラン,U3O8kg

6.1E-02

2.5E-02

1.0E-07

2.1E+00

1.0E-04

一般炭,25.7MJ/kg

kg

3.5E+03

8.9E+02

3.6E-03

7.6E+04

3.7E+00

原油,44.7MJ/kg

kg

7.6E+03

4.1E+02

2.2E+02

3.5E+04

6.7E+01

原料炭,29.0MJ/kg

kg

2.2E+03

1.1E+00

1.3E-05

9.1E+01

4.5E-03

天然ガス,54.6MJ/kg

kg

3.8E+03

1.2E+03

3.3E+00

1.0E+05

6.4E+00kg

5.6E-05

3.3E-08

1.3E-13

2.8E-06

1.4E-10アンチモンkg

1.5E-05

5.8E-10

2.4E-15

5.0E-08

2.4E-12クロムkg

1.5E+01

3.7E-02

1.5E-07

3.1E+00

1.5E-04コバルトkg

1.3E-01

8.7E-06

7.0E-10

5.5E-04

3.2E-07

タングステンkg

2.0E-02

2.1E-05

8.6E-11

1.8E-03

8.9E-08チタンkg

2.3E+00

1.9E-04

9.1E-09

1.4E-02

4.2E-06

ニッケルkg

1.0E+01

1.2E-02

5.1E-08

1.0E+00

5.1E-05

バナジウムkg

1.4E-02

9.4E-05

3.8E-108.0E-03

3.9E-07バリウムkg

6.5E-01

9.7E-06

1.2E-10

7.9E-04

3.9E-08

ビスマスkg

5.8E-04

3.5E-10

1.4E-15

2.9E-08

1.4E-12ホウ素kg

9.5E-03

2.1E-06

1.8E-11

1.8E-04

8.9E-09マンガンkg

2.1E+01

1.7E-02

6.7E-08

1.4E+00

6.9E-05

モリブデンkg

9.0E-01

8.4E-04

5.6E-09

7.1E-02

4.5E-06

リチウムkg

1.0E-04

3.9E-09

1.6E-14

3.3E-07

1.6E-11リンkg

3.2E+01

3.1E-03

1.9E-07

2.1E-01

1.1E-05

亜鉛kg

1.9E+01

3.1E-05

1.1E-09

2.4E-03

1.2E-07鉛kg

3.7E+00

4.6E-02

4.9E-08

2.2E-01

1.1E-05

金kg

6.3E-02

2.3E-06

3.4E-12

3.7E-06

1.9E-10天然ガス
液,46.5MJ/kg

消
費
負
荷

枯
渇
資
源

9

LCA 日本フォーラムニュース

銀kg

7.5E-01

1.1E-01

4.2E-11

6.3E-05

3.2E-09

大理石kg

1.1E+02

4.4E+01

1.8E-04

3.7E+03

1.8E-01

鉄kg

3.0E+03

1.5E+00

5.9E-06

1.2E+02

6.1E-03

銅kg

3.5E+02

1.1E-01

8.3E-09

1.7E-01

8.5E-06白金kg

1.7E-02

1.3E-06

1.0E-108.0E-05

4.7E-08硫黄kg

2.8E+02

3.6E-02

2.8E-05

2.3E+00

1.3E-04

カオリンkg

1.2E+00

2.8E-04

2.4E-08

2.1E-02

1.1E-06

ケイ砂kg

9.0E+00

9.4E-04

5.0E-09

8.0E-02

3.9E-06

タルクkg

1.9E-01

1.6E-05

4.9E-09

8.6E-04

5.3E-08

ドロマイト

kg

6.7E+01

1.5E-01

6.1E-07

1.3E+01

6.3E-04

ボーキサイトkg

3.6E+02

1.6E-01

5.7E-04

1.4E+00

3.8E-04

塩化ナトリウムkg

7.5E+00

2.6E-04

1.3E-09

2.2E-02

1.1E-06

珪石kg

1.7E+02

1.2E-01

2.9E-075.2E+00

2.6E-04

珪藻岩

kg

4.4E-03

1.8E-06

1.3E-11

1.5E-04

7.6E-09蛍石kg

9.0E+01

2.3E-02

9.2E-07

1.8E+00

8.8E-05黒鉛鉱kg

9.4E-02

2.1E-06

1.3E-11

1.7E-04

8.8E-09蛇紋岩kg

5.8E+01

2.8E-02

1.1E-07

2.4E+00

1.2E-04

石灰石kg

1.0E+03

1.6E+01

1.5E-04

1.4E+03

6.8E-02長石kg

6.5E+02

7.3E-02

2.9E-076.2E+00

3.0E-04

粘土kg

1.4E-01

2.9E-03

1.2E-07

2.4E-01

1.2E-05

一次エネルギー(水力)MJ

1.2E+04

4.8E+032.0E-02

4.1E+05

2.0E+01

MJ

2.5E+03

2.4E-01

1.4E-05

1.6E+01

8.3E-04

一次エネルギー(地熱)MJ

4.0E+03

1.6E+03

6.6E-03

1.4E+05

6.8E+00

かん水kg

1.6E+03

1.5E-01

9.2E-06

1.1E+01

5.3E-04

フィールドラテックスkg

2.7E-03

6.4E-08

2.8E-13

5.4E-06

2.7E-10海水kg

4.6E+05

1.9E+03

1.9E+03

1.6E+05

5.8E+02空気kg

7.1E+03

2.8E+00

1.4E-04

1.4E+02

3.9E-01

地下水kg

2.4E+05

1.2E+02

3.4E+00

6.6E+03

1.4E+00

地表水kg

9.9E+05

1.3E+04

2.1E+02

2.3E+04

9.3E+01

水蒸気kg

1.1E+03

1.0E-01

6.3E-06

7.2E+00

3.6E-04

CH4（化石資源由来）kg

1.2E-02

5.4E-14

1.2E-02

4.6E-12

2.9E-03

CO（都市域）kg

6.0E-01

5.9E-12

6.0E-01

5.0E-102.8E-01CO2（化石資源,都市域）

kg

6.4E+02

3.3E-09

6.4E+02

2.8E-07

1.8E+02

N2O（都市域）kg

1.2E-02

5.4E-14

1.2E-02

4.6E-12

1.5E-03

NO2（都市域）kg

4.1E-02

6.4E-06

5.7E-11

5.2E-04

2.6E-08

NOx（都市域）kg

2.1E+00

2.0E-112.1E+00

1.7E-09

3.2E-01

PM10（都市域）

kg

2.6E-02

2.3E-13

2.3E-02

1.9E-11

1.6E-03

SO2（都市域）kg

4.1E-03

2.1E-14

4.1E-03

1.8E-12

1.2E-03

SOx（都市域）kg

1.0E-03

0.0E+00

0.0E+00

0.0E+00

0.0E+00

炭化水素（都市域）

kg

4.2E-02

4.1E-13

4.2E-02

3.5E-11

9.1E-03

一次エネルギー(太陽
光)
再
生
可
能
資
源

環
境
排
出
負
荷

大
気

5９号

10

LCA 日本フォーラムニュース

2,3,7,8-テトラクロロkg

6.7E-08

2.5E-11

1.1E-17

2.3E-10

1.1E-14

CH4(不特定）kg

3.3E+01

2.4E+00

7.7E-01

2.0E+02

2.4E-01

CO（不特定）kg

2.8E+00

9.5E-01

1.6E-03

8.1E+01

4.5E-03kg

3.9E+04

6.5E+03

5.2E+01

5.6E+05

5.3E+01

CO2(生物由来）kg

3.1E+02

8.3E+00

3.5E-05

7.0E+02

3.5E-02N2O（不特定）kg

2.4E+00

5.6E-01

1.1E-02

4.8E+01

6.0E-03NH3（不特定）kg

6.1E-03

1.2E-05

4.9E-11

1.0E-03

5.1E-08

NOx（不特定）kg

8.9E+01

2.4E+00

6.0E-02

2.1E+02

3.1E-02

PM10（不特定）kg

0.0E+00

0.0E+00

0.0E+00

0.0E+00

0.0E+00

SF6（不特定）kg

4.3E-04

1.0E-08

5.4E-14

8.7E-07

4.3E-11

SO2（不特定）kg

8.8E+00

2.8E-02

1.2E-04

2.2E+00

4.6E-04

SOx（不特定）kg

6.7E+01

7.0E-01

3.5E-02

5.9E+01

1.3E-02

カドミウムkg

1.5E-05

6.1E-06

2.5E-11

5.2E-04

2.6E-08クロムkg

3.3E-04

1.3E-04

5.4E-10

1.1E-02

5.6E-07コバルトkg

5.4E-06

1.1E-08

4.4E-14

9.3E-07

4.6E-11ニッケルkg

4.4E-04

1.5E-04

6.1E-10

1.3E-02

6.3E-07

パーフルオロメタンkg

8.6E-033.0E-07

1.5E-12

2.5E-05

1.2E-09

ばいじん(>PM10）kg

5.5E+00

1.7E-02

3.6E-05

1.4E+00

4.2E-04

バナジウムkg

1.3E-03

5.4E-04

2.2E-09

4.6E-02

2.3E-06

ヒ素kg

3.1E-03

7.7E-05

3.1E-10

6.5E-03

3.2E-07フッ化水素kg

1.3E-02

9.5E-08

3.9E-13

8.1E-06

4.0E-10亜鉛kg

4.8E-03

1.9E-03

7.7E-09

1.6E-01

7.9E-06

鉛kg

2.5E-03

3.5E-04

1.4E-09

3.0E-02

1.5E-06

塩化水素kg

1.3E-03

2.6E-06

1.0E-11

2.2E-04

1.1E-08塩素kg

5.1E-07

1.6E-09

6.8E-13

8.5E-08

4.5E-12揮発性有機化合物kg

3.7E-03

3.8E-06

1.5E-11

3.2E-04

1.6E-08水銀kg

2.6E-04

8.9E-05

3.6E-10

7.6E-03

3.7E-07炭化水素kg

3.4E-01

7.5E-02

1.8E-03

6.4E+00

8.9E-04

銅kg

2.4E-05

4.8E-08

1.9E-13

4.0E-06

2.0E-10非メタン炭化水素kg

7.9E-01

3.2E-01

1.3E-06

2.7E+01

1.3E-03硫化水素kg

3.1E-05

6.3E-08

2.6E-13

5.4E-06

2.6E-10硫酸kg

8.4E-07

1.7E-09

6.8E-15

1.4E-07

7.1E-12acid(asH+)kg

7.2E-06

1.4E-08

5.9E-14

1.2E-06

6.1E-11BOD

kg

1.7E-01

1.2E-04

5.0E-09

8.9E-03

1.1E-01

C6 アルキルベンゼンkg

4.6E-04

1.4E-10

5.8E-16

1.2E-08

6.0E-13COD

kg

1.9E-01

3.0E-04

1.2E-082.0E-02

2.6E-01

アンモニウムイオンkg

3.3E-06

7.8E-11

3.4E-16

6.7E-09

3.3E-13カドミウム

kg

6.6E-06

2.2E-09

1.5E-16

3.2E-09

1.6E-13クロムkg

3.4E-05

1.2E-08

4.8E-15

1.0E-07

4.9E-12コバルトkg

7.7E-07

1.5E-09

6.2E-15

1.3E-07

6.5E-12

ジベンゾジオキシン

CO2(化石資源、不特
定）

水
圏

5９号

11

LCA 日本フォーラムニュース

陸
域

5９号

ニッケル

kg

2.8E-04

5.6E-07

2.3E-12

4.8E-05

2.3E-09

ニッケル化合物kg

7.3E-04

2.4E-07

1.3E-14

2.7E-07

1.3E-11ヒ素

kg

1.1E-03

3.6E-07

4.6E-14

9.7E-07

4.8E-11フェノールkg

5.1E-08

6.3E-10

2.6E-15

5.4E-08

2.7E-12フッ化水素kg

8.6E-03

1.8E-06

1.0E-13

2.1E-06

1.0E-10ホウ素kg

3.6E-03

1.2E-06

6.5E-14

1.3E-06

6.7E-11マンガンkg

7.6E-04

2.5E-07

1.4E-14

2.8E-07

1.4E-11亜鉛kg

2.7E-04

9.2E-08

1.7E-14

3.6E-07

1.8E-11鉛kg

3.8E-04

4.4E-07

1.5E-12

3.2E-05

1.6E-09

処理済水kg

9.0E+05

3.7E+02

2.0E+02

2.3E+04

8.9E+01水銀kg

4.4E-08

8.8E-11

3.6E-16

7.5E-09

3.7E-13

全リンkg

1.4E-05

6.2E-09

2.5E-14

5.3E-07

2.6E-11全窒素kg

1.5E+00

3.0E-03

1.2E-08

2.5E-01

1.2E-05炭化水素kg

3.0E-04

8.7E-08

3.5E-13

7.4E-06

3.6E-10銅kg

5.0E-05

1.0E-07

4.1E-13

8.5E-06

4.2E-10

浮遊物質(SS)kg

2.2E-01

2.5E-04

1.0E-08

1.8E-02

2.3E-01

硫酸kg

1.4E-03

2.9E-06

1.2E-11

2.5E-04

1.2E-08

汚泥(埋立)kg

1.1E+03

6.5E+00

2.8E-04

4.7E+02

6.1E+03

金属くず(埋立)kg

6.9E+02

4.1E+00

1.7E-04

2.9E+02

1.4E-02

鉱さい(埋立)kg

2.2E+00

4.5E-03

1.8E-08

3.8E-01

1.9E-05

低レベル放射性廃棄物kg

1.1E+01

4.4E+00

1.8E-05

3.7E+02

1.8E-02

土砂(埋立)kg

8.9E+02

2.3E-02

8.1E-05

2.0E-01

1.2E-04

土地

占有

建物用地

m2･年

1.5E+02

1.9E+01

利用

改変

建物用地

m2

4.1E+00

5.2E-01(2)水に関するインベントリ
ウォーターフットプリントのベースとなる、水に関するインベントリ分析の結果を図4.3-1 に示す。水の使用量は、磁気ディスク装置 1 台あたり 1.3×106kg という結果となった。これは、日本の年間の水使用量（8.2×1013kg/年）の 1.6×10-6％に相当する。水の種類は地表水が多く、サプライチェーンの上流での使用が大半を占めることが確認された。

地下水,
246,193

地表水,
1,029,454

単位：kg
図 4.3-1 水に関するインベントリ

12

LCA 日本フォーラムニュース

5９号

なお現在、国際標準化が議論されている ISO のウォーターフットプリントについては、再利用可能な形で自然界に戻される水は対象とせず、消費された水のみを考慮すべき、という議論があるが、今回用いたバックグラウンドデータはこれらを区別せず、両者の合計を使用
量として算出している。さらに水の消費量のみではなく、水質の変化も考慮すべきとの議論もあるが、現段階では評価手法が定まっておらずデータの蓄積も十分でない。このため本調
査では、ウォーターフットプリントについては水の使用量に基づくインベントリ分析までに留めることにした。

5 インパクト評価
5.1 対象とした評価ステップと影響領域
インパクト評価には日本版被害算定型影響評価手法 LIME2 を利用し，特性化，被害評価，統合化の 3 ステップを実施した。
各ステップの評価には、
社団法人 産業環境管理協会の LCA
ソフトウエアである MiLCA を用い、MiLCA が考慮している影響領域を対象とした（表5.1-1）。
表 5.1-1 評価対象とした環境影響領域と評価ステップ
特性化

被害評価

統合化

資源消費（エネルギー）

○

○

○

資源消費（鉱物）

○

○

○

地球温暖化

○

○

○

都市域大気汚染○○○

オゾン層破壊

－

－

－

酸性化

○

○

○

富栄養化

○

○

○

光化学オキシダント

○

○

○

人間毒性

○

○

○

生態毒性

○

○

○

室内空気質

－

－

－

騒音

－

－

－

廃棄物

○

○

○

土地利用

○

○

○

水消費量

－

（○）水使用量に基－づく試算

5.2 インパクト評価結果
5.2.1 特性化
LIME2 は自然環境を構成する 4 つの保護対象を定義し、これらに被害を及ぼしうる 15の影響領域を定義している。本報告では影響領域として、従来から着目されてきた地球温暖化の他に、生態系の観点から資源消費、生態毒性、酸性化、廃棄物、土地利用を対象とすることにした。

13

LCA 日本フォーラムニュース5９号

図 5.2-1 に物質別、図 5.2-2 にプロセス別の特性化結果を示す。土地利用については、物質に相当する項目が 1 つ（建物用地）のため、プロセス別の結果のみを示した。
地球温暖化については、物質別では CO2 が大きな割合を占めるという結果になった。このCO2 は、主に IT 機器の使用により消費される電力の発電に由来しており、プロセス別では使用時の電力が最も大きくなっている。IT 機器は、使用開始から廃棄まで連続的に稼動することが想定されるため、使用時の消費電力の影響が大きくなる傾向がある。
資源消費ついては、物質別では銀と金の影響が大きいという結果となった。これらの物質
は主にプリント回路板の製造に由来しており、接続端子などのメッキ材料として使用されるほか、配線材料として使用される銅の副産物として得られる。これらの素材は、使用量は微量であるが特性化係数が大きいため、資源消費に大きな影響を与える結果となった。
生態毒性については、水生はヒ素、陸生は鉛とカドミウムの影響が大きいという結果となった。これらは発電時に排出される物質であるが、IT 機器は使用時に消費する電力が大きい
ため、プロセス別では使用時の電力の影響が大きいという結果となった。
酸性化については、物質別では NOx と SOx の影響が大きいという結果となった。NOx は主に使用時の電力の発電により排出され、SOx は主に使用時に消費される電力の発電と、原材料を輸送するときの燃料の燃焼により排出されることが確認された。このためプロセス別においても、使用時の電力と原材料の輸送が大きな割合を占める結果となった。
なお今回考慮した輸送プロセスは、原材料、製品、使用済み製品の 3 つであり、輸送手段と距離はいずれもカーボンフットプリントの商品種別算定基準の輸送シナリオに基づいて設定している。商品種別算定基準では、原材料は海外からの輸送を想定しており、製品および使用済み製品の輸送は国内を想定しているため、原材料の輸送は他の輸送に比べて距離が長く、影響が大きくなった。
廃棄物については、埋立てにより発生する汚泥の影響が大きいという結果となった。汚泥の多くは、使用済み製品の最終処分に由来するものである。IT 機器は筺体の金属やプリント
回路板など多くの部品が回収・リサイクルされているが、今回はリサイクル率が不明であったため、製品の全量が埋め立てられると仮定した。またバックグラウンドデータにおいて、埋立てにより発生する汚泥の量は製品 1kg あたり 1.6kg と大きい。これらのことから、今回は汚泥の影響が大きめに評価されたと考えられる。
土地利用については生産時と使用時を対象とし、各段階における製品１台あたりの占有面
積と占有時間を求め、特性化係数との積により特性化結果を求めた。占有面積は、生産時は工場の敷地面積を生産量で按分して求め、使用時は製品の床面積とした。また占有時間は、生産時は製品の製造時間、使用時は製品の使用期間を用いた。この結果、土地の維持、改変
ともに、使用時より生産時の影響の方が大きいという結果になった。これは使用時の占有面積に、建屋の床面積など IT 機器の使用環境全体が考慮されていないことが一因となっていると考えられる。

14

地球温暖化 特性化

100%

5９号

CO2(化石資源由来）

80%

N2O
CH4(発生源不特定）

60%

CO2(化石資源由来）

40%

パーフルオロメタン

20%

SF6

100%
資源消費 特性化

LCA 日本フォーラムニュース

銀
金

80%

銅

60%

天然ガス,54.6MJ/kg
40%

ウラン,U3O820%

原油,44.7MJ/kg

0%

その他

その他

0%

(1)地球温暖化(2)資源消費

80%

鉛(大気)
カドミウム

60%

ニッケル
40%

フェノール

20%

鉛(水圏)

100%

生態毒性（陸生）

ヒ素

生態毒性（水生）100%

ヒ素(水圏)
40%

鉛(水圏)

20%

カドミウム

SOx

SO2

60%

NOx(都市域)
40%

NH3

20%

NO2

0%

その他

その他

0%

(4)生態毒性（陸生）100%
廃棄物 特性化80%

酸性化 特性化

NOx(不特定)

ヒ素(大気)

60%(3)生態毒性（水生）

100%

カドミウム

80%

その他

0%

鉛(大気)

汚泥(埋立)

80%

60%

金属くず(埋立)

40%
その他

20%

0%

(5)酸性化(6)廃棄物
図 5.2-1 特性化（物質別）

15

LCA 日本フォーラムニュース

100%

使用時

特性化結果

使用

使用

生産

生産

土
地
利
用
維
持

土
地
利
用
改
変

電力

80%
60%

5９号

使用時
使用時

ﾃﾞｨｽｸ

使用時

使用時

電力

電力

電力

最終
処分

電力

40%

ﾌﾟﾘﾝﾄ
原材料の

回路板

ﾃﾞｨｽｸ

20%

輸送

ﾃﾞｨｽｸ

ﾃﾞｨｽｸ

0%
資
源
消
費

酸
性
化

廃
棄
物

(

)

)

)

(

(

生
態
毒
性
陸
生

)

生
態
毒
性
水
生

(

地
球
温
暖
化

図 5.2-2 特性化（プロセス別）
5.2.2 被害評価
(1)生態系への影響について
図 5.2-3 および図 5.2-4 は、LIME2 が扱う 4 つの保護対象に対する、物質別およびプ
ロセス別の被害評価の結果を示す。生態系に関する保護対象は、一次生産と生物多様性である。
一次生産に与える影響は、物質別では一般炭と土地利用の影響が大きいという結果となった。一般炭は、主に IT 機器の使用時に消費される電力の発電により排出されるものであり、土地利用は IT 機器の生産工場による土地の改変と維持が影響している。プロセス別においても、これらのプロセスの影響が大部分を占めている。
生物多様性に与える影響は、物質別ではヒ素、ニッケル、亜鉛の影響が大きいという結果となった。ヒ素は発電時に排出されるほか、銅の精錬プロセスでも排出されることが確認された。またニッケルと亜鉛は、発電時に排出されることが確認された。
IT 機器は使用時に多くの電力を消費し、プリント回路板やディスクは配線材料として多くの銅を使用する。このためプロセス別では使用時の電力の影響が最も大きく、次いでプリント回路板とハードディスク製造の影響が大きいという結果となった。
なお、その他の保護対象である、人間健康と社会資産に関する調査結果を以下に示す。これらの保護対象は、人間社会への影響を表す指標である。
人間健康に与える影響は、物質別では CO2 と SOx の影響が大きいという結果となった。
CO2 は主に IT 機器の使用時に消費される電力の発電によるものであり、SOx は原材料の輸送時に排出されるものである。プロセス別の結果では、使用時の電力の影響が最も大きく、次に原材料の輸送の影響が大きいという結果となった。
社会資産に与える影響は、物質別では CO2、天然ガス、原油、汚泥の影響が大きいという結果となった。汚泥は主に最終処分の埋立てプロセスで発生するものであり、その他は IT 機器の使用時の電力消費に由来することが確認された。プロセス別では、IT 機器の使用時の電力の影響が最も大きく、次にプリント回路板の製造と最終処分の影響が大きいという結果と
なった。

16

5９号

100%

一般炭, 25.7MJ/kg

100%

ヒ素

80%

土地利用（生産）

80%

ニッケル

汚泥(埋立)60%

銅40%

非メタン炭化水素

生物多様性

一次生産

LCA 日本フォーラムニュース

鉛
40%

水銀

20%

土地利用（使用）20%

土地利用（生産）

0%

その他

0%

その他

(1)一次生産(NPP)(2)生物多様性(EINES)

100%

CO2(化石資源由来）

100%

80%

SOx

80%
社会資産

NOx

60%

N2O
40%

SO2
CH4(発生源不特定）

20%

その他

0%

CO2(化石資源由来）
天然ガス, 54.6MJ/kg

原油, 44.7MJ/kg
60%

汚泥(埋立)

40%

金

20%

銅

0%

その他

(3)人間健康(DALY)(4)社会資産(円)

図 5.2-3 被害評価結果（物質別）

100%
最終処分

80%
使用時

被害量

人間健康

亜鉛

60%

60%

電力

使用時

使用時

使用時

電力

電力

電力

ディスク

原材料の輸送

40%
土地利用
（生産）

20%
ﾌﾟﾘﾝﾄ回路板

ﾌﾟﾘﾝﾄ回路板

0%
一次生産

生物多様性

人間健康

図 5.2-4 被害評価結果（プロセス別）

17

社会資産

LCA 日本フォーラムニュース

5９号(2)水の影響について
4.3 節で述べたように、今回はウォーターフットプリントの考え方に基づく評価はできな
いが、水に関するインベントリ（地表水、地下水）を用いて、水が関係する保護対象である
人間健康[DALY]を評価した。
その結果、水のインベントリから求めた被害量は 3.46×10-6[DALY]であり、IT 機器全体の被害量（7.25×10-2[DALY]）に占める割合は非常に小さい、という結果となった。
但し、今回は水の消費量ではなく、下流で再利用可能な水も含めた使用量で評価している。
このためウォーターフットプリントの概念と比較して、量については大きめの評価となっており、水質変化の影響を考慮していない分については小さめの評価となっている点に注意が必要である。今後はウォーターフットプリントの評価手法やデータの整備状況を踏まえ、結果を見直していく必要がある。
5.3 統合化
IT 機器のライフサイクルが各影響領域に与える影響に重み付けを行い、単一指標で評価した（統合化）。
図 5.3-1 は、統合化結果を影響領域別に比較したグラフを示す。地球温暖化への影響が最も大きく、その他は資源消費、都市域大気汚染、生態毒性、廃棄物が主な影響領域となっている。これらの影響領域のうち、生態系に関係するのは資源消費、生態毒性、廃棄物であるが、これらの影響は地球温暖化と比べると小さいという結果となった。

統合化結果（円/f.u.）

1.6E+06
1.4E+06

1.2E+06
1.0E+06
8.0E+05
6.0E+05
4.0E+05
2.0E+05
0.0E+00
地
球
温
暖
化

資
源
消
費

都
市
域
大
気
汚
染

生
態
毒
性
（
大
気
）

廃
棄
物

酸
性
化

土
地
利
用

生
態
毒
性
（
水
圏
）

人
間
毒
性
（
大
気
）

光
化
学
オ
キ
シ
ダ
ン
ト

人
間
毒
性
（
水
圏
）

富
栄
養
化

オ
ゾ
ン
層
破
壊

生
態
毒
性
（
陸
域
）

室
内
空
気
汚
染

人
間
毒
性
（
陸
域
）

図 5.3-1 統合化結果（影響領域別）
図 5.3-2 は、統合化結果の物質別の内訳を示す。縦軸は、全ての保護対象の統合化結果の合計である。環境影響全体で見ると、CO2 の影響が最も大きいという結果となった。また生態毒性の影響物質であるヒ素、鉛、カドミウムは、環境影響全体では十分影響が小さいことが確認された。
図 5.3-3 は、統合化結果のプロセス別の内訳を示す。環境影響全体では、使用時の電力の影響が大部分を占める結果となった。

18

LCA 日本フォーラムニュース

100%

5９号

100%

CO2(化石資源由来）

使用時の電力SOx
80%

プリント回路板

80%

汚泥(埋立)

原油, 44.7MJ/kg

一般炭, 25.7MJ/kg
40%

NOx

統合化結果

統合化結果

60%

60%

40%

製品の製造

鉄
金
20%

金
ヒ素

0%

製品の廃棄
生産時の土地利用（改変）銅20%

原材料の輸送磁気ディスク装置

天然ガス, 54.6MJ/kg

生産時の土地利用（占有）

その他
0%

その他

図 5.3-2 統合化結果（物質別）

図 5.3-3 統合化結果（ﾌﾟﾛｾｽ別）

6 結論
6.1 調査結果のまとめ
磁気ディスク装置を例として、IT 機器のライフサイクル（原材料、生産、輸送、使用、最終処分）が生態系に与える影響とウォーターフットプリントを評価した。
生態系については、IT 機器の使用時に消費される電力の発電により排出される、一般炭、ヒ素、ニッケルや、IT 機器の生産工場による土地利用の影響が大きいという結果となった。
使用時の電力については、CO2 の排出を通じて環境影響全体への影響も大きいことから、今後も高性能化と低消費電力を両立させる製品設計が必要であることが確認された。
またヒ素については、銅の精錬時にも排出されることから、配線材料として銅を使用する
プリント回路板とハードディスクも生態系に影響することが確認された。但し、現在は銅精錬におけるヒ素の回収・固定方法が進められており 2)、これらを考慮した評価を行うことにより、ヒ素の影響は低減されると考えられる。
土地利用については、今回は生産時と、使用時を考慮したが、生産時が使用時より影響が大きいという結果となった。生産時の占有面積は、工場の敷地面積を生産台数で按分することによって求められるため、生産効率を向上することにより環境影響が改善されることが期待される。
なお使用時の土地利用については、今回は建屋の面積ではなく IT 機器の床面積を用いた。
IT 機器の利用形態は、使用者による機器の所有からデーターセンタ等による集約管理に移行しており、今後は利用形態に合わせた評価方法を検討していく必要がある。
ウォーターフットプリントについては、評価手法が確立していなため、今回はインベント
リ分析までを行った。その結果、水の使用量はサプライチェーンの上流の割合が高く、地表水が大半を占めることが確認された。また磁気ディスク装置１台あたりの水使用量は、日本の年間の水使用量（824 億 m3/年）の 1.6×10-6％であった。
以上の結果は、磁気ディスク装置を例に評価したものであるが、サーバやルータなど、その他の IT 機器も素材構成や使用条件が類似しているため、同様の結果が得られると考えられる。

19

LCA 日本フォーラムニュース

5９号

6.2 限界と今後の課題
今回の評価では、評価対象としたプロセスの網羅性については重要なプロセスをカバーしており、結果の妥当性は担保できていると考えられる。
但し、評価に用いたバックグラウンドデータにおいて、鉛フリーはんだ（無鉛はんだ）を使ったプリント回路板のデータがないこと、埋め立てにより発生する汚泥の量が多いことについては、今後改善が望まれる。また IT 機器のリサイクル率が不明なため全量埋め立てと仮定したが、今後はデータ収集を進める必要がある。
ウォーターフットプリントについては、現在は人間健康(DALY)が最もデータがそろっている評価手法であるが、今後は水質変化などを含めた評価手法の確立と評価のためのデータ蓄積が望まれる。また水のインベントリについても、消費量をベースに評価すべきという議論が進んでいるが、今回用いたバックグラウンドデータでは使用量に基づく評価となっている。この点におけるデータベースのさらなる充実化についても、今後の開発が期待される。

参考文献
1） 産業環境管理協会、商品種別算定基準（認定 PCR 番号：PA-CI-01、対象製品：IT 機器）
2） 中村崇：「非鉄精錬技術の課題と展望」シンポジウム資料、日本学術会議（2008.1）

20

LCA 日本フォーラムニュース

【事例２

5９号

詳細報告】

「永久磁石同期電動機（PMSM）搭載
鉄道車両のＬＣＡ」
株式会社東芝1 一般的事項
1.1 評価実施者
所属機関：（株）東芝 電力・社会システム技術開発センター
名前：髙橋 玲子
連 絡 先：reiko4.takahashi@toshiba.co.jp
1.2 報告書作成日
2012/ 10/31

2 調査実施の目的
2.1 調査実施の理由
永久磁石同期電動機（PMSM：Permanent Magnet Synchronous Motor）搭載鉄道車
両，誘導電動機（IM：Induction Motor）搭載鉄道車両のライフサイクルを通じた環境影響
を LCA 手法に基づき評価し，その環境性能を把握する。
2.2 調査結果の用途
PMSM 搭載車両および IM 搭載車両それぞれの騒音評価を含めた環境性能を把握すると共に，両者の比較によって性能向上点の明確化を行う。

3 調査範囲3.1 調査対象とその仕様
日本国内で製造，運用される地下鉄 02 系１編成（6 車両から構成）において，PMSM 搭
載車両および IM 搭載車両を対象とする（ともに，1 編成で 12 モータを搭載）。両者の 1 編
成の製品情報を表 3.1-1 に示す。また，PMSM および PMSM 搭載車両である東京メトロ
丸ノ内線を図 3.1-1 に示す。
表 3.1-1 評価対象の製品性能情報
PMSM 搭載車両
外寸（mm）
重量（ton）

IM 搭載車両

18,000 （L）×2,780（Ｗ）×3,495（H）
172

21

158

LCA 日本フォーラムニュース

図 3.1-1

5９号

PMSM（左）と PMSM 搭載 02 系車両（東京メトロ丸ノ内線）

本評価の対象とした PMSM は，更新車両に組み込んで使用するため既設の IM と同じ外形寸法と出力となっている。PMSM は全閉構造のため，IM と比べて低騒音性とメンテナンス低減に優れている。また，IM で必要な励磁電流が不要なため，回転子バーや短絡環における二次銅損が発生しないことから運用時の効率が高まり， IM に比べ発熱量が少ないことから冷却に要するエネルギーロスが削減され，高い省電力化を可能とする特長がある。
3.2 機能および機能単位
鉄道車両 1 編成（PMSM 搭載車両および IM 搭載車両から構成）のライフサイクル全体とする。走行沿線距離は 27km，生涯走行距離を 189 万 km とする。走行時間は昼間 16 時
間，夜間 4 時間とし，20 年間運用とする。
3.3 システム境界
素材・製造から運用までとする。運用時は騒音評価を含む（図 3.3-1）。
3.4 特記事項（除外したプロセス・項目等について）
廃棄後の過程は調査対象から除外した。また，部品製造や組立，燃料製造に関わる工場・機械の建設・維持・廃棄段階も評価に含めていない。

図 3.3 -1

地下鉄車両の製品システムおよびシステム境界

22

LCA 日本フォーラムニュース

5９号

4 インベントリ分析
4.1 フォアグラウンドデータ
素材は調査データに基づき算出した。製造段階の投入量は文献 1）を参考に，運用段階の投入量は一定期間の調査データ 2）に基づき算出した。
騒音（車外）の投入量は，騒音計測器を用い，騒音実測方法基準 3）に沿って測定した。
PMSM 搭載車両および IM 搭載車両の 8 秒間の走行音（等価騒音）
をそれぞれ複数回測定し，平均等価騒音値と暗騒音値を算出した。測定は昼間に実施し，夜間の騒音値は昼間の値と同等とした。
4.2 バックグラウンドデータ
各段階の原単位は Easy-LCA の 2000 年産業連関法に基づく海外負荷を含むデータベースを利用した。
4.3 インベントリ分析対象項目と分析結果一覧表
表 4.3-1 にインベントリ分析の対象一覧を示す。
表 4.3-1 インベントリ対象
カテゴリ
インベントリ
単位
ＣＯ2
g
ＨＦＣ
g
大気排出負荷（温室効果ガ
ＨＦＣ２３
g
ス）
ＰＦＣ
g
ＳＦ６
g
ＳＯＸ
mg
大気排出負荷
ＮＯＸ
mg
（その他）
ばいじん
g
ＢＯＤ
g
ＣＯＤ
g
水域排出負荷
ＳＳ
mg
Ｔ－N
mg
Ｔ－P
mg
原油燃料
mg
石炭
mg
天然ガス
L
原油原料
g
鉄
g
銅
L
アルミ
g
鉛
g
資源消費負荷
亜鉛
g
マンガン
g
ニッケル
g
クロム
g
砂利
g
砕石
g
石灰石
g
木材
g
騒音
車外騒音
dB（A）

23

LCA 日本フォーラムニュース

5９号

5 インパクト評価
5.1 対象とした評価ステップと影響領域
インパクト評価は日本版被害算定型影響評価手法 LIME2 を利用し，特性化，被害評価，統合化の 3 ステップについて評価を実施した。各ステップにおいて評価対象とした影響領域
について表 5.1-1 に示す。騒音評価では，会話妨害（昼間）と睡眠妨害（夜間）による健康影響を考慮した。
表 5.1-1

評価対象とした環境影響領域と評価ステップ

特性化

被害評価

統合化

資源消費（エネルギー）

○

○

○

資源消費（鉱物）

○

○

○

地球温暖化

○

○

○

都市域大気汚染

○

○

○

酸性化

○

○

○

富栄養化

○

○

○

○

○

○

オゾン層破壊光化学オキシダント
人間毒性
生態毒性
室内空気質
騒音
廃棄物
土地利用

24

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図 5.2 -15９号

鉄道騒音の被害係数算定フロー

5.2 騒音被害係数の算定方法
騒音の被害係数の算定方法 4）を参考に，被害係数平均等価騒音値と年間の騒音暴露時間か
ら，追加的な一編成 km による沿線の騒音レベル増加量を算定した。図 5.2-1 に算定フローを示す。
算定フローに基づき，追加的な一編成による，年間で沿線住民が受ける騒音レベル増加量（ΔLAeq ）を算出する。
騒音発生時の音圧の測定値／基準値比率は音圧（dB）＝20log10（測定値／基準値）から，
PMSM： 10(74.63-50)/20 =17.04（倍）IM：10(77.72-50)/20=24.32（倍）各比率を，騒音暴露時間（28,015 秒/年）1を考慮して平均化すると，
PMSM： ((3600×24×365)＋(28015×17.04))/(3600×24×365) =1.015（倍）IM： ((3600 × 24 × 365) ＋ (28015 × 24.32))/(3600 × 24 × 365) =1.022（倍）デシベル値に再換算すると，
PMSM：20 log10 (1.015)= 0.131（dB）

IM：20 log10 (1.022)= 0.186（dB）
よって，1km あたりの沿線住民が年間で受ける追加的な一編成によるΔLAeq は，
1

189 万 km（生涯走行距離）／20 年（製品寿命）／27km（沿線距離）×8 秒（通過時間）

25

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5９号

ΔLAeq PMSM ：0.13dB×1000000/27km ＝4834（μdB/一編成 km）

ΔLAeq IM ：0.19dB×1000000/27km ＝ 6877（μdB/一編成 km）
影響分析，被害分析の値と沿線人口2は LIMEⅡに基づき設定し,以下を被害係数とした。
PMSM：0.00025（DALY/km）（昼間），0.00049（DALY/km）（夜間）
IM ：0.00035（DALY/km）（昼間），0.00069（DALY/km）（夜間）

5.3 インパクト評価結果
5.3.1 地球温暖化
図 5.3-1 に地球温暖化に関する結果を示す。PMSM 搭載車両，IM 搭載車両ともに，走行・空調による影響が全体の 9 割程度を占めているが、PMSM 搭載車両では走行時の地球温暖化影響が IM 搭載車両の 80%に低減されており，PMSM の省電力化による地球温暖化影響の減少への寄与が確認できる。

図 5.3-1

特性化結果（地球温暖化）

5.3.2 騒音
図 5.3-2 に騒音に関する結果を示す。PMSM 搭載車両では，騒音による影響が被害係数（DALY）値で 70%に低減することが確認された。なお，km あたりの被害係数値は夜間のほうが昼間より大きいが，昼間の走行距離が夜間に比べて長いため，全体では昼間の騒音影
響が 2/3 程度を占めていることがわかる。

2

LIMEⅡでは，沿道 50m 以内（両側）を影響を受ける地域と想定し，この場合の沿道住戸数が4,673,000 戸，道路の総延長距離が 47,000km，世帯人員数が 2.85 人であることから 283
人/km と算出している。この条件に従い，対象路線近傍の影響を受ける地域と人数を路線人口として定めた。

26

LCA 日本フォーラムニュース5９号

図 5.3-2

図 5.3-3

特性化結果（騒音）被害評価結果（人間健図 5.3-4

被害評価結果（社会資産）康）

図 5.3-5

図 5.3-6

被害評価結果（一次生産）

27

被害評価結果（生物多様性）

LCA 日本フォーラムニュース

5９号

5.3.3 被害評価
図 5.3-3～図 5.3-6 に PMSM 搭載車両，IM 搭載車両の 4 つの保護対象に対する被害評価
結果（物質別内訳）を示す。全ての保護対象で IM 搭載車両に対し PMSM 搭載車両の影響が小さくなっている。人間健康では，CO2，SOx，の発電に関連する物質に次いで，騒音の影響が大きく，PMSM の省電力化と騒音低減影響が影響低減に寄与している。また，人間健
康以外のいずれの保護対象でも，社会資産の CO2 や SOx，一次生産や生物多様性の石炭のよ
うに，発電に関連する物質の影響が大きく，PMSM の省電力化が各保護対象の影響低減に寄与していることがわかる。
5.3.4 統合化
図 5.3-7 に PMSM 搭載車両，IM 搭載車両の統合化結果（物質別）を示す。PMSM 搭載
車両では環境影響が IM 搭載車両の 88%に低減されている。ライフサイクル全体の環境影響としては，PMSM 搭載車両，IM 搭載車両で共通して CO2，SOx，騒音の影響割合が大きい
が，いずれも PMSM 搭載車両では影響が低減していることがわかる。

図 5.3-7

統合化結果（物質別）

図 5.3-8 にはプロセス別の内訳を示す。プロセス別では地球温暖化影響の結果の傾向と同様に，運用段階の影響が全体に占める割合は，PMSM 搭載車両で 76%，IM 搭載車両で 89%と，共に大部分を占めている。PMSM 搭載車両では運用時の環境影響が IM 搭載車両の 86%に低減されており，PMSM 導入による省電力や騒音低減の影響が確認できる。

28

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図 5.3-8

統合化結果（プロセス別）

図 5.3-9 には保護対象別の内訳を示す。保護対象別に見ると，人間健康の CO2，SOx，
騒音，社会資産の CO2 の影響が顕著である。これらの影響が PMSM 搭載車両では低減していることにより，PMSM 導入による省電力化と騒音低減の影響が確認できる。

図 5.3-9

統合化結果（保護対象別）

29

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5９号

6 結論
6.1 調査結果のまとめ
PMSM 搭載車両，IM 搭載車両を対象としてライフサイクル（素材，製造，運用）全体での環境影響の評価を行った。環境影響は社会コストとして，PMSM 搭載車両では約 5,642
万円，IM 搭載車両では約 6,418 万円と算出された。
鉄道車両に関わる影響としては，主に運用段階における影響が大きな割合を占めていた。
PMSM 搭載車両および IM 搭載車両の環境影響削減のためには，走行段階での省電力化により燃料消費および環境負荷物質の排出を抑制することが効果的である。また，騒音の統合結果への影響は，PMSM 搭載車両では 4%，IM 搭載車両では 5%となることを確認した。このことから，一般的な環境影響評価指標に加え，騒音の低減の影響も評価することが望まし
いことがわかった。
6.2 限界と今後の課題
今回の評価では評価対象としたプロセス（素材，製造，運用）の網羅性については重要なプロセスをカバーしており，結果の妥当性は担保できていると考えられる。一方，騒音評価については，今回は自動車騒音評価の考え方を用いて鉄道車両の騒音評価を行った。そのため，例えば路線人口の推定3や，自動車と鉄道車両の騒音影響（量－反応関係）の違いによって評価結果が大きく左右される可能性があり，評価の妥当性と横展開の可能性については，
継続して検討していく必要がある。

参考文献
1）
小関康雄（1997）：車両技術，（社）日本鉄道車輌工業会，213 号，p120
2）
川合弘敏，春原輝彦，生方伸幸，深澤真吾（2009）：低騒音と省エネを実現した東京メトロ丸ノ内線車両用の PMSM 主回路システム，東芝レビュー，Vol.64 No.9，p8
3）
鉄道車両の車外騒音の試験方法（JISE4025）
4）
伊坪徳宏，稲葉敦（2010）：LIME2 意思決定を支援する環境影響評価手法，（社）
産業環境管理協会，p529

3

今回は，道路騒音の暴露人口の条件（高速道路を除く沿道人口）に基づき算出したが，評価対象の鉄道は人口密集地帯を走行していること，一部地上化部分での騒音の実測を行ったが実際には路線の多くが地下であること，昼間と夜間で沿線人口が変化する可能性があること，などを考慮する必要がある。

30

LCA 日本フォーラムニュース5９号

補足資料（モータ点検時の比較）(1) 評価目的
PMSM は密閉型モータであり分解点検が不要となる。そこで，分解点検が必要な従来型の IM の点検現場を調査し，両者の環境影響を LCA により比較する。
(2) 評価範囲
システム境界を付図 1 に示す。

付図 1

モータ分解点検評価範囲(3) 分解点検工程調査
モータの分解点検プロセスに関する調査結果を付図 2 に示す。調査は東京メトロ殿の協力により，小石川車両区で行った。

【ＩＭ分解点検工程】
調査日時：2011年11月28日、場所：小石川車両区①①受入・分解（ＩＭ）↓

・手作業
・廃棄煤塵は１台あたり数mg→10mg/と仮定②気吹（ＩＭ）②↓

・ファン用電力消費→計測目盛から約15kWh×2と推定
・コンプレッサ電力消費→ヒアリングから約22kWh×2と推定
・回収粉塵は計測不能。舞い上がる粉塵であり数mg以下→10mg×2と仮定③清掃（ＩＭ）
③、④

↓

・手作業
・使用溶液は、アルカリ洗浄液と灯油ウエスに浸す程度→前者10mg×2、後者10ml×2と仮定④組立（ＩＭ）
手作業⑤⑤回転試験（ＩＭ／ＰＭＳＭ）
4台同時試験。消費電力は計測目盛から0.13kWh/台と推定

31

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5９号(4) LCA 評価範囲
付表 1 にインベントリ分析の対象一覧を示す。
付表 1 インベントリ対象
カテゴリ
インベントリＣＯ2
ＨＦＣ
大気排出負荷（温室効果ガ
ＨＦＣ２３
ス）
ＰＦＣ
ＳＦ６
ＳＯＸ
大気排出負荷
ＮＯＸ
（その他）
ばいじん
ＢＯＤ
ＣＯＤ
水域排出負荷
ＳＳ
Ｔ－N
Ｔ－P
原油燃料
石炭
天然ガス
原油原料
鉄
銅
アルミ
鉛
資源消費負荷
亜鉛
マンガン
ニッケル
クロム
砂利
砕石
石灰石
木材

単位
g
g
g
g
g
mg
mg
g
g
g
mg
mg
mg
mg
mg
L
g
g
L
g
g
g
g
g
g
g
g
g
g

(5) インベントリデータの作成
工程毎に，以下項目を評価対象とした。
分解工程－ばいじん
気吹工程－ファン用電力消費
気吹工程－コンプレッサ電力消費
気吹工程－回収粉塵
清掃工程－アルカリ洗浄液
清掃工程－灯油
組立工程－手作業（評価せず）
回転試験－電力消費
分解工程で発生するばいじんは，発生量を LIME2 係数に乗算した。ばいじん以外は，
Easy-LCA 搭載の 2000 年産業連関法に基づく海外負荷を含むデータベースを利用した。

32

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5９号

PMSM は回転試験の影響のみ計上した。
(6) 評価結果
評価結果を付図 3 に示す。評価はライフサイクルを想定した６回分の点検を想定した。
「回
転試験－電力」を計上した PMSM の環境影響は，IM の 2%となった。なお，IM においても被害金額の絶対値は 1,000 円程度であり，１編成分のモータ数（12 個）を想定しても，１編成の運転時の電力消費や騒音に対して，点検時の影響は小さいことが分かる。

付図３ LCA 評価結果（モータ１個分）

33

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5９号

34

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【事例３

5９号

詳細報告】

「W ヘッド型家庭用スチームアイロンの環境影響評価」
パナソニック株式会社
1 一般的事項
1.1 評価実施者
所属機関：パナソニック株式会社 モノづくり本部名
前：佐々木 秀樹

環境・品質センター

1.2 報告書作成日
2012 / 10 / 1

2 調査実施の目的
2.1 調査実施の理由
家庭用スチームアイロンにはスチーム機能に対するニーズが強いが、一方でスチーム量を増加させると消費電力量は増加し、環境影響が増加することが想定される。
当社が業界で初めて（*1）開発した W ヘッド型形状のアイロンは、前方だけでなく後方への動きもスムーズになり、従来の船型形状のアイロンと比較してアイロンかけ時間を約20%短縮することができた（*2）
。これによりスチーム量が増加しても消費電力量の増加を抑制でき、それに伴う環境負荷を抑制できる可能性がある。
本調査においては、家庭用スチームアイロンの環境影響の特徴を定量的に把握するとともに、W ヘッド型アイロン、船型アイロンの差異を確認し、さらなる環境負荷低減の方策を検討する。
*1 2010 年 1 月時点、
*2

当 社 調 べ 。 2008 年 発 売

Ｗヘッド未搭載のコードレススチームアイロン

NI-CL506（4 分 52 秒）と当社 2010 年発売 W ヘッド搭載のコードレススチームアイロ
ン NI-WL500（3 分 52 秒）の長そでワイシャツ 1 枚のアイロンかけ時間の平均値を比較。
2.2 調査結果の用途
・家庭用スチームアイロンの環境影響の特徴を把握し、環境負荷の少ない製品開発にフィードバックする

3 調査範囲3.1 調査対象とその仕様
中国国内で製造され、日本国内で使用，廃棄される家庭用スチームアイロン 2 種類（W ヘ
ッド型、船型）を対象とする。表 3.1-1 に、調査対象とした家庭用スチームアイロンについ
て示す。

35

LCA 日本フォーラムニュース5９号

表 3.1-1 調査対象としたスチームアイロン
船型

W ヘッド型

品番

NI-CL606

NI-WL701

発売年

2008 年

2012 年

スチーム量

平均 9.5 g/分

写真

平均 12.0g/分

質

アイロン本体約

1.0 kg約

1.0 kg量

収納時

約

2.0 kg約

2.0 kg3.2 機能および機能単位
家庭用スチームアイロン 1 台のライフサイクル全体とし，5 年間の使用を想定する。
3.3 システム境界
素材から、組立（製造）、輸送（物流）、使用、廃棄段階まで（図 3.3-1）。

図 3.3-1 家庭用スチームアイロンのシステム境界

36

LCA 日本フォーラムニュース5９号

3.4 特記事項（除外したプロセス・項目等について）
通常、アイロンかけにはアイロン台が使用されるが、アイロン台の環境影響は評価していない。使用段階については日本国内での平均的な使用を仮定しており，電力事業者ごとの原単位の違いなどは考慮していない。

4 インベントリ分析
4.1 フォアグラウンドデータ
素材種類別使用量は社内評価データを、製造段階のエネルギー消費に関しては、工場における実測データを使用した。
使用段階の消費電力および時間あたりスチーム量は設計仕様に、使用時間は社内での使用実態調査結果に基づき設定した。
4.2 バックグラウンドデータ
JEMAI-MiLCA に搭載の IDEA
4.3 インベントリ分析対象項目と分析結果一覧表
表 4.3-1，表 4.3-2 に W ヘッド型アイロンおよび船型アイロンのインベントリ分析の対象とした項目と分析結果の一覧を示す。
表 4.3-1 W ヘッド型アイロンの LCI 分析結果（単位（kg/f.u.））

37

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5９号

38

LCA 日本フォーラムニュース5９号

表 4.3-2 船型アイロンの LCI 分析結果

（単位（kg/f.u.））

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5９号

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5９号

5 インパクト評価
5.1 対象とした評価ステップと影響領域
インパクト評価は日本版被害算定型影響評価手法 LIME2 を利用し，特性化，統合化の 2ステップについて評価を実施した。各ステップにおいて評価対象とした影響領域について表
5.1-1 に示す。
表 5.1-1 評価対象とした環境影響領域と評価ステップ
特性化

統合化

エネルギー消費

○

資源消費

○

○

地球温暖化

○

○

都市域大気汚染

○

○

酸性化

○

○

富栄養化

○

○

光化学オキシダント○○

人間への影響

○○生態への影響○○○○オゾン層破壊

室内空気質
騒音
廃棄物
土地利用

5.2 インパクト評価結果
5.2.1 特性化
W ヘッド型アイロンおよび船型アイロンの特性化評価の一例として、地球温暖化の結果を示す。
地球温暖化の特性化結果は、船型で1.13×102kg-CO2e、W ヘッド型で1.08×102kg-CO2e であり、W ヘッド
型で 4.8kg-CO2e 減少していた。その内、使用ステージどうしの差は4.7kg-CO2e であり、減少の大部分は使用ステージにおけるものだった。
1.2E+02
使用ステージに関しては、使用時の消1.0E+02
費電力量の影響が大きい。スチームを強8.0E+01
6.0E+01化したために、W ヘッド型は船型と比べ4.0E+01て消費電力が約 10%大きくなったが、2.0E+01
使用時間は約 20%短くなったため、消0.0E+00
費電力量は約 8%少なくなった。このことにより、発電における温室効果ガス排出が減少し、W ヘッド型で地球温暖化の（kg-CO2e）
1.2E+02
1.0E+02
廃棄

8.0E+01

使用（輸送含）6.0E+01

生産工程

4.0E+01
素材製造

2.0E+01
0.0E+00
CL606（旧）
船型
CL606（旧）

WL701（新）W ヘッド型

図 5.2-1 特性化結果（地球温暖化）

41

LCA 日本フォーラムニュース

5９号

特性化結果が小さくなったと考えられる。
この結果より、消費電力を増加させても使用時間を短縮させることで環境負荷の増大を抑えることが可能であるということがわかった。したがって、消費電力量をさらに低減するた
めに、放熱ロス削減などの発熱効率アップにも継続して取組んでいきたい。
5.2.3 統合化

（円）

W ヘッド型および船型アイロンの統合化
結果（影響領域別）を図 5.2-3 に示す。

4.5E+02

4.0E+02

ライフサイクル全体の環境影響としては，

富栄養化
3.5E+02船型および W ヘッド型で共通して地球温暖化の影響が最も大きく、船型で 62%、W ヘ
ッド型で 61%であった。続いて、資源消費、人間への影響（水圏）
光化学オキシダント

3.0E+02

人間への影響（大気）2.5E+02

都市域大気汚染の影響が大きいが、比率はそれぞれ約 14%、約 10%であった。
影響領域別の増減を図 5.2-4 に示す。W

生態への影響（水圏）
酸性化

2.0E+02

生態への影響（大気）1.5E+02

ヘッド型は船型と比較して地球温暖化、都市域大気汚染、酸性化、光化学オキシダント、
人間への影響（大気）では減少した。これは廃棄物
都市域大気汚染

1.0E+02

資源消費
地球温暖化

5.0E+01

主に消費電力量削減の効果であると考えられ0.0E+00
CL606（旧）
船型 WL701（新）W ヘッド型る。一方、生態への影響（水圏）、生態への影響(大気)、資源消費、廃棄物、人間への影響（水圏）、富栄養化では増加した。これはステ

図 5.2-3 統合化結果（影響領域別）
ンレス使用量の増加によると推察している。全体では、地球温暖化の減少量が大きかったた
めに W ヘッド型で約 2%減少した。

4.30E+02

4.25E+02

4.20E+02

4.15E+02

図 5.2-4

Wヘッド型

生態への影響（水圏）

生態への影響（大気）

資源消費

廃棄物

人間への影響（水圏）

富栄養化

人間への影響（大気）光化学オキシダント

酸性化

都市域大気汚染

～
地球温暖化

～
船型

0
4.10E+02

W ヘッド化による統合化結果の増減（影響領域別）

42

LCA 日本フォーラムニュース5９号

家庭用スチームアイロンの環境影響としては地球温暖化の影響が大きいため、負荷低減のためには消費電力量の削減が重要であることがわかった。ただし、部品素材の種類、使用量の変化により負荷が増大する影響領域もある。今後、さらなる負荷低減のためには、部品素材の種類、使用量も考慮しながら、消費電力量の削減に取組むことが重要であると考えられる。

6 結論
6.1 調査結果のまとめ
W ヘッド型アイロンおよび船型アイロンを対象としてライフサイクル（素材製造，生産工程，使用，廃棄）全体での環境影響の評価を行った。
特性化結果としては、船型と比較して W ヘッド型ではスチームを強化しながらも使用時間を短縮したために消費電力量は減少し、地球温暖化の環境負荷が減少した。統合化結果としては、比率の大きい地球温暖化が減少したために、全体で W ヘッド型の方が船型よりも減少した。
以上のことより、W ヘッド型により、スチームを強化しながらも、想定される環境負荷増
大を抑制できる可能性があることが示された。今後、さらなる改善のためには、使用する素材の種類、量についても配慮しながら、加熱効率の向上などによる消費電力量の削減に取組
んでいくことが重要である。
6.2 限界と今後の課題対象製品では海外調達部材が多く使用されているが、インベントリ分析においては日本国
内のバックグラウンドデータを使用した。そのため素材製造に関する影響が過大もしくは過小に評価されている可能性がある。また、今回の評価においてはステンレスの使用量が特性化結果に大きな影響を与えていた。ステンレスには添加金属の種類や割合により様々な種類があるが、使用可能なバックグラウンドデータの種類は限られており、今回使用したバックグラウンドデータと実際のステンレス鋼種が正しく対応しているかどうか、さらにはバック
グランドデータの差異が全体の評価にどの程度の影響を及ぼすかはわからない。今後、評価の精度を向上させるために、バックグラウンドデータのさらなる充実が期待される。

謝辞
今回の LIME2 活用検討研究会 WG での事例研究を進めるにあたり、さまざまなご指導を賜りました東京都市大学の伊坪先生、産業技術総合研究所の本下先生、事務局としてサポー
トいただきました産業環境管理協会の井上様はじめ皆様、また WG 内で多くの貴重なご意見をいただきました参加メンバーの皆様に感謝を申し上げます。

43

LCA 日本フォーラムニュース

5９号

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【事例４

5９号

詳細報告】

「ガソリン自動車の水消費量」
日産自動車株式会社

1 一般的事項
1.1 評価実施者
所属機関: 日産自動車株式会社 企画・先行技術開発本部
環境・安全技術渉外部 環境マネージメントグループ
名
前：磯部 眞弓
連 絡 先：m-isobe@mail.nissan.co.jp
1.2 報告書作成日
2012 / 09 / 25

2 調査実施の目的
2.1 調査実施の理由
ガソリン自動車のライフサイクルを通じた水使用量について LCA により評価し，その環境影響を CO2 排出量、温暖化ポテンシャルと比較する。
2.2 調査結果の用途
ガソリン自動車の水使用量およびその環境影響ポテンシャルを把握すると共に，その環境影響の改善するために社内への情報提供を行う。

3 調査範囲3.1 調査対象とその仕様
日本国内で製造，使用，廃棄される日産自動車が製造しているガソリン車

排気量 2.0L

シルフィ 1 台（車両重量：1220kg）。
3.2 機能および機能単位
ガソリン自動車 1 台のライフサイクル全体とし，10 年間使用，年間走行距離は、1 万 km、
総走行距離は 10 万 km とする。
3.3 システム境界
製造から維持，燃料製造，走行，廃棄段階までを示す（図 3.3-1）。

45

LCA 日本フォーラムニュース

図 3.3-1

5９号

自動車の製品システムおよびシステム境界

3.4 特記事項（除外したプロセス・項目等について）使用する際の維持（メンテナンス）については、メンテナンスノートをもとにメンテナン
ス部品を選定すべきであるが、今回は環境負荷が大きいタイヤとオイル以外は対象外とした。
また、廃棄段階は、部品の取り外し、シュレッダー処理、電炉処理、ASR リサイクル・埋立などの工程があるが、今回は除外した。また，部品製造や組立，燃料製造に関わる工場・機械の建設・維持・廃棄や，メンテナンスに必要な工具や部品，走行時に利用する道路や関連インフラ設備の建設・維持・廃棄段階も評価に含めていない。
走行段階については日本国内での平均的な使用を仮定しており，地域ごとの走行条件の違いなどは考慮していない。

4 インベントリ分析
4.1 フォアグラウンドデータ
サプライヤから提出された IMDS（International Material Data System）データをもとに、それぞれの部品に使用されている材料・重量を調査した。また、自社工場で製造されている工程毎にエネルギー投入量を求め、生産台数または生産総重量で除すことで製造原単位とした。
走行段階について、排ガスデータについては日本の排ガス規制値を，および燃費は JC08
モードで平均的な距離を走行したと想定している。
4.2 バックグラウンドデータ
燃料製造、素材製造については，GaBi4 のデータベースおよび日本 LCA フォーラムのデータを利用した。水使用量のデータに関しては、東京都市大学伊坪研究室のデータベース 1)を利用した。

46

LCA 日本フォーラムニュース5９号

4.3 インベントリ分析結果
以下にプロセス毎の水利用量および水消費量の結果を図 4.3-1 に示す。
水利用量は 442m3、水消費量は 102m3 という結果になった。ステージ毎では、利用量と消費量で差があるものの、製造時以外について、素材製造と使用がほぼ二分するという結果となった。

図 4.3-1

プロセス毎の構成比

また、素材製造について、材料種毎に水利用量、水消費量を図 4.3-2 に示す。これにより、
鉄、樹脂・ゴムが多いことがわかる。
さらに、素材製造時について、素材種毎の重量や素材製造時 CO2 排出量、水の割合について、図 4.3-3 に示す。
左
右；

図 4.3-2

材料種毎の水使用量

47

LCA 日本フォーラムニュース

5９号

その他
樹脂・ゴム
その他金属
アルミ
鉄

100%
75%
50%
25%
0%
重量

CO2

水利用量

水消費量

図 4.3-3 材料種毎の割合

車両重量、素材製造時 CO2 排出量では鉄が大きな割合を占めているが、水利用量、水消費量になると、樹脂・ゴムの割合が多くなる。これは、ゴムなどの水に関する原単位が他の水
原単位に較べて高いためである。

5 インパクト評価
5.1 対象とした評価ステップと影響領域
水の環境影響について比較するために、他の環境影響評価の概要を示す。
インパクト評価は日本版被害算定型影響評価手法 LIME2 を利用し，特性化，被害評価の2 ステップについて評価を実施した。各ステップにおいて評価対象とした影響領域について
表 5.1-1 に示す。
表 5.1-1

評価対象とした環境影響領域と評価ステップ

特性化

被害評価

統合化

資源消費（エネルギー）

○

○

－

資源消費（鉱物）

○

○

－

地球温暖化

○

○

－

酸性化

○

○

－

生物多様性

○

○

－

5.2 インパクト評価結果
5.2.1 特性化
ガソリン車の特性化結果として、資源(エネルギー)消費と温暖化に関する結果を図 5.2-1、
図 5.2-2 に示す。エネルギー消費においては、原油消費の影響が大きいことがわかる。また、温暖化においては、二酸化炭素排出量による影響が大きいことが確認された。

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天然ガス
石炭

100%

亜酸化窒素
メタン
二酸化炭素

100%

原油

75%

75%

50%

50%

25%

25%

0%

0%

図 5.2-1 特性化結果（エネルギー消費）

図 5.2-2 特性化結果（温暖化）5.2.2 被害評価
図 5.2-3～図 5.2-4 に 2 つの保護対象（人間健康、生物多様性）に対する被害評価結果（物質別内訳）を示す。人間健康においては、二酸化炭素、二酸化窒素の影響の割合が大きい。また、生物多様性においては、石炭と銅、錫、鉄、アルミといった投入される資源での影響が大きいことが示された。
100%

100%

75%

75%

50%

50%

25%

25%

0%
二酸化炭素

二酸化硫黄

窒素酸化物

粒子状物質(PM10)

メタン
非メタン揮発性有機化合物(平均)

亜酸化窒素

図 5.2-3

0%

石炭
鉄
鉛
ニッケル

図 5.2-4

被害評価（人間健康）49

銅
アルミニウム
金

錫
銀
亜鉛

被害評価（生物多様性）

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5９号

また、人間健康と生物多様性について、プロセス別の内訳を図 5.2-5、図 5.2-6 に示す。
人間健康では、走行段階での影響が大きいが、生物多様性では、素材製造段階が大きいことがわかった。
その原因としては、
使用段階のガソリン燃焼による排出物の影響が大きいこと、
生物多様性では自動車車体としての材料利用の影響が大きいことが挙げられる。

8.E-03

3.E-11

廃棄
使用
物流
製造
素材

5.E-03

2.E-11

3.E-03

1.E-11

0.E+000.E+00

図 5.2-5

図 5.2-6

プロセス別人間健康被害

廃棄
使用
物流
製造
素材

プロセス別生物多様性被害

6 結論
6.1 調査結果のまとめ
ガソリン自動車を対象としてライフサイクル（製造，燃料製造，走行（10 年，10 万 km），
維持，廃棄）全体での水の環境影響の評価を行った。その結果、ライフでの水使用量が 102m3であることがわかった。また、プロセス毎の構成比をみると、CO2 排出量での構成比と比較すると、素材製造の占める割合が増加することもわかった。この主な原因は、多量に使用する鉄と原単位が高い樹脂・ゴムの材料種が水消費量を押し上げていると推察される。
水についての環境インパクトについて、他の評価項目と比較を試みる。人間健康で考えた
場合、今回の結果において、人間健康への被害評価は 7×10^-3DALY であった。また、水消費による人間健康に対するダメージ関数は、日本において、1.82×10^-9DALY/m3 2)
３)と評価されており、今回の水利用量が 102m3 であることから、水利用による人間健康への被害評価は、日本の場合、1.9×10^-7DALY となる。この結果は、温暖化を被害評価した結果よりもずっと小さい。したがって、ガソリン自動車の水消費に対する影響は小さいと推察される。
6.2 限界と今後の課題
今回の評価では評価対象としたプロセス（車体製造，燃料製造，走行，維持，廃棄）の網
羅性については重要なプロセスをカバーしていると考えられ，結果の妥当性は担保できていると考えられる。

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一方で、評価対象物質はすべて網羅していない。これについて、評価結果に与える影響度は不明であるため、評価対象物質の網羅性が不十分である可能性がある。
また、環境負荷が大きい使用段階の走行であるが、前提条件により大きく影響を受ける可能性があり、それに関する感度分析が必要である。さらに、自動車においても、燃費の向上、軽量化、リサイクル材料の活用などの技術開発が継続して行われており、今後も評価結果が変わっていく可能性もある。この点については、継続して検討していく。
水に関しては、現在、水使用量についての原単位をもとに自動車の影響評価を実施した。
しかし、水質については、まだデータが不足しており、今後もデータ収集等を継続し、評価項目を拡大していきたい。

参考文献
1)小野雄也、本下晶晴、李一石、伊坪徳宏：“ウォーターフットプリントへの応用を指向した水インベントリデータベースの開発”、第 5 回に本 LCA 学会（2010）
2) Motoshita, M., Itsubo, N. and Inaba, A., : Development of impact factors
ondamage to health by infectious diseases caused by domestic water scarcity,
International Journal of Life Cycle Assessment, Vol. 16, No. 1,pp.65-73,(2010)
3) Motoshita, M., Itsubo, N., Inaba, A. : Damage assessment of water scarcity for
agricultural use. Proceedings of the Nineth International Conference on
EcoBalance, pp.D1-1410, (2010)

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