Carbon Footprint

หายหน้าหายตาไปนานหลังจากไม่ได้อัพบล็อคเลยเพราะมัวแต่ทำงาน เนื่องจากอีกวันสองวันผมต้องเผาวิธีการทำคาร์บอนฟุตปริ้นท์ออกมา ดังนั้น ไหนๆก็เผาแล้ว ก็เอา Content มาทำบล็อคมันเสียเลยให้รู้แล้วรู้รอด อนึ่ง เจ้าของบล็อคนี้ไม่นิยมกับทฤษฏีโลกร้อน แต่ก็ยังเห็นว่า การทำคาร์บอนฟุตปริ้นท์ มันส่งผลดีมากกว่าส่งผลเสีย โดยเฉพาะผลดีต่อเรื่องการอนุรักษ์พลังงาน มันเป็นอย่างไรเรามาอ่านดูกัน

คาร์บอนฟุตปริ้นท์คืออะไร

คาร์บอนฟุตปริ้นท์มีที่มาจากปฏิญญาโตเกียวในเดือนธันวาคมของปี 1997 ซึ่งเป็นความพยายามที่จะลดปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (GHG) 4 ชนิดหลัก ได้แก่ คาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) มีเธน (CH₄) ไนตรัสออกไซด์ (N₂O) และ สารทำความเย็นในกลุ่ม Chloro Fluoro Carbon (CFC และ HCFC) ซึ่งได้ตั้งเป้าหมายการลด GHG ให้ควบคุมไว้ที่ระดับของปี 1990 เป็นปีฐาน [1]

CFP เป็นหนึ่งในกลไกการลดก๊าซเรือนกระจกแบบยืดหยุ่น โดยใช้การบ่งชี้ปริมาณการปลดปล่อยก๊าซ GHG จากแต่ละผลิตภัณฑ์ให้ผู้บริโภคได้รับรู้ และสร้างกระแสผ่านกลไกการตลาด ให้เกิดการแข่งขันเพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์ ที่มีผลกระทบต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลกที่น้อยลง ซึ่งการทำ CFP จะใช้วิธีการประเมินผลกระทบที่มีต่อสิ่งแวดล้อมตลอดช่วงชีวิตของผลิตภัณฑ์ (Life cycle assessment: LCA) ตั้งแต่การได้มาซึ่งวัตถุดิบ กระบวนการผลิต การใช้งาน และการกำจัดเศษซากหลังการใช้งาน ซึ่งบริษัทผู้ผลิตสามารถนำไปใช้เป็นเครื่องมือในการประเมินการปล่อยก๊าซเรือนกระจกตลอดวัฏจักรชีวิตของผลิตภัณฑ์ (Cradle to Grave ประเมินแบบ B2C จาก Business to Customer) หรือการปล่อยก๊าซเรือนกระจกตั้งแต่การจัดหาวัตถุดิบจนถึงสิ้นสุดกระบวนการผลิตในโรงงาน (Cradle to Gate ประเมินแบบ B2B จาก Business to Business) ได้ [2]

การทำ Carbon Footprint มีส่วนคาบเกี่ยวกับการอนุรักษ์พลังงานอย่างสำคัญ เพราะการทำ Carbon Footprint เราต้องรู้ไปถึงการใช้ทรัพยากรพลังงานในกระบวนการผลิตในแต่ละลำดับขั้น ห่วงโซ่อุปทานการใช้พลังงานจะมีการสะสมเข้าสู่ตัววัตถุดิบทุกขั้นตอนของการแปรรูปและขนส่ง อาจประเมินได้ว่า ในผลิตภัณฑ์ที่พวกเราใช้กันตามบ้านเรือน ค่าคาร์บอนฟุตปริ๊นท์นั้น อาจมีส่วนประกอบของพลังงานแฝงอยู่ถึง 80% ดังนั้น เมื่อกล่าวถึงการอนุรักษ์พลังงานในระดับมหภาค นอกจากพลังงานโดยตรงเช่นไฟฟ้า แสงสว่าง การลดการใช้เครื่องอุปโภคบริโภคอย่างสิ้นเปลือง ก็ยังเป็นส่วนหนึ่งของการอนุรักษ์ที่มีนัยสำคัญยิ่งไปกว่า การลดการใช้พลังงานทางตรงเป็นอย่างมาก

เริ่มต้น การใช้ค่า Emission Factor (EF)

Emission Factor คือค่าการปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ของผลิตภัณฑ์ที่ใช้งานต่อหน่วยผลผลิต ในองค์กรหนึ่งๆ ค่า EF อาจมีการนำใช้ทั้งในลักษณะประเมินการใช้ทรัพยากรในองค์กรโดยอ้างอิงกับค่ามาตรฐานของ EF ที่มีอยู่ และอาจต้องคำนวณหาค่า EF ขึ้นมาเองในกรณีที่ไม่มีฐานข้อมูล ตรงนี้ เราเริ่มต้นอย่างง่ายๆคือทำความเข้าใจกับตารางค่า Footprint ของกิจกรรมของ TGO ซึ่งเป็นค่า Emission Factor แบบ Cradle to Gate หรือการปลดปล่อยคาร์บอนตั้งแต่การได้มาซึ่งวัตถุดิบจนเป็นผลิตภัณฑ์ที่เราใช้

ตารางที่ TGO ให้ จะมีค่า EF ทั่วไปอยู่ 9 กลุ่มคือ

1. อุตสาหกรรมพลาสติก
2. อุตสาหกรรมสิ่งทอ
3. วัสดุ อุปกรณ์และสารเคมีในอุตสาหกรรม
4. อุตสาหกรรมขนส่ง
5. อุตสาหกรรมโลหะ
6. อุตสาหกรรมพลังงาน
7. อุตสาหกรรมอาหาร
8. อุตสาหกรรมน้ำมันปาล์ม
9. อุตสาหกรรมอื่นๆ

ค่า Emission factor อย่างกรณีตารางตัวอย่าง พลาสติก ABS มีค่าแฟคเตอร์คือ 3.87 kg CO2e/หน่วย ในช่องหน่วยคือ kg แปลว่า ในการผลิตพลาสติก ABS นี้ มีการปลดปล่อยคาร์บอนตลอดช่วงกระบวนการผลิตจนถึงมือเราคือ 3.87 kgCO2/kg ผลิตภัณฑ์

จุดสังเกต1: ค่า EF ในตารางของ TGO ส่วนใหญ่จะระบุในลักษณะ B2B หรือ Cradle to Gate และกิจกรรมการใช้ไป การกลายเป็นขยะ จะถูกแยกไว้อีกส่วนหนึ่ง ซึ่งจะต้องเอามาคิดรวม ในขั้นตอนการกำจัดขยะ โดยดูตามตารางที่ 1 หรือส่วน ที่ 9 ในช่องของเสีย

ตัวอย่าง 1

ฝ่ายบริหารได้มีนโยบายลดการใช้กระดาษด้วยการพิมพ์เอกสารสองหน้า และมีการใช้เครื่องทำลายเอกสารส่วนกลางเพื่อรวบรวมขยะเศษกระดาษไว้เพื่อนำไปขายรีไซเคิล โดยลดปริมาณการใช้กระดาษลงได้ทั้งสิ้น 2 รีมต่อเดือน โครงการนี้ มีการลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ไปทั้งสิ้นเท่าใด

วิธีการคิด

กระดาษ 1 รีม 500 แผ่นมีน้ำหนัก 2.5 กิโลกรัม

ค่า EF ของการผลิตกระดาษ A4 ตามตารางที่ 3 วัสดุ อุปกรณ์ และสารเคมีในอุตสาหกรรม มีค่า EF คือ 0.736 kgCO₂e/kg

ค่า EF ของการกลบฝังขยะประเภทกระดาษ มีค่า EF คือ 2.93 kgCO₂e/kg

กิจกรรมการใช้กระดาษ 2 หน้า ลด Carbon Emission คือ

2 ream x 2.5 kg/ream x 0.736 kgCO₂e/kg = 3.68 kgCO₂e ต่อเดือน

กิจกรรมการ Recycle กระดาษ ลดการปลดปล่อย Carbon Emission จากการกลบฝังได้คือ

 2 ream x 2.5 kg/ream x 2.93 kgCO₂e/kg = 14.65 kgCO₂e ต่อเดือน

โดยรวมแล้วได้เกิดการลดการปลดปล่อย CO₂ ลงทั้งสิ้นเทียบเท่า 18.33 kgCO₂ ต่อเดือน

จุดสังเกต2: ค่า EF ในตารางของ TGO บางครั้งจะมีค่าซ้ำซ้อนกันเช่นกรณีในตารางที่ 3 ค่าของกระดาษ มีค่า EF 0.736 kgCO₂e/kg แต่ Paper บอกว่าเป็น 1.4755 kgCO₂e/kg ให้เลือกใช้ที่มาของข้อมูลตามสี โดยสีดำให้ใช้ก่อน ถ้าไม่ได้ก็เลือกเอาจากลำดับถัดไป โดยดูจากลำดับที่มาของข้อมูล[3]

  

ที่มาของข้อมูล

• ตัวหนังสือสีดำ ที่มาจาก คู่มือแนวทางการประเมินคาร์บอนฟุตพริ้นท์ของผลิตภัณฑ์
• ตัวหนังสือสีขียว ที่มาจาก EF_LCI Database_V1_020354 (MTEC)
• ตัวหนังสือสีม่วง ที่มาจาก โครงการศึกษาการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากอุตสาหกรรมน้ำมันปาล์มของประเทศไทย
• ตัวหนังสือสีฟ้า ที่มาจาก "โครงการพัฒนาข้อกำหนดรายผลิตภัณฑ์สำหรับการประเมินคาร์บอนฟุตพริ้นท์ของผลิตภัณฑ์

การจัดทำ CFP ของผลิตภัณฑ์

การจัดทำ CFP ของผลิตภัณฑ์จะซับซ้อนกว่าการคำนวณการลดการปลดปล่อยคาร์บอนของกิจกรรม แต่โดยหลักการแล้วก็จะคล้ายๆกัน คือการบวกรวมค่า EF ของวัสดุ วัตถุดิบ พลังงานการผลิต พลังงานที่ใช้ในการขนส่ง พลังงานและวัตถุดิบสำหรับการบำบัดน้ำเสีย และค่าการปล่อยคาร์บอนสุดท้ายของผลิตภัณฑ์เมื่อย่อยสลายลงไป

ในการจัดทำ CFP ของผลิตภัณฑ์ มีหลักแนวทางดังต่อไปนี้

1. วางขอบเขตการประเมิน จะทำแบบ B2B หรือ B2C แล้วร่างผังการไหลของวัตถุดิบและกระบวนการออกมา
2. ขอบเขตการประเมิน ให้คิดเฉพาะกระบวนการผลิต ไม่คิด Capital Cost ไม่คิดค่าอุปกรณ์ เครื่องจักร และโครงสร้าง ไม่คิดการใช้วัสดุและพลังงานในสำนักงาน
3. เลือกใช้ข้อมูลปฐมภูมิก่อน เช่นตรวจวัดเองหรือตรวจวัดโดย Supplier ถ้าหาไม่ได้ จึงเลือกใช้ค่าจากผลิตภัณฑ์ที่เคยมีทำ CFP ไว้ก่อน แล้วจึงเลือกใช้ค่า EF จาก TGO และถ้าไม่มี ให้อ้างเอาจากงานวิจัยในประเทศ ตามด้วยงานวิจัยจากต่างประเทศ ตามลำดับ
4. ข้อมูลที่มีความคลุมเครือ เช่นการใช้งานลมอัดในกระบวนการผลิตร่วม ให้กำหนดวิธีการปันส่วน เช่น แบ่ง % โดยชิ้น หรือโดยน้ำหนักผลิตภัณฑ์ หรืออาจแบ่งตามระยะเวลาการเดินเครื่อง ในกรณี Warehouse ก็อาจแบ่งปริมาณพลังงานตามพื้นที่จัดเก็บเป็นต้น
5. กรณีที่ไม่สามารถบ่งชี้สารขาออก หรือชนิดวัตถุดิบได้ สามารถตัด list EF ลงได้โดยรวมต้องไม่เกิน 5% โดยปริมาณ โดยให้เอา EF จาก Item ในกลุ่มเดียวกัน ที่มีค่า EF สูงสุดมาชดเชย เรียกว่ากระบวนการ Scale Up
6. กำหนดปริมาณใช้งาน หรือ Functional Unit ของผลิตภัณฑ์ เช่นเป็นชิ้นสำหรับเฟอร์นิเจอร์ หรือหน่วยบริโภคเช่น ยา เป็น โดส หรือน้ำหนักต่อจำนวนชิ้นการซักผ้า สำหรับผงซักฟอก โดยปฏิบัติตาม Product Category Rule (PCR) ที่มีกำหนดไว้โดย อบก และถ้าไม่มี ก็ต้องเป็นผู้กำหนดเป็นวิธีการทดสอบขึ้นมาเป็น PCR เอง
7. กำหนดการปลดปล่อยขั้นสุดท้ายเมื่อจบช่วงชีวิตการใช้งาน (กรณีประเมินแบบ B2C) โดยถ้าไม่ทราบวิธีการจัดการที่แน่ชัด ให้ถือใช้วิธีการกำจัดซากเป็นการฝังกลบ และ มีองค์ประกอบของคาร์บอน ให้ใช้ค่าการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเท่ากับ 2.32 tCO₂e/ตันมูลฝอย หากเป็นวัสดุที่ไม่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบให้คิดเป็นศูนย์ ในกรณีที่โรงงานมีระบบการกำจัดของเสีย การคำนวณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกให้ใช้ข้อมูลตามวิธีการกำจัดจริง

ตัวอย่าง 2

การจัดทำค่า CFP ของสารซักล้าง Sodium Toluene Sulfate ในรูปแบบการผลิตใช้เองด้วยกระบวนการ Sulfonation

วิธีการคิด

กระบวนการ Sulfonation ของ Toluene ตามปรกติจะใช้กรดซัลฟุริคชนิดเข้มข้นที่เรียกว่า Oleum ซึ่งได้จากการละลาย SO3 ลงในน้ำ เพื่อทำปฏิกิริยากับ Toluene ในถังปฏิกรณ์แบบกวน และดุลด้วย NaOH กลายเป็นสารซักล้าง [4] แต่เนื่องจากไม่มีข้อมูลดิบของการดุลพลังงาน จึงใช้สัดส่วนกระบวนการ ซัลโฟเนชั่นแบบ Falling Film Reactor ของ สารซักล้างประเภท Alkyl Benzene มาปรับเป็นฐานข้อมูลตัวอย่างแทน

เราตัดตอนการประเมินตามรูปแบบข้างล่าง คือคิดจากแค่ EF ของ Toluene, NaOH ส่วน Oleum เราคิดตรงใช้ออกซิเจนจากอากาศผสมกับน้ำ Deionized และนับกระบวนการบำบัดน้ำเสีย ที่ใช้ NaOH ทำปฏิกิริยากับ SO₃ ส่วนเกิน กลายเป็น Na2SO4 แต่จะไม่คิดถึงการย่อยสลายเพราะตรงนี้เป็นวัตถุดิบที่เราจะนำใช้ต่อในกระบวนการผลิตภายใน

เมื่อเราตัดตอนกระบวนการเสร็จ ก็ดำเนินการหาค่า EF ของวัตถุดิบ ตาม Mass Balance ของกระบวนการผลิต TES-Na ซึ่งจะเห็นบันทึกการใช้สาร Toluene, S, NaOH ที่ Make up ขึ้นมา และมีการใช้น้ำ Deionized ตัวน้ำ Deionized นี้เนื่องจากไม่มีในฐานข้อมูลของ TGO จึงได้ใช้ค่าตรวจวัดเองของโรงงาน

ในที่นี้ เราได้ค่า footprint ของสารซักล้างประเภท TES-Na คือ 2.45 kgCO₂e/kg

การจัดทำค่า CFP ในกระบวนการผลิตทางเคมี อาจต้องมีการจัดสร้างค่า Emission Factor ขึ้นเองหลายครั้ง เพราะฐานข้อมูลของสารเคมี และผลิตภัณฑ์ที่มีเปิดเผยอยู่นั้นมีอยู่จำกัด และ การ Scale Up ก็ไม่อาจใช้ได้ถ้าส่วนประกอบหลักที่มีปริมาณมากกว่า 5% ยังไม่มีค่า EF ที่มีการรับรอง การประเมินค่า EF การทำ Carbon Footprint เป็นเหมือนการต่อจิ๊กซอว์ ที่ผู้ผลิตในแต่ละผลิตภัณฑ์ต่างช่วยกันเติมเต็มข้อมูลที่ยังเว้นว่างอยู่นั่นเอง

ข้อจำกัดและปัญหาของ Carbon Footprint

จุดสำคัญที่ต้องคำนึงคือ ปริมาณคาร์บอนฟุตพริ้นท์ของผลิตภัณฑ์สามารถใช้บ่งชี้ผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมของ ผลิตภัณฑ์เฉพาะประเด็นด้านการทำให้เกิดภาวะโลกร้อนเท่านั้น ไม่ได้นำผลกระทบสิ่งแวดล้อมในประเด็นอื่นๆ เช่น ความหลากหลายทางชีวภาพ (Biodiversity) การเกิดฝนกรด (Acidification) ปรากฏการณ์น้ำเปลี่ยนสี (Eutrophication) ความเป็นพิษ (Toxicity) เป็นต้น มาประเมินร่วมด้วย ดังนั้น การทำ CFP จึงเป็นแค่หนึ่งในมาตรการด้านสิ่งแวดล้อม แต่ยังไม่ครอบคลุมทุกประเด็นผลกระทบ [2]

ในแง่ของพลังงาน Carbon Footprint แม้จะเป็นตัวสะท้อนถึงระดับพลังงาน แต่ส่วนประกอบของ Emission Factor ที่มาจากมีเธนอาจไม่เกี่ยวข้องกับพลังงานเลย เช่นกรณีสินค้าทางการเกษตร ที่นับการเกิดมีเธนตามธรรมชาติของชนิดสัตว์และพืชเข้ามาเป็นองค์ประกอบขนาดใหญ่ โดยขาดการเปรียบเทียบการปลดปล่อยมีเธนต่อพื้นที่ธรรมชาติ ยกตัวอย่างเช่น ป่าตามธรรมชาติมีการปล่อยมีเธนอยู่ 3.57 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์ ในขณะที่พื้นที่เพราะปลูกมีการปล่อยมีเธนอยู่ที่ 5.6 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์ ค่า Emission ดังกล่าวนี้แสดงให้เห็นถึงการโน้มเอียงของค่า Emission จากภาคการเกษตรที่สูงเกินความเป็นจริงมาก [5]

แม้คาร์บอนฟุตปริ้นท์ จะส่งผลในแง่ของการลดปัญหาด้านสิ่งแวดล้อม และช่วยส่งเสริมการอนุรักษ์พลังงาน แต่มันก็ไม่ใช่มาตรการที่สมบูรณ์พร้อมรอบด้าน มันเป็นกลไกที่ดี แต่ก็ยังต้องใช้ความระมัดระวังเพราะความไม่สมบูรณ์ของฐานข้อมูล โมเดลของสภาวะโลกร้อน และรวมถึงแนวทางการคิดคำนวณค่า Emission ออกมา ทั้งนี้ ถ้ามีการพัฒนาต่อยอดต่อไป ตัว Carbon Footprint ก็ยังน่าจะเป็นกลไกที่ช่วยส่งเสริมการพัฒนาของสังคมมนุษย์ที่ยั่งยืนได้เป็นอย่างดี เพราะการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม หรืออนุรักษ์พลังงาน ถ้าทุกคนได้รับรู้ขนาดของปัญหาที่ตนเองก่อ ก็จะเกิดการช่วยเหลือกันของทุกภาคสังคมที่จะดูแลการใช้ทรัพยากร ที่มีอยู่จำกัดในโลกของเรา ภาคผู้บริโภค คือภาคส่วนที่สำคัญในการเคลื่อนไหวกลไกทางเศรษฐกิจ และมันก็จะเป็นภาคส่วนที่สำคัญในการอนุรักษ์พลังงานและสิ่งแวดล้อมเช่นกัน

อ้างอิง

[1] belko002:Carbon-Emissions-A-Brief-History

[2] TGO:CFP_Guideline_TH_Edition3

[3] TGO: Emission Factor

[4] chemithon:Sulfo- and Sulfa- tion

[5] FAO: Forest CH4 emission

* สำหรับค่า Emission Factor ล่าสุดสำหรับประเมิน CFP ให้ติดตามได้ที่เวบ Thaicarbonlabel > คาร์บอนฟุตพริ้นท์ขององค์กร > เอกสาร Download > เซฟไฟล์ Emission Factor สำหรับประเมินคาร์บอนฟุตพริ้นท์สำหรับองค์กร กันนะครับ