Microsoft PowerPoint - ④ 部門講演会_田原

「環境を評価するインベントリデータベース IDEA の開発」

産業技術総合研究所

安全科学研究部門 社会と LCA 研究グループ 田原聖隆

安全科学研究部門講演会

産業ニーズに応えるデータベース・評価ツール群

～ 安全で持続可能な社会に向けて ～

はじめに

• 新たな技術やシステムが世の中に普及すると環境 影響がどの程度変わるか？

• もし、トレードオフが生じたり、社会がよくならない場 合はどう解決したら良いか？

製造、輸送、販売、使用、廃棄、再利用までのライフサ イクル全体における環境負荷の定量が必須！

ライフサイクルアセスメント（ LCA ）が重要

・・・

電力 工業用水 廃棄物処理

・・・

・・・

電力 工業用水 廃棄物処理

・・・

paint

製造 使用 廃棄

CO2

NO^ｘ SO^ｘ PM

・・・

・・・

環境影響物質

・・・

CO2

NOｘ SO^ｘ PM

・・・

何がどれだけ必要か？

何がどれだけ排出されるか？

インベントリデータ

バックグラウンドデータの重要性とは？

多くのプロセスの連鎖を考慮しないとならない あらかじめ計算した結果があると便利

データベースの開発！

アクリロニトリル 0.22 kg

ABS 樹脂 1kg

原料

スチレン 0.60 kg

BOD 0.00098 kg COD 0.014 kg SS 0.000035 kg

廃棄物 0.0077 kg

排出物

電力 0.71 kWh 蒸気 1.7 kg

冷却水 330 kg

燃料（重油） 1.046 MJ 触媒 0.0013 kg 化学物質 0.0285 kg 付加物質 0.030 kg ブタジエン 0.17 kg

インベントリデータの例 （ ABS 製造プロセス）

産総研と国内のデータベースの歴史

-2000 2005 2010 2016

2010

1995-2005 2007 3000データ

セット

JLCA

DB CFP

DB 化学製品、鉄鋼製品、

廃棄物処理プロセスな ど(1500 データセット)

IDEA Ver.1 オプション

データパック AIST-LCADB

（Ver.1,2,3,4）

基本データセット (300データセット)

約1000データセット LCAプロジェクト

3EID (2000)

工業会データ

3EID (2005) 3EID

(1995)

IDEA Ver.2

3800データセット

積み上げ法

産業連関表

Ver.3～

JEMAI-LCA

Easy- LCA

建築 学会 慶応大

横国大 LCA SUPPORT

New 統合DB

網羅性 すべての製品

を網羅

代表性 統計を活用し たデータ整備 完全性

対象環境負荷 項目を網羅

透明性 ユニットプロセ

スの公開

IDEA Ver.2

•

網羅性：

– 階層構造を取ることで網羅性を確保 – 少なくとも何らかのデータがある

•

代表性：日本平均データを作成する

•

完全性：



不足しているデータは極力補完する



対象環境負荷項目を埋める

– 地球温暖化、酸性化、化石資源、

金属資源、水資源、土地利用、

固形廃棄物

– 努力目標：富栄養化、大気汚染、

人間健康 …

•

高い透明性：単位プロセスデータを可能 な限り採用

•

信頼性の明記：データ品質を評価

IDEA （ Inventory Database for Environmental Analysis ）のコンセプト

IDEA のデータ構造

プロセスチーズ カマンベールチーズ モッツァレラチーズ

….

•

統計分類をベースにデータ構造（階層構造）を構築

•

サービス業の一部を除くすべての製品についてインベントリデータが 必ず取得可能

個別データ

• データフォーマット：

Ecospold ｖ 2 フォーマットに変換可能

• データ作成方法

統計データをベース

プロセスシミュレータによるモデル化 聞き取り調査

既存文献の活用

IDEA ecoinvent v3

データ数 約3,800 約4,000 データ対象 日本国内が主 欧州が主

網羅性 ある なし

データソース 統計、聞き取り、モデル 聞き取り、モデル

データ作成

多くの研究機関が参画

IDEA の概要

IDEA と海外 DB との比較

0 100 200 300 400 500 600 700 800

農 業

林 業

漁 業

鉱 業

建 築

土 木

食 料 品 製 造

飲 料

・ た ば こ

・ 飼 料

繊 維 工

衣 服

・ そ の 他 の 繊 維 製 品

木 材

・ 木 製 品

家 具

・ 装 備 品

パ ル プ

・ 紙

・ 紙 加 工 品

印 刷

・ 同 関 連

化 学 工

石 油 製 品

・ 石 炭 製 品

プ ラ ス チ ッ ク 製 品

ゴ ム 製 品

な め し 革

・ 同 製 品

・ 毛 皮

窯

・ 土 石 製 品

鉄 鋼

非 鉄 金 属

金 属 製 品

一 般 機 械 器 具

電 気 機 械 器 具

情 報 通 信 機 械 器 具

電 子 部 品

・ デ バ イ ス

輸 送 用 機 械 器 具

精 密 機 械 器 具

そ の 他 の 製 造

電 気

ガ ス

熱 供 給

水 道

鉄 道

道 路 旅 客 運 送

道 路 貨 物 運 送

水 運

航 空 運 輸

卸 売

小 売

再 生 資 源 中 間 処 理

廃 棄 物 処 理 製

品 数

IDEA Ecoinvent

IDEA のデータセット数

インベントリデータの作成方法

①統計による作成

投入原材料

・綿花

・コットンリンター

・落綿

・ポリエステル

・アクリル

・ビスコーススフ

などなど 投入エネルギー

・電力

・都市ガス

・重油

・

などなど

生産物

混紡綿糸（落綿糸を含む）

112112 混紡綿糸（落綿糸を含む）

石油等消費 構造統計表の 当該分類に投 入される年間 のエネルギー データを利用。

繊維統計年 報の当該分類 に投入される 年間の原材料 データを利用。

繊維統計年 報にデータが ない場合は産 業連関表など も利用。

繊維統計年報や工業統 計表などから、当該分類の 年間出荷額・数量データを 利用。

機能単位（ここでは1kg）

あたりの原単位を算出。

混紡綿糸

の製造

②モデルデータによる作成

化学工業製品など詳しい製造方法の開

示が得られない製品に関しては、化学反

応式をもとに製造工程をモデル化した

水資源のインベントリデータ作成方法① 農業・林業

利用水

取水量

消費量

C

U

農業・林業

蒸発散量

作付面積*

［m2/unit］

作付日数 ×

［day］ × 降水量*

［mm/day］

必要量

［mm/day］ × 灌漑日数

［day］ ÷ ^灌漑効率

［-］ × 作付面積

［m2/unit］

*

林業は取水量ゼロ

*屋内の作物で蒸発散量より小さく算出されるものは、蒸発散量と等量にした

作物係数

［

］ ×

FAO

基準蒸発散量

［mm/m2］

× 作付日数

［日］

作付面積*

［

］

×

降雨量

灌漑用水

雨水：表層水：地下 水＝取水の割合 表層水：地下水

=94.7

：

C

U

*

都道府県別データ

「 取水量+水道水量 = 消費量 + 利用量 + 排水処理量 」 となるように入力 単位プロセス

表層水 地下水 海水 雨水 取水 上水

工業用水 農業用水 水道業

表層水 地下水

海水 雨水 利用 表層水

地下水 雨水

消費

表層水,蒸散

地下水,蒸散

雨水,蒸散

上水 工業用水 農業用水

消費

上水 工業用水 農業用水

利用

排水処理業 下水道処理 工業排水処 沈殿処理 理

実線枠；基本フロー

点線枠；中間フロー

統計データを用いた土地利用データの作成方法

土地利用面積 [m2]

【 土地分類 】 田

畑 果樹園 その他の樹木畑

森林 荒地 建物用地 幹線交通用地 その他の用地

土地占有 [m2year]

土地利用をある期間一定の状態に保つ

土地改変 [m

]

土地利用の分類を 目的のために変換する

*IDEAでは森林からの改変と仮定した

全産業において日本の高度経済成長期に改変され、50年使用したと仮定して、1年当たりの土地面積を算出

プロセス 名称

投入原材料名

その他の うま 味調 味料(kg)

その他の 蒸留酒・

混成酒 (L)

その他の 畜産物 (円)

その他の 発酵製品 (円)

デキス ト リ ン（ 可 溶性で ん ぷんを含 む） (kg)

ペッ ト用 飼料(kg) 玄米(kg) 9.78E-02 3.26E-05 1.19E-03 7.26E-07 6.68E-03 麦類(kg) 7.54E-01 3.08E-05 9.91E-06 1.65E-02

たとえば、“デキストリン”1kgを生産するのに、

“玄米”は

×

投入されているので、玄米の総量（使用量）は、

単位あたりの流量

（原単位）

投入プロセスの生産量 × ^{単位あたりの流量} ） Σ （

理論上“玄米”の流通量と等しい

…

…

流通量及び使用量の算定

流通量＝生産量＋輸入量－輸出量＋最終消費量 使用量＝生産量×単位当たりの流量（原単位）

使用量の算定方法

中国能源統計を利用した電力のインベントリデータの作成

原炭 洗精炭 その他

265,544 265,614 201

34,035

707 5,483

1次エネ生産量

269,164 269,164 18,631 692 5,586 621

・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・

エネルギー転換

1,978 6,409

5,918

258,603 27,229

火力発電

27,229

熱

258,603

石油精製

・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・

最終エネルギー 79,677 70,221 2,166 6,148 984 5,519 589 255,427 30,650

・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・

272,746 272,829 36,201 11,097 34,032 5,519 705 258,595 32,712 1次エネルギー

消費量合計

電力 [10

kWh]

石炭合計[万t] 原油

[万t]

ガソリン [万t]

天然ガス [10

m

]

熱 [10

MJ]

発 電 石炭

天然ガス 原油 ガソリン

・・・

電力

万

16 [

万

0.1[

万

81[10⁸m³]

IDEA はすべての製品のインベントリデータを格納

電気機械器具製造業

民生用電気機械器具製造業

発電用・送電用・配電用・産業用電気機械器具製造業

<2721>

<272112>

電子レンジ

<272113>

電気冷蔵庫

<272119>

その他のちゅう房機器

<272111>

電気がま

・・・

<272>

<271>

<27>

<272119>に該当する

ユーザーボイス：製品名を検索しても対象製品が見つからない

IDEAに格納してある「包含語」を検索すると見つかる

電気こんろ、電気なべ、電気ポット、電磁調理器、ホットプレート、電気 オーブン、ジューサ、ミキサ、トースタ、コーヒーメーカー、クッカー、食器 洗い機、食器乾燥機、餅つき機、ディスポーザ、保温電子ジャー

は「ちゅう房機器<2721>」に属しそうなことは予想できたが、結局IDEA のどれに該当するの？

？

ちゅう房機器

IDEA の特徴 1-2

IDEA はすべての製品のインベントリデータを格納

ユーザーボイス：製品名を検索しても対象製品が見つからない

複写機の部分品（トナーボックス、感光ドラム等）はIDEAの製品名を検索 しても見つからない。IDEAのどれに該当するの？

？

一般機械器具製造業

事務用・サービス用・民生用機械器具製造業 ボイラ・原動機製造業

<2681>

<268112>

静電間接式複写機

<268113>

デジタル式複写機

<268114>

フルカラー複写機

<268111>

計算機械

・・・

<268>

<261>

<26>

複写機本体の種類 によって

どれかに該当する

部分品は「本体」と同じ製品として扱われていることが多い

事務用機械器具

電子式を含む

エネルギーの扱い

プラスチック製品のように原油等を燃料ではなく、原材料として投入する場 合にはプロセス範囲が製造段階で終了している製品を選択する。

燃料は燃焼させることでエネルギーを得られる

IDEA

は燃料を燃焼させるプロセスを用意することでエネルギー投入に対応している

IDEA

に格納されているエネルギー

一部

IDEA製品コード IDEA製品名

181111801

ガソリンの燃焼エネルギー

181114801

灯油の燃焼エネルギー

181115801

軽油の燃焼エネルギー

181116801 A重油の燃焼エネルギー

181124801 LPGの燃焼エネルギー

341111801

都市ガス13Aの燃焼エネルギー

燃料は、各ユーザーによってその集計単位が「

」、「

」、「購入代金」と様々

IDEA の特徴 3

ユーザーが集計した単位と IDEA の基準単位が異なる場合

IDEA

は「換算係数」を格納しているので、

ユーザーが集計した単位を

の基準単位に変換できる

同義語辞書を搭載

製品の別名などをできる限りデータ化し、ユーザーが製品を探しやすくしている

新たに開拓した販売ルート

AIST

Pre Consultants

thinkstep

GreenDelta

SimaPro (オランダ)

Gabi (ドイツ)

Open LCA Nexus (

ドイツ

MiLCA

（

開発）

代理店

（

）

JEMAI 500

～

3000

～

～

～ ユーザー数

開発者

代理店 ソフトベンダー 搭載ソフト

日本 海外 欧米

代理店

（

）

海外 アジア

TCO2 thinkstep

ASIA

まとめ

インベントリデータベース（ IDEA ）は、

・環境負荷を定量化できる

・統計データなどに基づいた積み上げ型データベース

・収録データ数は国内最大（欧州で最大の ものとほぼ 同じ規模）

・英語化を実施し国際対応。

2015 年 12 月 販売業者と契約締結、

欧州の LCA ソフトへ搭載予定