■科盛科技 / 簡錦昌、廖偉綸
前言
全球碳排,或稱全球溫室氣體排放,指的是地球上所有國家和地區所排放的溫室氣體的總量。這些溫室氣體像是有二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)等,這些氣體在大氣中能夠吸收和重新放射地表的紅外輻射,從而引起溫室效應。溫室效應是一種自然現象,有助於保持地球表面的溫度在適宜範圍內。然而,由於人類活動的增加,尤其是工業、能源生產和交通等領域的排放,導致大氣中溫室氣體濃度不斷上升,加劇了溫室效應,使地球的平均氣溫升高。因此,全球碳排成為國際合作的一個重要議題,各國努力通過減少排放、提升能源效率、推動可再生能源等措施,來應對氣候變化和達成國際協議的目標。
碳盤查──緣起
2026年所有外銷歐盟產品將抽取碳稅,相信這個趨勢將擴及全球。因此台灣對所有產品的碳足跡盤查亦開始如火如荼的進行。塑膠產品廠商幾乎全部都開始要進行碳足跡調查,但是礙於人力與專業,企業皆不知道如何開始。產品碳足跡是指產品的生命週期(如圖1),工研院、金工中心已接受經濟部專案,輔導廠商針對「製造階段」進行碳足跡盤查,以設備加裝電表方式進行,但是廠商無法支出如此龐大電表採購費用,因此模擬計算有其必要性。
塑膠射出產業碳排計算
響應全球保護環境的運動,計算人為事件和行為對環境帶來的傷害程度,確認產品生產有符合歐盟需求,並達到減稅等目的。工研院建立產品碳足跡資訊網的資料庫,可查詢碳排係數。而塑膠射出產業如何計算碳排?
- 計算射出機每小時的耗電量
- 有些射出機可透過外掛裝置,取得不同電線模組的用電量記錄,例如:料管加熱模組、速度控制模組……等。
- 其它現行較常見的就是取射出機總電源的用電記錄。
- 計算其它輔機每小時的耗電量,例如:模溫機、機械手臂……等。
- 將上述射出機與輔機的耗電量加總,取得批次生產時間內的總耗電量,進行以下計算:
- 總耗電量 ÷ 射出總模次數 = 每模次射出的耗電量。
- 每模次射出的耗電量 ÷ 模穴數 = 每一產品耗電量。
- 每一產品耗電量 x 校正係數。
- 計算設備碳排量 = 總耗電量 x 碳排係數。
- 計算塑料碳排量 = 塑料總重量 x 碳排係數,塑料總重量是所有模次的產品與冷流道重量加總。
- 設備碳排量 + 塑料碳排量 = 總碳排量。
應用Moldex3D iSLM數據管理平台管理碳排量
Moldex3D iSLM計算之碳排為製程優化碳排,製程碳排以用電碳排為主,屬於合理碳排目標。結合電表數據計算之碳排,虛實擬合設定未來低碳製程之目標。透過輸入射出機、輔機每小時的耗電量和記錄塑料的碳排放,進而計算出一個產品/模具預估產生的碳排量,步驟如下:
- 使用者於射出機資料庫頁面中設定射出機、輔機的耗電量資訊,透過記錄機器和輔機項目,得知設備每小時的耗電量,如圖2、圖3。
- 於塑料資料庫頁面中設定塑料碳排量資訊,可至系統設定電力排碳係數及校正係數頁面設定相關數據,如圖4。
- 模具成型週期時間紀錄,透過成型週期時間計算每一模次的時間,進而推估每一模次的設備類耗電量如表1。
- 產出碳排計算報告,當碳排計算數據皆已確實填入,使用者即能在專案的碳排計算分頁獲取預估的碳排量數值及耗電量分布圖表等資訊,如圖5。
Moldex3D iSLM 碳排計算報告
如圖5可總覽此產品的碳排量,並透過圖表得知設備和塑料個別的碳排量:
- 產品的預估碳排量CO2約3,324g。
- 得知設備耗電量的分布,在設備耗能中,將其細分為射出機和模溫機兩個部分,射出機的耗電比例高達5%。
- 得知此產品的碳排量分布,在射出成型階段,塑料的佔比約為55%。由於此次試模的成型週期時間較長,設備的使用占比也隨之增加,達到了近45%。
企業永續發展
如今數位經濟已成為全球經濟穩健增長的核心驅動因素,製造業作為經濟發展不可或缺的中堅力量,加速推進數位化的改造與升級;同時,越來越多的國際企業提出淨零碳排、碳中和承諾,主要來自於全球永續政策要求、碳稅實施、綠色供應鏈規範等,減碳要求勢必從上游逐步至下游,製造業應及早建立減碳能力,提升企業競爭力並開拓新的綠色商機,達到企業永續發展的目標。