地球温暖化をはじめとする環境問題への関心が世界的に高まっているなか、製品やサービスのライフサイクル全体の環境負荷を定量的に評価する、ライフサイクルアセスメント（LCA）の手法に注目が集まっています。この流れは、製品設計に従事する機電エンジニアにとっても他人事ではなく、しっかり認識しておきたい観点です。

本記事では、ライフサイクルアセスメントの概念やプロセスを押さえたうえで、実施するメリットやデメリットを紹介していきます。

 

ライフサイクルアセスメント（LCA）とは

※画像引用：再生可能エネルギー及び水素エネルギー等の温室効果ガス削減効果に関するLCAガイドライン｜環境省

ライフサイクルアセスメント（LCA：Life Cycle Assessment）とは、製品やサービスに用いられる原料の調達から製造、使用、さらに流通や廃棄・リサイクルといった、一連の製品ライフサイクルおける環境負荷を定量的に評価する手法です。

製品単位における環境負荷の評価は、一面的な見方だけで捉えられるものではありません。たとえば、自動車がおよぼす環境への影響を計測する場合、わたしたちは「利用時の二酸化炭素CO2排出量」に目を向けがちです。しかし実際には、製造から廃棄、リサイクルまでに至るライフサイクル全体で見ると、多くのCO2が排出されているケースも少なくありません。

こうした事情を受け、ライフサイクルアセスメントの手法が注目されるようになりました。環境省では、ライフサイクルアセスメントを次のように定義し、CO2など温室効果ガス（GHG）の削減の取り組みにおいて、ライフサイクルアセスメントの導入の重要性を訴えています。

 

カーボンニュートラル（脱炭素社会）実現の一部

カーボンニュートラルとは、CO2など温室効果ガスの「排出量」から「吸収量」を差し引いて、実質ゼロにすることをいいます。つまりカーボンニュートラルの実現には、温室効果ガスの排出削減への取り組みと合わせ、植林や森林管理などによる吸収量の維持・強化を図る施策も欠かせません。

※画像引用：カーボンニュートラルとは｜環境省・脱炭素ポータル

グローバルな工業化によって、人為的に排出される温室効果ガスの総量は大きく増加しました。世界の平均気温は工業化以前の1850～1900年と比較して2020年時点で約1.1℃上昇しており、対策を講じなければさらに上昇していくことも予測されています。

また、気温の上昇に伴い、猛暑や豪雨といった異常気象の発生リスクも高まっています。農林水産業や水資源、さらには経済活動などへの影響も危惧されており、これらは喫緊の課題として世界的に認識されているものです。

カーボンニュートラルの実現に向け、温室効果ガスの排出量を確実に削減していくには、製品やサービスの使用時のみではなく、ライフサイクルアセスメントの手法に則り、ライフサイクル全体での温室効果ガスの排出量や削減量を評価することが重要となっています。

 

SCOPE3との違い

SCOPE3とは、サプライチェーン排出量のうち、SCOPE1・2を除いたものです。サプライチェーン排出量とは、原料の調達から製造、物流、販売、廃棄に至るまでの一連のサプライチェーンにおいて排出されるCO2などの温室効果ガスの排出量を表します。

ライフサイクルアセスメントとSCOPE1～3は、算定対象に大きな違いがあります。ライフサイクルアセスメントは製品・サービスが評価の対象です。一方、SCOPE1～3は企業などの組織を算定対象としています。

 

ライフサイクルアセスメントの実施方法

ライフサイクルアセスメントの実施にあたっては、次の3つの方法が検討されます。

• ISO規格（国際標準化機構）による実施
• 環境ラベルによる実施
• カーボンフットプリントによる実施

 

ISO規格（国際標準化機構）による実施

ライフサイクルアセスメントは、国際的なマネジメント規格であるISO規格で標準化され、実施の手順が定められています。

ISO14040において原則と枠組みが、ISO14044において各手順の要求事項が規定されており、具体的な手順を規定しているのはISO14041、ISO14042、ISO14043です。

 

目的・調査範囲の設定

まずは製品を評価する目的と、環境負荷を算定する範囲を明確にします。たとえば、特定の製品のライフサイクル全体を評価するのか、あるいは特定工程のみを評価対象とするのかを定めます。

 

インベントリ分析

評価対象に対し、原材料や製造に使用されるエネルギー消費、排水といった環境負荷に関わる項目のデータを収集し、一覧表を作成します。これにより、どの段階でどのような環境負荷が発生しているのかを把握するプロセスです。

 

影響評価（インパクト評価）

インベントリ分析で収集したデータから、環境に与える影響を定量的に評価します。たとえば、温室効果ガスの排出量や水資源の消費量などが評価対象です。

 

解釈

影響評価の結果をもとに、重要な項目を特定し、環境負荷を削減するための具体的な改善策を検討します。このプロセスでは、評価結果の信頼性や不確実性も考慮します。

 

環境ラベルによる実施

環境ラベルとは、製品やサービスが環境負荷の軽減にどのように役立っているのかを表示するマークのことです。製品の環境性能を消費者に示すにあたり、有用なツールとしても機能するものです。

 

環境ラベルを取得するプロセス

環境ラベルは次の3つに分類され、「タイプⅢ」に該当するエコリーフ環境ラベルは、ライフサイクルアセスメントの手法を用いて製品の環境情報を定量的に開示したものです。

• タイプI（ISO14024）：第三者認証
• タイプⅡ（ISO14021）：自己宣言
• タイプⅢ（ISO14025）：環境情報表示

エコリーフ環境ラベルのマークを使用するまでの手順は次の通りです。

1. 環境ラベル原案と根拠を証明する補助書類を作成
2. 環境ラベル原案を専門家が検証
3. エコリーフ事務局が確認
4. 公開を認められたエコリーフ環境ラベルの登録手続きを行い、登録番号を取得

まず、ライフサイクルアセスメントの手法に則り、環境ラベルの原案となるエネルギー資源や原材料、環境物質などの実測値をまとめた製品データシートと、根拠を証明する補助書類を作成します。

次に、環境ラベル原案を補助書類の確認と現地調査により、専門家が検証します。そしてエコリーフ事務局の確認を受け、公開が認められたエコリーフ環境ラベルの登録手続きを行い、登録番号を取得します。

 

カーボンフットプリント（CFP）による実施

カーボンフットプリント（CFP：Carbon Footprint of Products）とは、ライフサイクルアセスメントの手法を用いて、製品やサービスのライフサイクル全体の温室効果ガスの排出量をCO2に換算して、製品・サービスに表示し見える化する仕組みです。

環境省では、カーボンフットプリントを次のように位置付けています。

このように、カーボンフットプリントはライフサイクルアセスメントと密接に関連しており、環境負荷のなかでも、特に温室効果ガスの排出に焦点を当てたものです。

カーボンフットプリントの算出手順は以下の通りです。

1. 算定方針の検討
2. 算定範囲の設定
3. カーボンフットプリントの算定
4. 検証・報告

まずはカーボンフットプリントに取り組む目的や用途を明確にし、算定ルールを決めます。次に対象の製品のライフサイクルを構成するプロセスを確認して算定範囲を設定し、各プロセスの温室効果ガスの排出量を算出して合計します。最後に算定ロジックやデータの収集方法を検証した後、算定報告書をとりまとめます。

 

ライフサイクルアセスメント（LCA）の計算方法

ライフサイクルアセスメントの計算方法として、温室効果ガスの排出量を例に挙げると、主に活動量×排出原単位で算定します。

• 活動量：電気の使用量や廃棄物の処理量などが該当し、事業者の活動の規模に関連する
• 排出原単位：活動量あたりの温室効果ガスの排出量。たとえば、電気使用量であれば、1kWhあたりの排出量になる

※画像引用：再生可能エネルギー及び水素エネルギー等の温室効果ガス削減効果に関するLCAガイドライン｜環境省

 

ライフサイクルアセスメント（LCA）を実施するメリット

ライフサイクルアセスメントの導入・実施は企業に次のようなメリットをもたらします。

• 製造コストの削減につながる
• 製品・サービスの品質改善につながる
• 「環境問題に配慮した企業」としてブランディングできる

 

製造コストの削減につながる

ライフサイクルアセスメントを実施し、環境負荷の軽減に取り組むなかで、資源効率の向上やエネルギー消費量の最適化、廃棄物管理の改善等がなされることで、製造コストの削減につながっていきます。

• 資源効率の向上：製品のライフサイクル全体における資源使用と廃棄物発生を詳細に分析し、その情報を活用することで無駄を省き、資源効率を向上させます
• エネルギー消費の最適化：エネルギー使用量を詳細に分析し、エネルギー効率の低いプロセスを特定・改善します
• 廃棄物管理の改善：廃棄物の発生源と量を把握し、リサイクル可能な材料の利用を増やし、廃棄コストを削減します

 

製品・サービスの品質改善につながる

設計の最適化やサプライチェーンの改善、そして技術革新が促進されることにより、製品・サービスの品質改善に発展していきます。

• 環境配慮型設計（Eco-design）の最適化：製品設計における各段階での環境影響を評価するなかで、製品の耐久性や性能向上などを図り、製品の品質を改善します
• サプライチェーンの改善：サプライチェーン全体の環境影響を評価し、より環境に配慮した供給業者を選定し、製品の品質や信頼性を高めます
• 技術革新の促進：環境負荷低減への取り組みとして、たとえば新しい材料や製造技術を導入することで、技術革新が促されます

 

「環境問題に配慮した企業」としてブランディングできる

環境に配慮した取り組みを消費者にアピールすることで、企業イメージの向上や新たな市場開拓が期待できる点も、ライフサイクルアセスメントを実施する大きなメリットのひとつに数えられます。

• 消費者の信頼獲得：ライフサイクルアセスメントの実施を通じて、環境負荷を明確にして改善策を実施することで、消費者に向けて透明性のある環境配慮型企業としてのイメージを構築できます
• 市場競争力の向上：環境に配慮した製品やサービスは、持続可能性を重視する消費者にとって魅力的であるため、競争力のある製品やサービスの提供、さらに市場シェアの拡大に貢献します
• 規制遵守とリスク管理：環境規制に対する適合性を確保し、法的なリスクを低減することで、企業の持続可能な成長を促します

 

ライフサイクルアセスメント（LCA）を行うデメリット

数々のメリットの一方で、ライフサイクルアセスメントの実施には次のような課題も指摘されています。

• 必要なデータの収集が難しい
• 実施や評価が難しい
• 製品・サービスの品質と相対する場合もある

 

必要なデータの収集が難しい

まず懸念されるのはデータ収集の課題です。必要なデータが膨大であることや、原材料を輸入しているケースもあることなどから、すべてのデータの収集は困難であり、ライフサイクルアセスメントを実施するハードルになっています。

• 膨大なデータ量：ライフサイクルアセスメントの正確な実施には、原材料の調達から製造、輸送、使用、廃棄までのすべての段階のデータが求められるため、収集には多くの時間やリソースを要します
• データの入手困難：海外から原材料を輸入しているなどサプライチェーンが複雑な場合、データの収集はさらに困難になります
• データの信頼性：データの正確性や鮮度、一貫性が保証されていない場合、ライフサイクルアセスメントの実施に悪影響を与えることがあります

 

実施や評価が難しい

そもそも、ライフサイクルアセスメントの実施には専門的な知識が不可欠です。専門家が介在しなければ不正確な結果が出る可能性があることも実施のハードルとなっています。

• 専門知識の必要性：ライフサイクルアセスメントの実施には、環境科学のほか、工学や統計学など多岐にわたる分野の知識が求められ、専門家の雇用など追加コストの発生も想定されます
• 手法とツール：企業にライフサイクルアセスメントを浸透させていくには、評価方法など算定ルールの確立や、ISOに準拠した算定ツールの開発などが求められます
• 時間とリソースの消費：ライフサイクルアセスメントにて詳細な評価を実施するには、多くの時間とリソースを要するため、製品開発プロジェクト全体の進行に影響を与える可能性も危惧されます

 

製品・サービスの品質と相対する場合もある

製品・サービスの品質と環境負荷への配慮は必ずしも両立するものではありません。

たとえば、CO2の排出量削減を掲げてEVの普及が進められていますが、航続距離の問題がクリアできず、長距離ドライブに不安が残されている状況は改善されていません。このように、環境負荷への配慮と製品・サービスの品質がトレードオフの関係になることもあります。

• 設計の制約：環境に優しい材料を使用することで、製品の耐久性が低下してしまうなど、ライフサイクルアセスメントの実施に基づいた設計変更の結果、製品の品質や性能に悪影響をおよぼすことがあります
• コストとのトレードオフ：エコフレンドリーな材料の使用が製造コストの増加につながることもあるため、製品価格が上昇し、消費者にとってのコストパフォーマンスが低下するといった懸念もあります
• 市場ニーズとの不一致：環境に優しい設計が消費者にとっての利便性を損なうなど、ライフサイクルアセスメントの実施に基づいた製品改良が、市場ニーズや消費者の要求と一致しない場合があります

 

ライフサイクルアセスメント（LCA）の取り組み事例

ライフサイクルアセスメントの実施には、上述したような課題があるため、戦略的なアプローチが欠かせません。ここでは企業のライフサイクルアセスメントの取り組み事例や関連する動きを紹介します。

 

自動車メーカーの取り組み事例（株式会社SUBARU）

株式会社SUBARUでは、日本仕様車を評価対象としてライフサイクルアセスメントを実施し、脱酸素社会の実現に向けた自動車開発に設計段階から取り組んでいます。

たとえば、2023年4月に発表した新型インプレッサ（e-BOXER）は、ライフサイクルでのCO2排出量を従来型車と比較して2.4%削減しました。

また、2021年度に「製品使用」「素材部品」「輸送」「廃棄」「製造」の5つの領域の担当部署を決定。毎月、関係部署の代表による組織を横断したCN推進会議を開催し、ライフサイクル全体のCO2排出量の削減を推進しています。

参考：環境に配慮したクルマ｜株式会社SUBARU

 

精密機器メーカーの取り組み事例（キヤノン株式会社）

キヤノン株式会社は、LCA日本フォーラムによる、「第19回LCA日本フォーラム表彰」で奨励賞を受賞しました。

同社では、株式会社東設土木コンサルタントとの連携により、画像処理技術やAIの活用による橋梁やトンネルなどの社会インフラ構造物の点検サービス「インスペクション EYE for インフラ」を展開しています。橋梁点検車の使用による近接目視点検から、カメラ・レンズを使用した画像点検への切り替えることによるCO2削減効果が見込まれていました。

そこで、同社では、「インスペクション EYE for インフラ」の利用によるCO2削減効果を定量的に算出し、先駆的な取り組みとしての評価を獲得しています。

参考：CO2削減効果を見える化したキヤノンの取り組みが「第19回 LCA日本フォーラム表彰」において「奨励賞」を受賞｜キヤノン株式会社

 

精密機器メーカーの取り組み事例（富士通株式会社）

富士通グループでは、環境に配慮した製品を開発するため、1998年からグリーン製品評価制度にライフサイクルアセスメントを活用し、新製品の開発にも取り入れています。たとえば現在では、シェアリングサービスの拡大により、サービサイジングの関連部門のサービスでも、ライフサイクルアセスメントを実施しています。

また、長年にわたって培ってきたライフサイクルアセスメントのノウハウを活かし、2021年度にスタートした産業界横断のプロジェクト「JEITA Green x Digitalコンソーシアム・見える化WG」の作業部会に参加。データフォーマット連携検討SWGでは、リーダーを担っています。

参考：製品LCAの取り組み｜富士通株式会社