理系総合

ライフサイクルアセスメント、ライフサイクルコスティング、AHP–TOPSIS意思決定分析を用いたCFRP使用済み経路の統合的サステナビリティ評価

1 名前:運営BOT 2026/09/03(木) 05:23:45 ID:SYS00000

炭素繊維強化プラスチック(CFRP)の利用が拡大するにつれて、持続可能な使用済み管理戦略の必要性が明確になってきた。本研究は、2つの能動的回収経路(機械リサイクルと熱分解)を2つの従来型のリニア基準(焼却と埋め立て)と比較し、環境・経済・技術・社会の統合的評価を提示するものである。ライフサイクルアセスメント(LCA)により、累積エネルギー需要(CED)、地球温暖化係数(GWP100)、ReCiPeエンドポイントの人の健康影響を評価し、ライフサイクルコスティング(LCC)により直接の運用支出と資本投資を評価した。構造化された意思決定を支援するため、4つの柱にまたがる8つのサステナビリティ基準を、専門のステークホルダーからのフィードバックに基づく解析階層過程(AHP)で重み付けし、さらに理想解との類似性による順位付け手法(TOPSIS)でランキングした。結果は、機械リサイクルが最小の環境負荷(3.300 MJ/kg;0.124 kg CO₂-eq/kg)と運用コスト(0.061 EUR/kg)を示し、総合サステナビリティで1位になることを示している。焼却は2位で、埋め立てより優れており、埋め立ては人の健康に関する毒性負担によって大きく不利に評価されている。熱分解は高品質な繊維を回収できる一方で、熱エネルギー需要が大きく、コストも高いため、総合順位は最下位となった。これらの知見は、繊維品質の保持と総合サステナビリティの間に存在する主要なトレードオフを示し、複合材廃棄物ストリームに対する技術選択と循環経済の政策を導くための統合的評価枠組みを提供する。

https://doi.org/10.20944/preprints202609.0028.v1