Methodological Challenges in Conducting a Screening Life Cycle Assessment of Dense Electronic Devices: The Case of Smartphones
Uloženo v:
| Název: | Methodological Challenges in Conducting a Screening Life Cycle Assessment of Dense Electronic Devices: The Case of Smartphones |
|---|---|
| Autoři: | Benjamin Chedotel, Thibaut Marty, François Berry, Maxime Pelcat |
| Přispěvatelé: | Chedotel, Benjamin |
| Zdroj: | Proceedings of the 22nd ACM International Conference on Computing Frontiers: Workshops and Special Sessions. :121-129 |
| Informace o vydavateli: | ACM, 2025. |
| Rok vydání: | 2025 |
| Témata: | [SDE] Environmental Sciences, Printed Circuit Board Assembly (PCBA), Dense Electronic Devices, Cut-off, Screening LCA, Global Warming Potential (GWP), Life Cycle Assessment (LCA), [SPI.TRON] Engineering Sciences [physics]/Electronics, [INFO.INFO-ES] Computer Science [cs]/Embedded Systems |
| Popis: | L’analyse du cycle de vie environnementale (ACV) est de plus en plus utilisée pour évaluer les impacts environnementaux des dispositifs et services tout au long de leurs phases de fabrication, d’utilisation et de fin de vie. Les ACV sont généralement réalisées en plusieurs étapes. Après avoir défini l’objectif et le champ de l’étude, une première évaluation rapide des impacts, appelée ACV de présélection (ou screening ACV), vise à identifier les activités et composants ayant un impact significatif. Ensuite, une méthode de seuil (cut-off) est appliquée afin de concentrer les étapes suivantes de l’ACV sur les activités et composants représentant plus qu’une part minimale des impacts. Enfin, une étude complète est menée, incluant un inventaire détaillé du cycle de vie, des mesures, une évaluation des impacts et une interprétation.Les ACV de présélection sont réalisées en quelques heures à l’aide de bases de données génériques d’impacts environnementaux. Le seuil (cut-off) correspond à un pourcentage d’impact cumulé (généralement 3 % de l’impact total, par exemple l’impact carbone) à partir duquel les composants sont inclus dans l’ACV finale. Les composants dont l’impact est inférieur à ce seuil sont exclus, afin de simplifier le processus d’analyse.Cet article se concentre sur les impacts carbone incorporés des dispositifs électroniques, c’est-à-dire les impacts liés à la fabrication. Dans les dispositifs alimentés par batterie, ce carbone incorporé tend à dominer les phases d’utilisation et de fin de vie. Nous montrons les difficultés de réalisation d’ACV de présélection pour évaluer l’impact de systèmes électroniques denses tels que les smartphones et les tablettes, et proposons une méthode pour surmonter ces difficultés. En effet, la fiabilité de la méthode de seuil peut être compromise par les estimations approximatives et les inexactitudes inhérentes aux ACV de présélection.Nous montrons, à travers les ACV des assemblages de circuits imprimés (PCBAs) des Apple iPhone 16 et Samsung Galaxy Note II, que les ACV de présélection ont tendance à surestimer ou sous-estimer différents impacts, ce qui entraîne une mauvaise identification des composants significatifs et un seuil erroné, qui ne peut pas être corrigé par les étapes suivantes. Nous proposons une méthode simple pour rendre plus précise l’ACV de présélection d’un système électronique, et montrons que cette méthode a un impact significatif sur les résultats finaux de l’ACV. Environmental Life Cycle Assessment (LCA) is becoming more widely adopted to evaluate the environmental impacts of devices and services across their manufacturing, use, and end-of-life phases. Life Cycle Assessments (LCAs) are usually conducted in several steps. After determining the goal and scope of the study, a first quick evaluation of impacts, called screening Life Cycle Assessment (LCA), aims at determining which activities and components significantly affect the impacts. Then, a cut-off method is applied that concentrates next LCA steps on activities and components representing more than a minimum share of impacts. Finally, a complete study is performed including precise life cycle inventory, measurements, impact assessment and interpretation. Screening LCAs are conducted in a few hours using generic environmental impact databases. The cut-off is a threshold that determines which components are considered in the final Life Cycle Assessment (LCA) based on their cumulative estimated impact (usually 3% of a total impact, e.g. carbon impact). The set of least impacting components below this cut-off are excluded, in order to streamline the analysis process.This paper concentrates on embodied carbon impacts of electronic devices, i.e. impact of manufacturing. This embodied carbon tends to dominate use and end-of-life phases in battery-powered devices. We demonstrate the difficulties of conducting a screening LCAs for assessing the impact of dense electronic systems such as smartphones and tablets, and propose a method for overcoming these difficulties. Indeed, the reliability of the cut-off method can be compromised by rough estimations and potential inaccuracies inherent to screening LCAs. We demonstrate on LCAs of the Apple iPhone 16 and Samsung Galaxy Note II Printed Circuit Board Assemblys (PCBAs) that screening LCAs tend to over-estimate and under-estimate different impacts, leading to the misidentification of significant components and to a flawed cut-off that cannot be corrected by subsequent steps. We propose a simple method to make more precise the screening Life Cycle Assessment (LCA) of an electronics system and show that this method significantly impacts the final results of the Life Cycle Assessment (LCA). |
| Druh dokumentu: | Article Conference object |
| Popis souboru: | application/pdf |
| DOI: | 10.1145/3706594.3727964 |
| Přístupová URL adresa: | https://hal.science/hal-05157002v1/document https://hal.science/hal-05157002v1 https://doi.org/10.1145/3706594.3727964 |
| Rights: | CC BY |
| Přístupové číslo: | edsair.doi.dedup.....652a67b2c9d44ed68ebc7596b4693ab9 |
| Databáze: | OpenAIRE |
Nájsť tento článok vo Web of Science | Abstrakt: | L’analyse du cycle de vie environnementale (ACV) est de plus en plus utilisée pour évaluer les impacts environnementaux des dispositifs et services tout au long de leurs phases de fabrication, d’utilisation et de fin de vie. Les ACV sont généralement réalisées en plusieurs étapes. Après avoir défini l’objectif et le champ de l’étude, une première évaluation rapide des impacts, appelée ACV de présélection (ou screening ACV), vise à identifier les activités et composants ayant un impact significatif. Ensuite, une méthode de seuil (cut-off) est appliquée afin de concentrer les étapes suivantes de l’ACV sur les activités et composants représentant plus qu’une part minimale des impacts. Enfin, une étude complète est menée, incluant un inventaire détaillé du cycle de vie, des mesures, une évaluation des impacts et une interprétation.Les ACV de présélection sont réalisées en quelques heures à l’aide de bases de données génériques d’impacts environnementaux. Le seuil (cut-off) correspond à un pourcentage d’impact cumulé (généralement 3 % de l’impact total, par exemple l’impact carbone) à partir duquel les composants sont inclus dans l’ACV finale. Les composants dont l’impact est inférieur à ce seuil sont exclus, afin de simplifier le processus d’analyse.Cet article se concentre sur les impacts carbone incorporés des dispositifs électroniques, c’est-à-dire les impacts liés à la fabrication. Dans les dispositifs alimentés par batterie, ce carbone incorporé tend à dominer les phases d’utilisation et de fin de vie. Nous montrons les difficultés de réalisation d’ACV de présélection pour évaluer l’impact de systèmes électroniques denses tels que les smartphones et les tablettes, et proposons une méthode pour surmonter ces difficultés. En effet, la fiabilité de la méthode de seuil peut être compromise par les estimations approximatives et les inexactitudes inhérentes aux ACV de présélection.Nous montrons, à travers les ACV des assemblages de circuits imprimés (PCBAs) des Apple iPhone 16 et Samsung Galaxy Note II, que les ACV de présélection ont tendance à surestimer ou sous-estimer différents impacts, ce qui entraîne une mauvaise identification des composants significatifs et un seuil erroné, qui ne peut pas être corrigé par les étapes suivantes. Nous proposons une méthode simple pour rendre plus précise l’ACV de présélection d’un système électronique, et montrons que cette méthode a un impact significatif sur les résultats finaux de l’ACV.<br />Environmental Life Cycle Assessment (LCA) is becoming more widely adopted to evaluate the environmental impacts of devices and services across their manufacturing, use, and end-of-life phases. Life Cycle Assessments (LCAs) are usually conducted in several steps. After determining the goal and scope of the study, a first quick evaluation of impacts, called screening Life Cycle Assessment (LCA), aims at determining which activities and components significantly affect the impacts. Then, a cut-off method is applied that concentrates next LCA steps on activities and components representing more than a minimum share of impacts. Finally, a complete study is performed including precise life cycle inventory, measurements, impact assessment and interpretation. Screening LCAs are conducted in a few hours using generic environmental impact databases. The cut-off is a threshold that determines which components are considered in the final Life Cycle Assessment (LCA) based on their cumulative estimated impact (usually 3% of a total impact, e.g. carbon impact). The set of least impacting components below this cut-off are excluded, in order to streamline the analysis process.This paper concentrates on embodied carbon impacts of electronic devices, i.e. impact of manufacturing. This embodied carbon tends to dominate use and end-of-life phases in battery-powered devices. We demonstrate the difficulties of conducting a screening LCAs for assessing the impact of dense electronic systems such as smartphones and tablets, and propose a method for overcoming these difficulties. Indeed, the reliability of the cut-off method can be compromised by rough estimations and potential inaccuracies inherent to screening LCAs. We demonstrate on LCAs of the Apple iPhone 16 and Samsung Galaxy Note II Printed Circuit Board Assemblys (PCBAs) that screening LCAs tend to over-estimate and under-estimate different impacts, leading to the misidentification of significant components and to a flawed cut-off that cannot be corrected by subsequent steps. We propose a simple method to make more precise the screening Life Cycle Assessment (LCA) of an electronics system and show that this method significantly impacts the final results of the Life Cycle Assessment (LCA). |
|---|---|
| DOI: | 10.1145/3706594.3727964 |