José Miguel Muñoz Gómez – Korkeatiheyksiset polyeteenivuoraukset ovat tunnettuja kaatopaikkojen, kaivostoiminnan, jätevesien ja muiden tärkeiden alojen eristämisestä. Vähemmän keskusteltu, mutta arvioinnin arvoinen on HDPE-geokalvojen ylivoimainen hiilijalanjälkiluokitus verrattuna perinteisiin esteisiin, kuten tiivistettyyn saveen.
1,5 mm:n (60 milin) HDPE-vuoraus voi tarjota tiivisteen, joka on samanlainen kuin 0,6 m korkealaatuista, homogeenista tiivistettyä savea ja tuottaa läpäisevyyden alle 1 x 10-11 m/s (ASTM D 5887:n mukaan). HDPE-geomembraani ylittää sittemmin yleiset läpäisemättömyys- ja kestävyysmitat, kun tarkastellaan kaikkia tieteellisiä tietoja, ottaen huomioon kaikki resurssit ja energian sulkukerroksena käytettävien saven ja HDPE-geokalvojen valmistuksessa.
Geosynteettinen lähestymistapa tarjoaa, kuten tiedot osoittavat, ympäristöystävällisemmän ratkaisun.
HIILIJALANJÄLKI JA HDPE-GEOMEMBRANE OMINAISUUDET
HDPE:n pääkomponentti on etyleenimonomeeri, joka polymeroidaan polyeteeniksi. Pääkatalyytit ovat alumiinitrialkyyliitataanitetrakloridi ja kromioksidi
Eteenin ja komonomeerien polymeroituminen HDPE:ksi tapahtuu reaktorissa vedyn läsnä ollessa jopa 110 °C (230 °F) lämpötilassa. Saatu HDPE-jauhe syötetään sitten pelletointilaitteeseen.
SOTRAFA käyttää kalanterijärjestelmää (flat die) valmistaakseen ensisijaisen HDPE-geokalvonsa (ALVATECH HDPE) näistä pelleteistä.
Kasvihuonekaasujen tunnistus ja CO2-ekvivalentit
Hiilijalanjälkiarvioinnissamme mukana olleet kasvihuonekaasut olivat näissä protokollissa huomioitu ensisijaiset kasvihuonekaasut: hiilidioksidi, metaani ja typpioksiduuli. Jokaisella kaasulla on erilainen globaali lämpenemispotentiaali (GWP), joka mittaa, kuinka paljon kasvihuonekaasun tietty massa vaikuttaa ilmaston lämpenemiseen tai ilmastonmuutokseen.
Hiilidioksidin GWP on määritelmän mukaan 1,0. Metaanin ja dityppioksidin osuuden kokonaisvaikutukseen sisällyttämiseksi kvantitatiivisesti metaani- ja typpioksiduulipäästöjen massa kerrotaan niiden vastaavilla GWP-kertoimilla ja lisätään sitten hiilidioksidipäästöjen massaan "hiilidioksidiekvivalenttimassan" laskemiseksi. päästöjä. Tätä artikkelia varten GWP-arvot on otettu US EPA:n vuoden 2010 ohjeessa "Greathouse Gas Emissions Mandatory Reporting of Greenhouse Gas Emissions" luetelluista arvoista.
Tässä analyysissä huomioitujen kasvihuonekaasujen GWP:t:
Hiilidioksidi = 1,0 GWP 1 kg CO2 ekv/kg CO2
Metaani = 21,0 GWP 21 kg CO2 ekv/kg CH4
Dityppioksidi = 310,0 GWP 310 kg CO2 ekv/kg N2O
Käyttämällä kasvihuonekaasujen suhteellisia GWP-arvoja hiilidioksidiekvivalentin massa (CO2eq) laskettiin seuraavasti:
kg CO2 + (21,0 x kg CH4) + (310,0 x kg N2O) = kg CO2 ekv.
Oletus: Energia-, vesi- ja jätetiedot raaka-aineiden (öljyn tai maakaasun) louhinnasta HDPE-pellettien tuotannossa ja sitten geokalvon HDPE:n valmistuksessa:
5 mm paksu HDPE-geokalvo, tiheys 940 kg/m3
HDPE:n hiilijalanjälki on 1,60 kg CO2/kg polyeteeniä (ICE, 2008)
940 Kg/m3 x 0,0015 m x 10 000 m2/ha x 1,15 (romu ja päällekkäisyydet) = 16 215 Kgr HDPE/ha
E = 16 215 kg HDPE/ha x 1,60 kg CO2/kg HDPE => 25 944 kg CO2 ekv/ha
Oletus Kuljetus: 15,6 m2/rekka, 1000 km tuotantolaitokselta työmaalle
15 kg CO2/gal diesel x gal/3 785 litraa = 2,68 kg CO2/litra dieseliä
26 g N2O/gal diesel x gal/3 785 litraa x 0,31 kg CO2 ekv/g N2O = 0,021 kg CO2 ekv/litra dieseliä
44 g CH4/gal diesel x gal/3 785 litraa x 0,021 kg CO2 ekv/g CH4 = 0,008 kg CO2 ekv/litra dieseliä
1 litra diesel = 2,68 + 0,021 + 0,008 = 2,71 kg CO2 ekv
On-road kuorma-autojen tuotekuljetuspäästöt:
E = TMT x (EF CO2 + 0,021∙EF CH4 + 0,310∙EF N2O)
E = TMT x (0,972 + (0,021 x 0,0035) + (0,310 x 0,0027)) = TM x 0,298 kg CO2-ekv./tonnimaili
Jossa:
E = CO2-ekvivalentin kokonaispäästöt (kg)
TMT = Ton Miles Mated
EF CO2 = CO2-päästökerroin (0,297 kg CO2/tonnimaili)
EF CH4 = CH4-päästökerroin (0,0035 gr CH4/tonnimaili)
EF N2O = N2O-päästökerroin (0,0027 g N2O/tonnimaili)
Muuntaminen metrisiksi yksiköiksi:
0,298 kg CO2/tonnimaili x 1,102 tonnia/tonni x mailia/1,61 km = 0,204 kg CO2/tonnikilometri
E = TKT x 0,204 kg CO2 ekv/tonnikm
Jossa:
E = CO2-ekvivalentti kokonaispäästöt (kg)
TKT = tonni – ajetut kilometrit.
Etäisyys tuotantolaitoksesta (Sotrafa) työmaahan (hypoteettinen) = 1000 km
Tyypillinen kuorma-auton paino: 15 455 kg / kuorma-auto + 15,6 m2 x 1,5 x 0,94 / kuorma-auto = 37 451 kg / kuorma-auto
641 kuorma/ha
E = (1000 km x 37 451 kg/kuorma-auto x tonni/1000 kg x 0,641 kuorma-auto/ha) x 0,204 kg CO2-ekv/tonni-km =
E = 4 897,24 kg CO2 ekv/ha
Geomembrane HDPE 1,5 mm:n hiilijalanjäljen yhteenveto
PAKKAISTETTUJEN SAVIVERAORIEN OMINAISUUDET JA SEN HIILIJALANJÄLKI
Tiivistettyjä savivuorauksia on historiallisesti käytetty sulkukerroksina vesilaguuneissa ja jätteeneristystiloissa. Yleiset säädökset tiivistetyille savivuorauksille ovat vähintään 0,6 m paksuus ja suurin vedenjohtavuus 1 x 10-11 m/s.
Prosessi: Lainalähteen savi louhitaan tavallisilla rakennuskoneilla, jotka myös lastaavat materiaalin kolmiakselisiin kippiautoihin kuljetettavaksi työmaalle. Kussakin trukissa oletetaan olevan 15 m3 irtomaata. Tiivistyskertoimella 1,38 on arvioitu, että 0,6 metrin paksuisen tiivistetyn savivuorauksen rakentamiseen yhden hehtaarin alueelle tarvittaisiin yli 550 rekkakuormaa maata.
Etäisyys lainan lähteestä työmaahan on tietysti paikkakohtainen ja voi vaihdella suurestikin. Tätä analyysiä varten etäisyydeksi oletettiin 16 km (10 mailia). Kuljetus saven lainalähteestä ja työmaalta on suuri osa kokonaishiilipäästöistä. Tässä tarkastellaan kokonaishiilijalanjäljen herkkyyttä tämän paikkakohtaisen muuttujan muutoksille.
Tiivistetyn savivuorauksen hiilijalanjäljen yhteenveto
PÄÄTELMÄ
Vaikka HDPE-geokalvot valitaan aina suorituskyvyn perusteella ennen hiilijalanjäljen etuja, tässä käytetyt laskelmat tukevat jälleen kerran geosynteettisen ratkaisun käyttöä kestävyyssyistä verrattuna muihin yleisiin rakennusratkaisuihin.
Geokalvot, kuten ALVATECH HDPE 1,5 mm, määritetään niiden korkean kemiallisen kestävyyden, vahvojen mekaanisten ominaisuuksien ja pitkän käyttöiän vuoksi. mutta meidän tulee myös ottaa aikaa ymmärtääksemme, että tämän materiaalin hiilijalanjälki on 3x pienempi kuin tiivistetyn saven. Vaikka arvioitaisiinkin hyvälaatuista savea ja lainapaikkaa vain 16 km:n päässä projektipaikasta, 1000 km:n päästä tulevat HDPE-geokalvot ovat silti hiilijalanjäljen suhteen parempia kuin tiivistetty save.
Lähde: https://www.geosynthetica.net/carbon-footprint-hdpe-geomembranes-aug2018/
Postitusaika: 28.9.2022