Írta: José Miguel Muñoz Gómez – A nagy sűrűségű polietilén bélések a hulladéklerakók, a bányászat, a szennyvíz és más létfontosságú ágazatok elszigetelési teljesítményéről híresek.Kevésbé vitatták, de érdemes értékelni a HDPE geomembránok kiváló szénlábnyom-besorolását, mint a hagyományos akadályok, például a tömörített agyag.
Egy 1,5 mm-es (60 miles) HDPE bélés hasonló tömítést biztosít, mint a 0,6 méteres, jó minőségű, homogén tömörített agyag, és 1 x 10-11 m/s-nál alacsonyabb áteresztőképességet biztosít (ASTM D 5887 szerint).A HDPE geomembrán ezt követően felülmúlja az általános vízhatlansági és fenntarthatósági méréseket, ha megvizsgáljuk a teljes tudományos feljegyzést, figyelembe véve az agyag és a HDPE geomembránok gyártása során felhasznált összes erőforrást és energiát, hogy zárórétegként használják fel.
A geoszintetikus megközelítés, mint az adatok mutatják, környezetbarátabb megoldást nyújt.
SZÉN LÁBNYOM ÉS HDPE GEOMEMBRAN TULAJDONSÁGOK
A HDPE fő összetevője az etilén monomer, amelyet polimerizálva polietilént képeznek.A fő katalizátorok az alumínium-trialkilitatán-tetraklorid és a króm-oxid
Az etilén és a komonomerek HDPE-vé történő polimerizációja reaktorban, hidrogén jelenlétében, legfeljebb 110 °C (230 °F) hőmérsékleten megy végbe.A kapott HDPE port ezután egy pelletizálóba adagoljuk.
A SOTRAFA kalandrált rendszert (lapos szerszámot) használ az elsődleges HDPE geomembrán (ALVATECH HDPE) előállításához ezekből a pelletekből.
ÜHG azonosítás és CO2-egyenértékek
A szénlábnyom-értékelésünkben szereplő üvegházhatású gázok voltak az ezekben a jegyzőkönyvekben figyelembe vett elsődleges üvegházhatású gázok: a szén-dioxid, a metán és a dinitrogén-oxid.Minden gáznak más a globális felmelegedési potenciálja (GWP), amely azt mutatja meg, hogy egy adott tömegű üvegházhatású gáz mennyiben járul hozzá a globális felmelegedéshez vagy az éghajlatváltozáshoz.
A szén-dioxid definíció szerint 1,0 GWP-vel rendelkezik.A metán és a dinitrogén-oxid hozzájárulásának a teljes hatáshoz való mennyiségi figyelembevételéhez a metán- és a dinitrogén-oxid-kibocsátás tömegét megszorozzuk a megfelelő GWP-tényezőkkel, majd hozzáadjuk a szén-dioxid-kibocsátás tömegéhez a „szén-dioxid-egyenérték” tömeg kiszámításához. kibocsátás.Ebben a cikkben a GWP-k az US EPA 2010-es, „Az üvegházhatású gázok kibocsátásának kötelező jelentése” című útmutatójában felsorolt értékekből származnak.
Az ebben az elemzésben figyelembe vett ÜHG-k GWP-i:
Szén-dioxid = 1,0 GWP 1 kg CO2 ekv./kg CO2
Metán = 21,0 GWP 21 kg CO2 ekv./kg CH4
Dinitrogén-oxid = 310,0 GWP 310 kg CO2 ekv./kg N2O
Az üvegházhatású gázok relatív GWP-jeit felhasználva a szén-dioxid-egyenérték tömegét (CO2eq) a következőképpen számítottuk ki:
kg CO2 + (21,0 x kg CH4) + (310,0 x kg N2O) = kg CO2 ekv.
Feltételezés: A nyersanyagok (olaj vagy földgáz) kitermeléséből származó energiával, vízzel és hulladékkal kapcsolatos információk HDPE pellet gyártáson keresztül, majd HDPE geomembrán gyártásán keresztül:
5 mm vastag HDPE geomembrán, 940 Kg/m3 sűrűséggel
A HDPE szénlábnyoma 1,60 kg CO2/kg polietilén (ICE, 2008)
940 Kg/m3 x 0,0015 m x 10 000 m2/ha x 1,15 (hulladék és átfedések) = 16 215 Kgr HDPE/ha
E = 16 215 kg HDPE/Ha x 1,60 kg CO2/kg HDPE => 25,944 kg CO2 ekv./ha
Feltételezési szállítás: 15,6 m2/teherautó, 1000 km a gyártóüzemtől a munkaterületig
15 kg CO2/gal dízel x gal/3785 liter = 2,68 kg CO2/liter dízel
26 g N2O/gal dízel x gal/3785 liter x 0,31 kg CO2 egyenérték/g N2O = 0,021 kg CO2 ekv./liter dízel
44 g CH4/gal gázolaj x gal/3785 liter x 0,021 kg CO2 ekv./g CH4 = 0,008 kg CO2 ekv./liter dízel
1 liter dízel = 2,68 + 0,021 + 0,008 = 2,71 kg CO2 ekv
Közúti teherautók termékszállítási kibocsátása:
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-egyenérték/tonna mérföld
Ahol:
E = teljes CO2-egyenérték kibocsátás (kg)
TMT = Ton Miles Traveled
EF CO2 = CO2 kibocsátási tényező (0,297 kg CO2/tonna mérföld)
EF CH4 = CH4 kibocsátási tényező (0,0035 gr CH4/tonna mérföld)
EF N2O = N2O kibocsátási tényező (0,0027 g N2O/tonna mérföld)
Konvertálás metrikus egységekre:
0,298 kg CO2/tonna-mérföld x 1,102 tonna/tonna x mérföld/1,61 km = 0,204 kg CO2/tonna-km
E = TKT x 0,204 kg CO2 egyenérték/tonna-km
Ahol:
E = teljes CO2-egyenérték kibocsátás (kg)
TKT = tonna – megtett kilométer.
A gyártóüzem (Sotrafa) és a munkavégzés helyszíne közötti távolság (hipotetikus) = 1000 km
Tipikus teherautó tömeg: 15 455 kg/teherautó + 15,6 m2 x 1,5 x 0,94/teherautó = 37 451 kg/teherautó
641 teherautó/ha
E = (1000 km x 37 451 kg/teherautó x tonna/1000 kg x 0,641 teherautó/ha) x 0,204 kg CO2 egyenérték/tonna-km =
E = 4897,24 kg CO2 ekv./ha
Geomembrane HDPE 1,5 mm-es szénlábnyom összefoglalása
A TÖMÖRÍTETT AGYAG BÉLÉSEK TULAJDONSÁGAI ÉS SZÉN LÁBNYOMA
A tömörített agyag béléseket a történelemben vízlagúnák és hulladéktároló létesítmények zárórétegeként használták.A tömörített agyag bélésekre vonatkozó általános szabályozási követelmények a minimális vastagság 0,6 m, a maximális hidraulikus vezetőképesség 1 x 10-11 m/sec.
A folyamat: Az agyagot a kölcsönforrásnál standard építőipari berendezéssel ásják ki, amely az anyagot háromtengelyes billenőkocsikra is rakja, hogy a munkaterületre szállítsák.Minden egyes targonca 15 m3 laza talaj kapacitással rendelkezik.1,38-as tömörítési tényezővel a becslések szerint több mint 550 teherautónyi talajra lenne szükség egy 0,6 méter vastag tömörített agyag bélés megépítéséhez egy hektáros területen.
A kölcsönzési forrás és a munkavégzés helye közötti távolság természetesen helyszínfüggő, és nagyon eltérő lehet.Ennek az elemzésnek a céljára 16 km-es (10 mérföldes) távolságot feltételeztünk.Az agyagkölcsönforrásból és a munkaterületről történő szállítás a teljes szén-dioxid-kibocsátás nagy részét képezi.A teljes szénlábnyom érzékenységét e helyspecifikus változó változásaira itt vizsgáljuk.
A tömörített agyag bélés szénlábnyomának összefoglalása
KÖVETKEZTETÉS
Míg a HDPE geomembránokat mindig a teljesítmény szempontjából a szénlábnyom előnyei előtt választják ki, az itt alkalmazott számítások ismét a geoszintetikus megoldások használatát támogatják a fenntarthatóság szempontjai alapján, szemben más általános építési megoldásokkal.
Az olyan geomembránokat, mint az ALVATECH HDPE 1,5 mm magas vegyszerállóságuk, erős mechanikai tulajdonságaik és hosszú élettartamuk miatt határozzák meg;de időt kell szánnunk annak felismerésére is, hogy ennek az anyagnak a szénlábnyoma 3-szor alacsonyabb, mint a tömörített agyag.Még ha jó minőségű agyagot és a projekt helyszínétől mindössze 16 km-re lévő kölcsönzési helyet is értékel, az 1000 km-ről érkező HDPE geomembránok szénlábnyoma alapján még mindig felülmúlják a tömörített agyagot.
Forrás: https://www.geosynthetica.net/carbon-footprint-hdpe-geomembranes-aug2018/
Feladás időpontja: 2022-09-28