Av José Miguel Muñoz Gómez – Foringer av polyetylen med høy tetthet er kjent for inneslutningsytelse i søppelfyllinger, gruvedrift, avløpsvann og andre vitale sektorer.Mindre diskutert, men fortjent evaluering er den overlegne karbonfotavtrykket som HDPE-geomembraner gir sammenlignet med tradisjonelle barrierer som komprimert leire.
En 1,5 mm (60 mil) HDPE-foring kan gi en forsegling som ligner på 0,6 m høykvalitets, homogen komprimert leire og gi en permeabilitet som er lavere enn 1 x 10–11 m/sek (i henhold til ASTM D 5887).HDPE-geomembranen overgår deretter den generelle ugjennomtrengelighet og bærekraftsmål når man undersøker den fulle vitenskapelige rekorden, med hensyn til alle ressurser og energi i produksjonen av leire og HDPE-geomembraner som skal brukes som et barrieresjikt.
Den geosyntetiske tilnærmingen gir, som dataene viser, en mer miljøvennlig løsning.
KARBONSFOT- OG HDPE-GEOMEMBRANFUNKSJONER
Hovedkomponenten i HDPE er monomeren etylen, som polymeriseres for å danne polyetylen.Hovedkatalysatorene er aluminiumtrialkylitataniumtetraklorid og kromoksid
Polymerisasjonen av etylen og komonomerer til HDPE skjer i en reaktor i nærvær av hydrogen ved en temperatur på opptil 110°C (230°F).Det resulterende HDPE-pulveret mates deretter inn i en pelletiseringsanordning.
SOTRAFA bruker et kalandrert system (flat dyse) for å lage sin primære HDPE-geomembran (ALVATECH HDPE) fra disse pellets.
GHG-identifikasjon og CO2-ekvivalenter
Drivhusgassene inkludert i vår karbonfotavtrykk-evaluering var de primære drivhusgassene som ble vurdert i disse protokollene: karbondioksid, metan og lystgass.Hver gass har et forskjellig Global Warming Potential (GWP), som er et mål på hvor mye en gitt masse av en klimagass bidrar til global oppvarming eller klimaendringer.
Karbondioksid er per definisjon gitt en GWP på 1,0.For å kvantitativt inkludere bidragene fra metan og lystgass til den totale påvirkningen, multipliseres massen av metan- og lystgassutslippene med deres respektive GWP-faktorer og deretter legges til masseutslippene av karbondioksid for å beregne en "karbondioksidekvivalent" masse utslipp.For formålet med denne artikkelen ble GWP-ene hentet fra verdiene oppført i 2010 US EPA-veiledningen "Obligatorisk rapportering av klimagassutslipp."
GWP-ene for drivhusgassene vurdert i denne analysen:
Karbondioksid = 1,0 GWP 1 kg CO2 eq/Kg CO2
Metan = 21,0 GWP 21 Kg CO2 eq/Kg CH4
Dinitrogenoksid = 310,0 GWP 310 kg CO2 ekv./kg N2O
Ved å bruke de relative GWPene til drivhusgassene, ble massen av karbondioksidekvivalenter (CO2eq) beregnet som følger:
kg CO2 + (21,0 x kg CH4) + (310,0 x kg N2O) = kg CO2 ekv.
Forutsetning: Informasjonen om energi, vann og avfall fra utvinningen av råvarene (olje eller naturgass) gjennom produksjon av HDPE-pellets og deretter produksjon av geomembran HDPE:
5 mm tykk HDPE geomembran, med tetthet 940 Kg/m3
HDPE karbonavtrykk er 1,60 kg CO2/kg polyetylen (ICE, 2008)
940 Kg/m3 x 0,0015 mx 10 000 m2/ha x 1,15 (skrot og overlappinger) = 16 215 Kgr HDPE/ha
E = 16 215 Kg HDPE/ha x 1,60 Kg CO2/kg HDPE => 25,944 Kg CO2 eq/ha
Forutsetning Transport: 15,6 m2/lastebil, 1000 km fra produksjonsanlegg til arbeidssted
15 kg CO2/gal diesel x gal/3785 liter = 2,68 kg CO2/liter diesel
26 g N2O/gal diesel x gal/3785 liter x 0,31 kg CO2 eq/g N2O = 0,021 kg CO2 eq/liter diesel
44 g CH4/gal diese x gal/3 785 liter x 0,021 kg CO2 eq/g CH4 = 0,008 kg CO2 eq/liter diesel
1 liter diesel = 2,68 + 0,021 + 0,008 = 2,71 kg CO2 ekv.
Utslipp for transport av lastebilprodukter på veien:
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./tonn-mil
Hvor:
E = Totale CO2-ekvivalente utslipp (kg)
TMT = Ton Miles reist
EF CO2 = CO2-utslippsfaktor (0,297 kg CO2/tonn-mil)
EF CH4 = CH4-utslippsfaktor (0,0035 gr CH4/tonn-mil)
EF N2O = N2O-utslippsfaktor (0,0027 g N2O/tonn-mil)
Konvertering til metriske enheter:
0,298 kg CO2/tonn-mil x 1,102 tonn/tonn x mile/1,61 km = 0,204 kg CO2/tonn-km
E = TKT x 0,204 kg CO2 eq/tonn‐km
Hvor:
E = Totale CO2-ekvivalente utslipp (Kg)
TKT = tonn – tilbakelagte kilometer.
Avstand fra produksjonsanlegg (Sotrafa) til arbeidssted (hypotetisk) = 1000 km
Typisk lastet lastebilvekt: 15 455 kg/lastebil + 15,6 m2 x 1,5 x 0,94/lastebil = 37 451 kg/lastebil
641 lastebil/ha
E = (1000 km x 37 451 kg/lastebil x tonn/1000 kg x 0,641 lastebil/ha) x 0,204 kg CO2-ekv/tonn-km =
E = 4 897,24 Kg CO2 ekv/ha
Sammendrag av Geomembrane HDPE 1,5 mm Carbon Footprint
FUNKSJONER AV KOMPAKTEREDE LEIRER OG DETS KARBONSFOTAVTRYKK
Kompakte leireforinger har historisk blitt brukt som barrierelag i vannlaguner og avfallsbegrensningsanlegg.Vanlige forskriftskrav for komprimerte leireforinger er en minimumstykkelse på 0,6 m, med en maksimal hydraulisk ledningsevne på 1 x 10‐11 m/sek.
Prosessen: Leire ved lånekilden graves ut ved hjelp av standard anleggsutstyr, som også laster materialet på treakslede dumpere for transport til arbeidsstedet.Hver lastebil antas å ha en kapasitet på 15 m3 løs jord.Ved å bruke en komprimeringsfaktor på 1,38, anslås det at over 550 lastebillass med jord vil være nødvendig for å konstruere en 0,6 m tykk komprimert leireforing over et område på én hektar.
Avstanden fra lånekilden til arbeidsstedet er selvfølgelig stedsspesifikk og kan variere mye.For formålet med denne analysen ble det antatt en avstand på 16 km (10 miles).Transport fra leirelånskilden og arbeidsplassen er en stor del av de totale karbonutslippene.Følsomheten til det totale karbonfotavtrykket for endringer i denne stedsspesifikke variabelen utforskes her.
Sammendrag av karbonavtrykk av komprimert leireforing
KONKLUSJON
Mens HDPE-geomembraner alltid vil bli valgt for ytelse før fordeler med karbonavtrykk, støtter beregningene som brukes her nok en gang bruken av en geosyntetisk løsning på grunnlag av bærekraft versus andre vanlige konstruksjonsløsninger.
Geomembraner som ALVATECH HDPE 1,5 mm vil bli spesifisert for deres høye kjemiske motstand, sterke mekaniske egenskaper og langsiktige levetid;men vi bør også ta oss tid til å erkjenne at dette materialet har et karbonfotavtrykk som er 3 ganger lavere enn komprimert leire.Selv om du vurderer leire av god kvalitet og et lånested bare 16 km fra prosjektstedet, vil HDPE-geomembraner som kommer fra 1000 km unna fortsatt overgå komprimert leire på et mål på karbonavtrykk.
Fra: https://www.geosynthetica.net/carbon-footprint-hdpe-geomembranes-aug2018/
Innleggstid: 28. september 2022