От José Miguel Muñoz Gómez – Полиетиленовите облицовки с висока плътност са известни с ефективността на задържане в депата за отпадъци, минното дело, отпадъчните води и други жизненоважни сектори.По-малко обсъждан, но заслужаващ оценка е превъзходният рейтинг на въглероден отпечатък, който HDPE геомембраните осигуряват в сравнение с традиционните бариери като уплътнена глина.
1,5 mm (60-mil) HDPE облицовка може да осигури уплътнение, подобно на 0,6 m висококачествена, хомогенна уплътнена глина и да доведе до пропускливост, по-ниска от 1 x 10-11 m/sec (съгласно ASTM D 5887).HDPE геомембраната впоследствие надхвърля общите мерки за непропускливост и устойчивост, когато се изследва пълният научен запис, като се вземат предвид всички ресурси и енергия при производството на глина и HDPE геомембрани, които да се използват като бариерен слой.
Геосинтетичният подход осигурява, както показват данните, по-щадящо околната среда решение.
ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ВЪГЛЕРОДЕН ОТПЕЧАТЪК И HDPE ГЕОМЕМБРАНА
Основният компонент на HDPE е мономерът етилен, който се полимеризира, за да образува полиетилен.Основните катализатори са алуминиев триалкилитатаниев тетрахлорид и хромен оксид
Полимеризацията на етилен и съмономери в HDPE се извършва в реактор в присъствието на водород при температура до 110° C (230° F).Полученият HDPE прах след това се подава в пелетизатор.
SOTRAFA използва каландрова система (плоска матрица), за да направи своята първична HDPE геомембрана (ALVATECH HDPE) от тези пелети.
Идентификация на парникови газове и CO2 еквиваленти
Парниковите газове, включени в нашата оценка на въглеродния отпечатък, бяха основните парникови газове, разглеждани в тези протоколи: въглероден диоксид, метан и азотен оксид.Всеки газ има различен потенциал за глобално затопляне (GWP), който е мярка за това колко дадена маса парников газ допринася за глобалното затопляне или изменението на климата.
По дефиниция въглеродният диоксид има GWP 1,0.За да се включат количествено приносите на метан и азотен оксид към общото въздействие, масата на емисиите на метан и азотен оксид се умножава по съответните им GWP фактори и след това се добавя към масовите емисии на въглероден диоксид, за да се изчисли масата на „еквивалент на въглероден диоксид“. емисия.За целите на тази статия GWP са взети от стойностите, изброени в насоките на EPA на САЩ от 2010 г. „Задължително докладване на емисиите на парникови газове“.
GWP за парниковите газове, разглеждани в този анализ:
Въглероден диоксид = 1,0 GWP 1 kg CO2 eq/Kg CO2
Метан = 21,0 GWP 21 Kg CO2 eq/Kg CH4
Азотен оксид = 310,0 GWP 310 kg CO2 eq/kg N2O
Като се използват относителните GWP на парниковите газове, масата на еквивалентите на въглероден диоксид (CO2eq) се изчислява, както следва:
kg CO2 + (21,0 x kg CH4) + (310,0 x kg N2O) = kg CO2 екв.
Предположение: Информацията за енергията, водата и отпадъците от добива на суровини (нефт или природен газ) чрез производство на HDPE пелети и след това производство на геомембрана HDPE:
HDPE геомембрана с дебелина 5 mm, с плътност 940 Kg/m3
Въглеродният отпечатък от HDPE е 1,60 кг CO2/кг полиетилен (ICE, 2008 г.)
940 Kg/m3 x 0,0015 m x 10 000 m2/ha x 1,15 (скрап и припокривания) = 16 215 Kgr HDPE/ha
E = 16,215 Kg HDPE/Ha x 1,60 Kg CO2/kg HDPE => 25,944 Kg CO2 eq/ha
Успение Транспорт: 15,6 m2/камион, 1000 км от производствения завод до работната площадка
15 кг CO2/гал дизел x галон/3785 литра = 2,68 кг CO2/литър дизел
26 g N2O/gal дизел x gal/3785 литра x 0,31 kg CO2 eq/g N2O = 0,021 kg CO2 eq/литър дизел
44 g CH4/gal дизел x gal/3,785 литра x 0,021 kg CO2 eq/g CH4 = 0,008 kg CO2 eq/литър дизел
1 литър дизел = 2,68 + 0,021 + 0,008 = 2,71 кг CO2 екв.
Емисии от товарни превозни средства по пътя:
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 eq/тон-миля
Където:
E = Общи еквивалентни емисии на CO2 (kg)
TMT = Изминати тон мили
EF CO2 = CO2 емисионен фактор (0,297 kg CO2/тон-миля)
EF CH4 = емисионен фактор на CH4 (0,0035 gr CH4/тон-миля)
EF N2O = емисионен фактор на N2O (0,0027 g N2O/тон-миля)
Преобразуване в метрични единици:
0,298 kg CO2/тон-миля x 1,102 тона/тон x миля/1,61 km = 0,204 kg CO2/тон-km
E = TKT x 0,204 kg CO2 eq/тон-км
Където:
E = Общи еквивалентни емисии на CO2 (Kg)
TKT = тон – изминати километри.
Разстояние от производствения завод (Sotrafa) до работната площадка (хипотетично) = 1000 km
Типично тегло на натоварен камион: 15 455 kg/камион + 15,6 m2 x 1,5 x 0,94/камион = 37 451 kg/камион
641 камион/ха
E = (1000 km x 37 451 kg/камион x тон/1000 kg x 0,641 камион/ха) x 0,204 kg CO2 eq/тон-km =
E = 4 897,24 Kg CO2 eq/ha
Обобщение на геомембрана HDPE 1,5 mm въглероден отпечатък
ХАРАКТЕРИСТИКИ НА КОМПАКТИРАНИТЕ ГЛИНЕНИ ЛАЙНИРИ И НЕГОВИЯТ ВЪГЛЕРОДЕН ОТПЕЧАТЪК
Уплътнените глинени облицовки са били използвани исторически като бариерни слоеве във водни лагуни и съоръжения за задържане на отпадъци.Общите нормативни изисквания за уплътнени глинени облицовки са минимална дебелина от 0,6 m, с максимална хидравлична проводимост от 1 x 10-11 m/sec.
Процесът: Глината при източника на заем се изкопава с помощта на стандартно строително оборудване, което също товари материала върху триосни самосвали за транспортиране до работната площадка.Предполага се, че всеки камион има капацитет от 15 m3 рохкава почва.При използване на коефициент на уплътняване от 1,38 се изчислява, че ще са необходими над 550 камиона почва, за да се изгради уплътнена глинена облицовка с дебелина 0,6 м върху площ от един хектар.
Разстоянието от източника на заем до мястото на работа е, разбира се, специфично за обекта и може да варира значително.За целите на този анализ беше прието разстояние от 16 км (10 мили).Транспортът от източника на глина и работната площадка е голям компонент от общите въглеродни емисии.Тук се изследва чувствителността на общия въглероден отпечатък към промените в тази специфична за обекта променлива.
Обобщение на въглеродния отпечатък на уплътнения глинен слой
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Въпреки че HDPE геомембраните винаги ще бъдат избирани за ефективност преди предимствата на въглеродния отпечатък, изчисленията, използвани тук, отново подкрепят използването на геосинтетично решение на основата на устойчивост спрямо други общи строителни решения.
Геомембрани като ALVATECH HDPE 1,5 mm ще бъдат специфицирани заради тяхната висока химическа устойчивост, силни механични свойства и дългосрочен експлоатационен живот;но също така трябва да отделим време, за да разберем, че този материал предлага рейтинг на въглероден отпечатък, който е 3 пъти по-нисък от уплътнената глина.Дори ако оцените глина с добро качество и място за заем само на 16 км от мястото на проекта, HDPE геомембраните, идващи от 1000 км разстояние, все още превъзхождат уплътнената глина по мярка за въглероден отпечатък.
От: https://www.geosynthetica.net/carbon-footprint-hdpe-geomembranes-aug2018/
Време на публикуване: 28 септември 2022 г