Yazan: José Miguel Muñoz Gómez – Yüksek yoğunluklu polietilen astarlar, çöp sahaları, madencilik, atık su ve diğer hayati sektörlerdeki muhafaza performansıyla ünlüdür.Daha az tartışılan ancak değerlendirilmeye değer olan şey, HDPE geomembranların sıkıştırılmış kil gibi geleneksel bariyerlere kıyasla sağladığı üstün karbon ayak izi derecesidir.
1,5 mm'lik (60 mil) bir HDPE astar, 0,6 m'lik yüksek kaliteli, homojen sıkıştırılmış kile benzer bir sızdırmazlık sağlayabilir ve 1 x 10-11 m/sn'den daha düşük bir geçirgenlik sağlayabilir (ASTM D 5887'ye göre).HDPE geomembranı, bariyer katmanı olarak kullanılacak kil ve HDPE geomembranların üretimindeki tüm kaynaklar ve enerji dikkate alındığında, tüm bilimsel kayıtlar incelendiğinde genel sızdırmazlık ve sürdürülebilirlik önlemlerini aşmaktadır.
Verilerin gösterdiği gibi geosentetik yaklaşım daha çevre dostu bir çözüm sunmaktadır.
KARBON AYAK İZİ VE HDPE GEOMEMBRAN ÖZELLİKLERİ
HDPE'nin ana bileşeni, polietilen oluşturmak üzere polimerize edilen monomer etilendir.Ana katalizörler alüminyum tryalkilitatanyum tetraklorür ve krom oksittir.
Etilen ve komonomerlerin HDPE'ye polimerizasyonu, 110° C'ye (230° F) varan sıcaklıklarda hidrojen varlığında bir reaktörde meydana gelir.Elde edilen HDPE tozu daha sonra bir peletleyiciye beslenir.
SOTRAFA, birincil HDPE geomembranını (ALVATECH HDPE) bu peletlerden yapmak için bir kalender sistemi (düz kalıp) kullanır.
Sera Gazı Tanımlaması ve CO2 Eşdeğerleri
Karbon ayak izi değerlendirmemize dahil edilen sera gazları, bu protokollerde dikkate alınan başlıca sera gazlarıydı: karbondioksit, metan ve nitröz oksit.Her gazın, belirli bir sera gazı kütlesinin küresel ısınmaya veya iklim değişikliğine ne kadar katkıda bulunduğunun bir ölçüsü olan farklı bir Küresel Isınma Potansiyeli (GWP) vardır.
Karbondioksitin tanımı gereği GWP'si 1,0'dır.Metan ve azot oksitin genel etkiye katkılarını niceliksel olarak dahil etmek için, metan ve azot oksit emisyonlarının kütlesi ilgili GWP faktörleriyle çarpılır ve ardından "karbon dioksit eşdeğeri" kütlesini hesaplamak için karbondioksitin kütle emisyonlarına eklenir. emisyon.Bu makalenin amaçları doğrultusunda, GWP'ler 2010 ABD EPA kılavuzu "Sera Gazı Emisyonlarının Zorunlu Raporlanması"nda listelenen değerlerden alınmıştır.
Bu analizde dikkate alınan sera gazlarına ilişkin GWP'ler:
Karbon Dioksit = 1,0 GWP 1 kg CO2 eşdeğeri/Kg CO2
Metan = 21,0 GWP 21 Kg CO2 eşdeğeri/Kg CH4
Azot Oksit = 310,0 GWP 310 kg CO2 eşdeğeri/kg N2O
Sera gazlarının göreceli GWP'leri kullanılarak karbondioksit eşdeğerlerinin kütlesi (CO2eq) aşağıdaki şekilde hesaplandı:
kg CO2 + (21,0 x kg CH4) + (310,0 x kg N2O) = kg CO2 eşdeğeri
Varsayım: Hammaddelerin (petrol veya doğal gaz) HDPE pelet üretimi ve ardından geomembran HDPE üretimi yoluyla çıkarılmasından elde edilen enerji, su ve atık bilgileri:
940 Kg/m3 yoğunluğa sahip 5 mm kalınlığında HDPE geomembran
HDPE karbon ayak izi 1,60 Kg CO2/kg polietilendir (ICE, 2008)
940 Kg/m3 x 0,0015 mx 10.000 m2/ha x 1,15 (hurda ve bindirmeler) = 16.215 Kgr HDPE/ha
E = 16.215 Kg HDPE/Ha x 1,60 Kg CO2/kg HDPE => 25,944 Kg CO2 eşdeğer/ha
Varsayım Taşıma: 15,6 m2/kamyon, üretim tesisinden şantiyeye 1000 km
15 kg CO2/ gal dizel x gal/3.785 litre = 2,68 Kg CO2/litre dizel
26 g N2O/gal dizel x gal/3.785 litre x 0,31 kg CO2 eşdeğeri/g N2O = 0,021 kg CO2 eşdeğeri/litre dizel
44 g CH4/gal dizel x gal/3.785 litre x 0,021 kg CO2 eşdeğeri/g CH4 = 0,008 kg CO2 eşdeğeri/litre dizel
1 litre dizel = 2,68 + 0,021 + 0,008 = 2,71 kg CO2 eşdeğeri
Karayolu kamyonu ürün taşıma emisyonları:
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 eşdeğeri/ton-mil
Nerede:
E = Toplam CO2 eşdeğeri emisyonlar (kg)
TMT = Kat Edilen Ton Mil Sayısı
EF CO2 = CO2 emisyon faktörü (0,297 kg CO2/ton-mil)
EF CH4 = CH4 emisyon faktörü (0,0035 gr CH4/ton-mil)
EF N2O = N2O emisyon faktörü (0,0027 g N2O/ton-mil)
Metrik Birimlere Dönüştürme:
0,298 kg CO2/ton‐mil x 1,102 ton/ton x mil/1,61 km = 0,204 kg CO2/ton‐km
E = TKT x 0,204 kg CO2 eşd/ton-km
Nerede:
E = Toplam CO2 eşdeğeri emisyonlar (Kg)
TKT = ton – kilometre Kat edilen mesafe.
Üretim Tesisinden (Sotrafa) İş Sahasına Uzaklık (Varsayımsal) = 1000 km
Tipik Yüklü kamyon ağırlığı: 15.455 kg/kamyon + 15,6 m2 x 1,5 x 0,94/kamyon = 37.451 kg/kamyon
641 kamyon/ha
E = (1000 km x 37.451 kg/kamyon x ton/1000 kg x 0,641 kamyon/ha) x 0,204 kg CO2 eşd/ton-km =
E = 4.897,24 Kg CO2 eşdeğeri/ha
Geomembran HDPE 1,5 mm Karbon Ayak İzinin Özeti
SIKIŞTIRILMIŞ KİL ASTARLARIN ÖZELLİKLERİ VE KARBON AYAK İZİ
Sıkıştırılmış kil astarlar tarihsel olarak su lagünlerinde ve atık depolama tesislerinde bariyer katmanları olarak kullanılmıştır.Sıkıştırılmış kil astarlara yönelik genel düzenleyici gereklilikler minimum 0,6 m kalınlık ve maksimum 1 x 10-11 m/sn hidrolik iletkenliktir.
Süreç: Malzeme kaynağındaki kil, standart inşaat ekipmanı kullanılarak kazılır ve bu ekipman aynı zamanda malzemeyi şantiyeye nakledilmek üzere üç dingilli damperli kamyonlara yükler.Her kamyonun 15 m3 gevşek toprak kapasitesine sahip olduğu varsayılmaktadır.1,38'lik bir sıkıştırma faktörü kullanıldığında, bir hektarlık bir alan üzerinde 0,6 m kalınlığında sıkıştırılmış kil kaplamanın inşa edilmesi için 550 kamyon dolusu toprağın gerekli olacağı tahmin edilmektedir.
Borç kaynağından iş sahasına olan mesafe elbette sahaya özeldir ve büyük ölçüde değişebilir.Bu analizin amaçları doğrultusunda, 16 km'lik (10 mil) bir mesafe varsayılmıştır.Kil kaynağından ve şantiyeden nakliye, genel karbon emisyonlarının büyük bir bileşenidir.Genel karbon ayak izinin bu sahaya özgü değişkendeki değişikliklere duyarlılığı burada araştırılmaktadır.
Sıkıştırılmış Kil Astar Karbon Ayak İzinin Özeti
ÇÖZÜM
HDPE geomembranlar her zaman karbon ayak izi avantajlarından önce performans açısından seçilecek olsa da, burada kullanılan hesaplamalar bir kez daha diğer yaygın inşaat çözümlerine kıyasla sürdürülebilirlik temelinde geosentetik bir çözümün kullanımını desteklemektedir.
ALVATECH HDPE 1,5 mm gibi geomembranlar, yüksek kimyasal dirençleri, güçlü mekanik özellikleri ve uzun vadeli hizmet ömürleri nedeniyle belirlenecek;ancak bu malzemenin sıkıştırılmış kilden 3 kat daha düşük bir karbon ayak izi oranı sunduğunu da anlamamız gerekiyor.Kaliteli kili ve proje sahasından sadece 16 km uzaklıktaki bir ariyet sahasını değerlendirseniz bile, 1000 km uzaklıktan gelen HDPE geomembranlar karbon ayak izi ölçümünde yine de sıkıştırılmış kilden daha iyi performans göstermektedir.
Kaynak: https://www.geosynthetica.net/karbon-footprint-hdpe-geomembranes-aug2018/
Gönderim zamanı: Eylül-28-2022