Af José Miguel Muñoz Gómez – Foringer af polyethylen med høj densitet er kendt for indeslutningsevne i lossepladser, minedrift, spildevand og andre vitale sektorer.Mindre diskuteret, men værdifuld evaluering er den overlegne carbon footprint rating, som HDPE geomembraner giver i forhold til traditionelle barrierer som komprimeret ler.
En 1,5 mm (60 mil) HDPE-foring kan give en tætning svarende til 0,6 m højkvalitets, homogent komprimeret ler og give en permeabilitet lavere end 1 x 10-11 m/sek. (ifølge ASTM D 5887).HDPE-geomembranen overstiger efterfølgende de overordnede uigennemtrængeligheds- og bæredygtighedsforanstaltninger, når man undersøger den fulde videnskabelige rekord, med hensyntagen til alle ressourcer og energi i produktionen af ler- og HDPE-geomembraner, der skal bruges som et barrierelag.
Den geosyntetiske tilgang giver, som data viser, en mere miljøvenlig løsning.
KULFODRYN OG HDPE GEOMEMBRANE FUNKTIONER
Hovedbestanddelen af HDPE er monomeren ethylen, som polymeriseres til polyethylen.De vigtigste katalysatorer er aluminiumtrialkylitataniumtetrachlorid og chromoxid
Polymerisationen af ethylen og comonomerer til HDPE sker i en reaktor i nærværelse af brint ved en temperatur på op til 110°C (230°F).Det resulterende HDPE-pulver føres derefter ind i en pelleteringsmaskine.
SOTRAFA bruger et kalandreret system (flad matrice) til at fremstille sin primære HDPE geomembran (ALVATECH HDPE) ud fra disse pellets.
GHG-identifikation og CO2-ækvivalenter
Drivhusgasserne inkluderet i vores CO2-fodaftryksevaluering var de primære drivhusgasser, der blev taget i betragtning i disse protokoller: kuldioxid, metan og dinitrogenoxid.Hver gas har et forskelligt Global Warming Potential (GWP), som er et mål for, hvor meget en given masse af en drivhusgas bidrager til global opvarmning eller klimaændringer.
Kuldioxid er per definition udstedt en GWP på 1,0.For kvantitativt at inkludere bidragene fra metan og dinitrogenoxid til den samlede påvirkning multipliceres massen af metan- og dinitrogenoxidemissionerne med deres respektive GWP-faktorer og lægges derefter til masseemissionerne af kuldioxid for at beregne en "kuldioxidækvivalent" masse udledning.Med henblik på denne artikel blev GWP'erne taget fra værdierne anført i 2010 US EPA-vejledningen "Obligatorisk rapportering af drivhusgasemissioner."
GWP'erne for de drivhusgasser, der tages i betragtning i denne analyse:
Kuldioxid = 1,0 GWP 1 kg CO2 ækv./Kg CO2
Methan = 21,0 GWP 21 Kg CO2-ækvivalent/Kg CH4
Dinitrogenoxid = 310,0 GWP 310 kg CO2-ækvivalent/kg N2O
Ved at bruge de relative GWP'er for drivhusgasserne blev massen af kuldioxidækvivalenter (CO2eq) beregnet som følger:
kg CO2 + (21,0 x kg CH4) + (310,0 x kg N2O) = kg CO2-ækv.
Antagelse: Informationen om energi, vand og affald fra udvindingen af råmaterialerne (olie eller naturgas) gennem produktion af HDPE-pellets og derefter fremstilling af geomembran HDPE:
5 mm tyk HDPE geomembran, med densitet 940 Kg/m3
HDPE carbon footprint er 1,60 kg CO2/kg polyethylen (ICE, 2008)
940 Kg/m3 x 0,0015 mx 10.000 m2/ha x 1,15 (skrot og overlapninger) = 16.215 Kgr HDPE/ha
E = 16.215 Kg HDPE/Ha x 1,60 Kg CO2/kg HDPE => 25.944 Kg CO2-ækv./ha
Antagelse Transport: 15,6 m2/lastbil, 1000 km fra fabrik til arbejdsplads
15 kg CO2/gal diesel x gal/3.785 liter = 2,68 kg CO2/liter diesel
26 g N2O/gal diesel x gal/3.785 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-ækv.
Transportemissioner fra lastbilprodukter på vej:
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-ækvivalent/ton-mile
Hvor:
E = Samlede CO2-ækvivalentemissioner (kg)
TMT = Ton Rejste Miles
EF CO2 = CO2-emissionsfaktor (0,297 kg CO2/ton-mil)
EF CH4 = CH4 emissionsfaktor (0,0035 gr CH4/ton-mil)
EF N2O = N2O-emissionsfaktor (0,0027 g N2O/ton-mil)
Konvertering til metriske enheder:
0,298 kg CO2/ton-mil x 1,102 tons/ton x mile/1,61 km = 0,204 kg CO2/ton-km
E = TKT x 0,204 kg CO2-ækvivalent/ton-km
Hvor:
E = Samlet CO2-ækvivalentemissioner (Kg)
TKT = ton – kørte kilometer.
Afstand fra produktionsanlæg (Sotrafa) til arbejdssted (hypotetisk) = 1000 km
Typisk lastet lastbilvægt: 15.455 kg/lastbil + 15,6 m2 x 1,5 x 0,94/lastbil = 37.451 kg/lastbil
641 lastbil/ha
E = (1000 km x 37.451 kg/lastbil x ton/1000 kg x 0,641 lastbil/ha) x 0,204 kg CO2-ækvivalent/ton-km =
E = 4.897,24 Kg CO2-ækvivalent/ha
Sammenfatning af Geomembrane HDPE 1,5 mm Carbon Footprint
FUNKTIONER AF KOMPAKTEREDE LERFINDER OG DETS KULFODRÆK
Kompakterede lerforinger er historisk blevet brugt som barrierelag i vandlaguner og affaldsinddæmningsanlæg.Fælles lovkrav for komprimerede lerforinger er en minimumstykkelse på 0,6 m, med en maksimal hydraulisk ledningsevne på 1 x 10‐11 m/sek.
Processen: Ler ved lånekilden udgraves ved hjælp af standard konstruktionsudstyr, som også læsser materialet på treakslede dumpere til transport til arbejdsstedet.Hver lastbil forudsættes at have en kapacitet på 15 m3 løs jord.Ved at bruge en komprimeringsfaktor på 1,38 anslås det, at over 550 vognlæs jord ville være nødvendige for at konstruere en 0,6 m tyk komprimeret lerforing over et areal på en hektar.
Afstanden fra lånekilden til jobstedet er naturligvis stedspecifik og kan variere meget.Med henblik på denne analyse blev der antaget en afstand på 16 km (10 miles).Transport fra lerlånskilden og arbejdspladsen er en stor del af de samlede kulstofemissioner.Følsomheden af det samlede CO2-fodaftryk over for ændringer i denne stedspecifikke variabel undersøges her.
Sammenfatning af Compacted Clay Liner Carbon Footprint
KONKLUSION
Mens HDPE-geomembraner altid vil blive udvalgt til ydeevne før fordele ved CO2-fodaftryk, understøtter de her anvendte beregninger endnu en gang brugen af en geosyntetisk løsning på baggrund af bæredygtighed kontra andre gængse konstruktionsløsninger.
Geomembraner såsom ALVATECH HDPE 1,5 mm vil blive specificeret for deres høje kemiske resistens, stærke mekaniske egenskaber og langsigtede levetid;men vi bør også tage os tid til at erkende, at dette materiale har et CO2-fodaftryk, der er 3x lavere end komprimeret ler.Selv hvis du vurderer ler af god kvalitet og et lånested kun 16 km fra projektstedet, udkonkurrerer HDPE-geomembraner, der kommer fra 1000 km væk, stadig komprimeret ler på et mål for CO2-fodaftryk.
Fra: https://www.geosynthetica.net/carbon-footprint-hdpe-geomembranes-aug2018/
Indlægstid: 28. september 2022