מאת José Miguel Muñoz Gómez - ספינות פוליאתילן בצפיפות גבוהה ידועות בביצועי בלימה במטמנות, כרייה, שפכים ומגזרים חיוניים אחרים.פחות דנו אך ראוי להערכה הוא דירוג טביעת הרגל הפחמני המעולה שגיאוממברנות HDPE מספקות לעומת מחסומים מסורתיים כמו חימר דחוס.
תוחם HDPE בגודל 1.5 מ"מ (60 מיליליטר) יכול לספק אטימה דומה ל-0.6 מ' של חימר דחוס איכותי והומוגני ולהניב חדירות נמוכה מ-1 x 10-11 מ' לשנייה (לפי ASTM D 5887).לאחר מכן, הגיאוממברנה HDPE עולה על מדדי אטימות וקיימות הכוללים כאשר בוחנים את הרשומה המדעית המלאה, תוך התחשבות בכל המשאבים והאנרגיה בייצור גיאוממברנות חימר ו-HDPE שישמשו כשכבת מחסום.
הגישה הגיאו-סינתטית מספקת, כפי שמראים הנתונים, פתרון ידידותי יותר לסביבה.
טביעת רגל פחמן ותכונות גאוממברנות HDPE
המרכיב העיקרי של HDPE הוא אתילן המונומר, אשר עובר פילמור ליצירת פוליאתילן.הזרזים העיקריים הם אלומיניום טריאלקיליטטניום טטרכלוריד ותחמוצת כרום
הפילמור של אתילן וקומונומרים ל-HDPE מתרחש בכור בנוכחות מימן בטמפרטורה של עד 110°C (230°F).לאחר מכן, אבקת ה-HDPE שהתקבלה מוזנת לתוך פלטיזר.
SOTRAFA משתמשת במערכת קלנדרית (מתיכה שטוחה) לייצור גיאוממברנת HDPE ראשונית (ALVATECH HDPE) מהכדורים הללו.
זיהוי GHG ושווי CO2
גזי החממה שנכללו בהערכת טביעת הרגל הפחמנית שלנו היו גזי החממה העיקריים שנחשבו בפרוטוקולים האלה: פחמן דו חמצני, מתאן ותחמוצת חנקן.לכל גז יש פוטנציאל התחממות כדור הארץ (GWP) שונה, שהוא מדד לכמה מסה נתונה של גז חממה תורמת להתחממות כדור הארץ או לשינויי אקלים.
פחמן דו חמצני מופק בהגדרה GWP של 1.0.כדי לכלול באופן כמותי את התרומות של מתאן ותחמוצת חנקן להשפעה הכוללת, המסה של פליטת המתאן והתחמוצת החנקן מוכפלת בגורמי ה-GWP המתאימים ולאחר מכן מתווספת לפליטות המסה של פחמן דו חמצני כדי לחשב מסה "שווה ערך לפחמן דו חמצני". פְּלִיטָה.למטרות מאמר זה, ה-GWPs נלקחו מהערכים המפורטים בהנחיות ה-EPA של ארה"ב משנת 2010 "דיווח חובה על פליטת גזי חממה".
ה-GWPs עבור GHGs שנלקחו בחשבון בניתוח זה:
פחמן דו חמצני = 1.0 GWP 1 ק"ג CO2 eq/Kg CO2
מתאן = 21.0 GWP 21 Kg CO2 eq/Kg CH4
תחמוצת החנקן = 310.0 GWP 310 ק"ג CO2 eq/kg N2O
תוך שימוש ב-GWPs היחסיים של GHGs, המסה של שווה ערך לפחמן דו חמצני (CO2eq) חושבה באופן הבא:
ק"ג CO2 + (21.0 x kg CH4) + (310.0 x kg N2O) = ק"ג CO2 eq
הנחה: מידע האנרגיה, המים והפסולת מהפקת חומרי הגלם (נפט או גז טבעי) דרך ייצור כדורי HDPE ולאחר מכן ייצור גיאוממברנה HDPE:
גיאוממברנת HDPE בעובי 5 מ"מ, עם צפיפות 940 ק"ג/מ"ק
טביעת הרגל הפחמנית של HDPE היא 1.60 ק"ג CO2/ק"ג פוליאתילן (ICE, 2008)
940 Kg/m3 x 0.0015 mx 10,000 m2/ha x 1.15 (גרוטאות וחפיפות) = 16,215 Kgr HDPE/ha
E = 16,215 ק"ג HDPE/חה x 1.60 ק"ג CO2/ק"ג HDPE => 25.944 ק"ג CO2 eq/ha
הובלה הנחה: 15.6 מ"ר למשאית, 1000 ק"מ ממפעל ייצור לאתר העבודה
15 ק"ג CO2/גל דיזל x גל/3,785 ליטר = 2.68 ק"ג CO2/ליטר דיזל
26 גרם N2O/gal דיזל x gal/3,785 ליטר x 0.31 ק"ג CO2 eq/g N2O = 0.021 kg CO2 eq/liter דיזל
44 גרם CH4/gal diese x gal/3,785 ליטר x 0.021 kg CO2 eq/g CH4 = 0.008 kg CO2 eq/liter dise
1 ליטר דיזל = 2.68 + 0.021 + 0.008 = 2.71 ק"ג CO2 eq
פליטות תובלה של מוצרי משאית בכביש:
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/ton-mile
איפה:
E = סה"כ פליטות שוות CO2 (ק"ג)
TMT = טון מייל נסע
EF CO2 = מקדם פליטת CO2 (0.297 ק"ג CO2/טון-מייל)
EF CH4 = מקדם פליטה CH4 (0.0035 גר' CH4/טון-מייל)
EF N2O = גורם פליטת N2O (0.0027 גרם N2O/טון-מייל)
המרה ליחידות מטריות:
0.298 ק"ג CO2/טון מייל x 1.102 טון/טון x מייל/1.61 ק"מ = 0,204 ק"ג CO2/טון-ק"מ
E = TKT x 0,204 ק"ג CO2 eq/ton-km
איפה:
E = סה"כ פליטות שוות CO2 (ק"ג)
TKT = טון – קילומטרים נסע.
מרחק ממפעל ייצור (Sotrafa) לאתר עבודה (היפותטי) = 1000 ק"מ
משקל משאית עמוסה טיפוסית: 15,455 ק"ג/משאית + 15.6 מ"ר x 1.5 x 0.94/משאית = 37,451 ק"ג/משאית
641 משאית/הא
E = (1000 ק"מ x 37,451 ק"ג/משאית x טון/1000 ק"ג x 0.641 משאית/הא) x 0.204 ק"ג CO2 eq/טון-ק"מ =
E = 4,897.24 ק"ג CO2 eq/ha
סיכום של Geomembrane HDPE 1.5 מ"מ טביעת רגל פחמן
תכונות של ספינות חימר דחוסות וטביעת הפחמן שלה
ספינות חימר דחוסות שימשו בעבר כשכבות מחסום בלגונות מים ובמתקני בלימת פסולת.דרישות רגולטוריות נפוצות עבור ספינות חימר דחוסות הן עובי מינימלי של 0.6 מ', עם מוליכות הידראולית מקסימלית של 1 x 10-11 מ' לשנייה.
התהליך: חימר במקור ההשאלה נחפר באמצעות ציוד בנייה סטנדרטי, המעמיס את החומר גם על משאיות מזבלה משולשות ציר להובלה לאתר העבודה.ההנחה היא לכל משאית קיבולת של 15 מ"ק של אדמה רופפת.באמצעות מקדם דחיסה של 1.38, ההערכה היא שידרשו למעלה מ-550 מטענים של אדמה לבניית ספסל חימר דחוס בעובי 0.6 מ' על פני שטח של דונם אחד.
המרחק ממקור ההשאלה לאתר העבודה הוא, כמובן, ספציפי לאתר ויכול להשתנות מאוד.לצורך ניתוח זה, הונח מרחק של 16 ק"מ (10 מייל).הובלה ממקור שאילת החימר ומאתר העבודה היא מרכיב גדול בפליטת הפחמן הכוללת.הרגישות של טביעת הרגל הפחמנית הכוללת לשינויים במשתנה ספציפי לאתר זה נחקרת כאן.
תקציר של טביעת רגל פחמן של תוחם חימר דחוס
סיכום
בעוד שגיאוממברנות HDPE תמיד ייבחרו לביצועים לפני יתרונות טביעת רגל פחמנית, החישובים המשמשים כאן תומכים שוב בשימוש בפתרון גיאו-סינתטי על רקע קיימות לעומת פתרונות בנייה נפוצים אחרים.
גיאוממברנות כגון ALVATECH HDPE 1.5 מ"מ יצוינו בשל עמידותם הכימית הגבוהה, תכונות מכניות חזקות וחיי שירות ארוכי טווח;אבל אנחנו צריכים גם להקדיש זמן לזהות שחומר זה מציע דירוג טביעת רגל פחמן הנמוך פי 3 מחימר דחוס.גם אם אתה מעריך חימר באיכות טובה ואתר לשאול רק 16 ק"מ מאתר הפרויקט, גיאוממברנות HDPE שמגיעות מ-1000 ק"מ משם עדיין עולות על חימר דחוס במדד של טביעת רגל פחמנית.
מאת: https://www.geosynthetica.net/carbon-footprint-hdpe-geomembranes-aug2018/
זמן פרסום: 28 בספטמבר 2022