Хосе Мигель Муньос Гомес – Вкладыши из полиэтилена высокой плотности известны своими защитными свойствами на свалках, в горнодобывающей промышленности, в очистке сточных вод и в других жизненно важных отраслях. Менее обсуждается, но заслуживает оценки превосходный показатель выбросов углекислого газа, который обеспечивают геомембраны HDPE по сравнению с традиционными барьерами, такими как уплотненная глина.
Вкладыш из ПЭВП толщиной 1,5 мм (60 мил) может обеспечить герметизацию, аналогичную 0,6 м высококачественной однородной уплотненной глины, и обеспечить проницаемость ниже 1 x 10-11 м/сек (согласно ASTM D 5887). Геомембрана HDPE впоследствии превосходит общие показатели непроницаемости и устойчивости, если изучить полные научные данные с учетом всех ресурсов и энергии в производстве геомембраны из глины и HDPE, которые будут использоваться в качестве барьерного слоя.
Как показывают данные, геосинтетический подход обеспечивает более экологически чистое решение.
УГЛЕРОДНЫЙ СЛЕД И ОСОБЕННОСТИ ГЕОМЕМБРАНЫ HDPE
Основным компонентом ПЭВП является мономер этилен, который полимеризуется с образованием полиэтилена. Основными катализаторами являются тетрахлорид алюминия триалкилитатана и оксид хрома.
Полимеризация этилена и сомономеров в ПЭВП происходит в реакторе в присутствии водорода при температуре до 110°C (230°F). Полученный порошок ПЭВП затем подают в гранулятор.
SOTRAFA использует каландрированную систему (плоскую матрицу) для изготовления первичной геомембраны HDPE (ALVATECH HDPE) из этих гранул.
Идентификация парниковых газов и эквиваленты CO2
Парниковые газы, включенные в нашу оценку углеродного следа, были основными ПГ, рассматриваемыми в этих протоколах: диоксид углерода, метан и закись азота. Каждый газ имеет свой потенциал глобального потепления (ПГП), который является мерой того, насколько данная масса парникового газа способствует глобальному потеплению или изменению климата.
Углекислому газу по определению присваивается ПГП 1,0. Чтобы количественно включить вклад метана и закиси азота в общее воздействие, масса выбросов метана и закиси азота умножается на соответствующие коэффициенты ПГП, а затем добавляется к массе выбросов углекислого газа для расчета массы «эквивалента углекислого газа». эмиссия. Для целей этой статьи ПГП были взяты из значений, перечисленных в руководстве Агентства по охране окружающей среды США 2010 года «Обязательная отчетность о выбросах парниковых газов».
ПГП для парниковых газов, рассматриваемых в этом анализе:
Диоксид углерода = 1,0 ПГП 1 кг экв. CO2/кг CO2
Метан = 21,0 ПГП 21 кг экв. CO2/кг CH4
Закись азота = 310,0 ПГП 310 кг экв. CO2/кг N2O
Используя относительные ПГП ПГ, массу эквивалентов диоксида углерода (CO2-экв.) рассчитывали следующим образом:
кг CO2 + (21,0 х кг CH4) + (310,0 х кг N2O) = кг экв. CO2
Допущение: Информация об энергии, воде и отходах от добычи сырья (нефти или природного газа) посредством производства гранул ПЭВП и последующего производства геомембраны ПЭВП:
Геомембрана HDPE толщиной 5 мм, плотностью 940 кг/м3.
Углеродный след ПЭВП составляет 1,60 кг CO2/кг полиэтилена (ICE, 2008).
940 кг/м3 x 0,0015 м x 10 000 м2/га x 1,15 (лом и перекрытия) = 16 215 кг ПНД/га
E = 16 215 кг ПЭВП/га x 1,60 кг CO2/кг ПЭВП => 25,944 кг экв. CO2/га
Успенский транспорт: 15,6 м2/грузовик, 1000 км от завода-изготовителя до рабочей площадки.
15 кг CO2/галлон дизельного топлива x галлон/3785 литров = 2,68 кг CO2/литр дизельного топлива
26 г N2O/гал дизельного топлива x галлон/3785 литров x 0,31 кг экв. CO2/г N2O = 0,021 кг экв. CO2/литр дизельного топлива
44 г CH4/галлон дизеля x галлон/3785 литров x 0,021 кг экв. CO2/г CH4 = 0,008 кг экв. CO2/литр дизельного топлива
1 литр дизельного топлива = 2,68 + 0,021 + 0,008 = 2,71 кг экв. CO2
Выбросы при транспортировке грузовыми автомобилями:
E = ТМТ 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 кг экв. CO2/тонно-милю
Где:
E = общие выбросы в эквиваленте CO2 (кг)
TMT = Пройдено тонн миль
EF CO2 = коэффициент выбросов CO2 (0,297 кг CO2/тонно-милю)
EF CH4 = коэффициент выбросов CH4 (0,0035 г CH4/тонно-милю)
EF N2O = коэффициент выбросов N2O (0,0027 г N2O/тонно-милю)
Преобразование в метрические единицы:
0,298 кг CO2/тонна-миля x 1,102 тонны/тонна x миля/1,61 км = 0,204 кг CO2/тонна-км
E = TKT x 0,204 кг экв. CO2/тонн-км
Где:
E = Общие выбросы в эквиваленте CO2 (кг)
ТКТ = тонна – пройденные километры.
Расстояние от завода-изготовителя (Сотрафа) до строительной площадки (гипотетической) = 1000 км.
Типичная масса загруженного грузовика: 15 455 кг/грузовик + 15,6 м2 x 1,5 x 0,94/грузовик = 37 451 кг/грузовик.
641 фура/га
E = (1000 км x 37 451 кг/грузовик x тонна/1000 кг x 0,641 грузовик/га) x 0,204 кг экв. CO2/тонна-км =
E = 4897,24 кг экв CO2/га
Краткое описание углеродного следа геомембраны HDPE толщиной 1,5 мм
ОСОБЕННОСТИ ПЛОТНЫХ ГЛИНОВ И ЕГО УГЛЕРОДНЫЙ СЛЕД
Облицовки из уплотненной глины исторически использовались в качестве барьерных слоев в отстойниках и сооружениях для хранения отходов. Общие нормативные требования к облицовкам из утрамбованной глины – минимальная толщина 0,6 м и максимальная гидравлическая проводимость 1 х 10-11 м/сек.
Процесс: Глина в карьере добывается с помощью стандартной строительной техники, которая также загружает материал в трехосные самосвалы для транспортировки на строительную площадку. Предполагается, что каждый грузовик имеет вместимость 15 м3 рыхлого грунта. Используя коэффициент уплотнения 1,38, подсчитано, что потребуется более 550 грузовиков с грунтом, чтобы построить облицовку из уплотненной глины толщиной 0,6 м на площади в один гектар.
Расстояние от источника займа до места выполнения работ, конечно, зависит от конкретного участка и может сильно различаться. Для целей данного анализа было принято расстояние в 16 км (10 миль). Транспортировка от источника глиняного карьера и места проведения работ составляет значительную часть общих выбросов углерода. Здесь исследуется чувствительность общего углеродного следа к изменениям этой переменной, зависящей от конкретного участка.
Сводная информация об углеродном следе футеровки из уплотненной глины
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Несмотря на то, что геомембраны HDPE всегда будут выбираться по характеристикам, а не по преимуществам в области выбросов углекислого газа, расчеты, использованные здесь, еще раз подтверждают использование геосинтетического решения по соображениям устойчивости по сравнению с другими распространенными строительными решениями.
Геомембраны, такие как ALVATECH HDPE толщиной 1,5 мм, будут отличаться высокой химической стойкостью, высокими механическими свойствами и длительным сроком службы; но нам также следует потратить время на то, чтобы признать, что этот материал имеет показатель углеродного следа, который в 3 раза ниже, чем уплотненная глина. Даже если вы оцените глину хорошего качества и карьер, расположенный всего в 16 км от проектной площадки, геомембраны HDPE, доставленные на расстояние 1000 км, по-прежнему превосходят уплотненную глину по показателю углеродного следа.
Откуда: https://www.geosynthetica.net/carbon-footprint-hdpe-geomembranes-aug2018/
Время публикации: 28 сентября 2022 г.