Av José Miguel Muñoz Gómez – Foder av polyeten med hög densitet är kända för inneslutningsprestanda i deponier, gruvdrift, avloppsvatten och andra viktiga sektorer.Mindre diskuterad men meriterande utvärdering är det överlägsna koldioxidavtrycket som HDPE-geomembran ger jämfört med traditionella barriärer som kompakterad lera.
En 1,5 mm (60 mil) HDPE-liner kan ge en tätning som liknar 0,6 m av högkvalitativ, homogen kompakterad lera och ge en permeabilitet som är lägre än 1 x 10–11 m/sek (enligt ASTM D 5887).HDPE-geomembranet överskrider därefter de totala ogenomtränglighets- och hållbarhetsmåtten när man granskar den fullständiga vetenskapliga historiken, med hänsyn till alla resurser och energi vid produktionen av lera och HDPE-geomembran som ska användas som ett barriärskikt.
Den geosyntetiska metoden ger, som data visar, en mer miljövänlig lösning.
KOLFOTSPÅR OCH HDPE GEOMEMBRAN-FUNKTIONER
Huvudkomponenten i HDPE är monomeren eten, som polymeriseras för att bilda polyeten.De huvudsakliga katalysatorerna är aluminiumtrialkylitan-tetraklorid och kromoxid
Polymerisationen av eten och sammonomerer till HDPE sker i en reaktor i närvaro av väte vid en temperatur på upp till 110°C (230°F).Det resulterande HDPE-pulvret matas sedan in i en pelleteringsanordning.
SOTRAFA använder ett kalandrerat system (platt munstycke) för att tillverka sitt primära HDPE-geomembran (ALVATECH HDPE) från dessa pellets.
Identifiering av växthusgaser och CO2-ekvivalenter
De växthusgaser som ingår i vår utvärdering av koldioxidavtryck var de primära växthusgaserna som beaktades i dessa protokoll: koldioxid, metan och dikväveoxid.Varje gas har sin egen globala uppvärmningspotential (GWP), som är ett mått på hur mycket en given massa av en växthusgas bidrar till global uppvärmning eller klimatförändringar.
Koldioxid har per definition en GWP på 1,0.För att kvantitativt inkludera bidragen från metan och dikväveoxid till den totala påverkan, multipliceras massan av metan- och dikväveoxidutsläppen med deras respektive GWP-faktorer och adderas sedan till massutsläppen av koldioxid för att beräkna en "koldioxidekvivalent" massa utsläpp.För denna artikels syften togs GWP från värdena som anges i 2010 US EPA:s vägledning "Obligatorisk rapportering av utsläpp av växthusgaser."
GWP för de växthusgaser som beaktas i denna analys:
Koldioxid = 1,0 GWP 1 kg CO2 ekv/Kg CO2
Metan = 21,0 GWP 21 Kg CO2 ekv/Kg CH4
Lustgas = 310,0 GWP 310 kg CO2 ekv/kg N2O
Med hjälp av de relativa GWP för växthusgaserna beräknades massan av koldioxidekvivalenter (CO2eq) enligt följande:
kg CO2+ (21,0 x kg CH4) + (310,0 x kg N2O) = kg CO2-ekv.
Antagande: Informationen om energi, vatten och avfall från utvinningen av råvarorna (olja eller naturgas) genom produktion av HDPE-pellets och sedan tillverkning av geomembran HDPE:
5 mm tjockt HDPE geomembran, med densitet 940 Kg/m3
HDPE koldioxidavtryck är 1,60 kg CO2/kg polyeten (ICE, 2008)
940 kg/m3 x 0,0015 mx 10 000 m2/ha x 1,15 (skrot och överlappningar) = 16 215 kg HDPE/ha
E = 16 215 Kg HDPE/Ha x 1,60 Kg CO2/kg HDPE => 25,944 Kg CO2 eq/ha
Antagande Transport: 15,6 m2/lastbil, 1000 km från fabrik till arbetsplats
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 ekv.
Utsläpp för transport av lastbilar på väg:
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-ekv/ton-mil
Var:
E = Totala CO2-ekvivalenta utsläpp (kg)
TMT = Ton mil reste
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)
Konvertera till metriska enheter:
0,298 kg CO2/tonmil x 1,102 ton/ton x mil/1,61 km = 0,204 kg CO2/tonkm
E = TKT x 0,204 kg CO2-ekv/ton‐km
Var:
E = Totala CO2-ekvivalenta utsläpp (Kg)
TKT = ton – tillryggalagda kilometer.
Avstånd från tillverkningsanläggning (Sotrafa) till arbetsplats (hypotetisk) = 1000 km
Typisk lastad lastbilsvikt: 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-ekv/ton‐km =
E = 4 897,24 Kg CO2 ekv/ha
Sammanfattning av Geomembran HDPE 1,5 mm Carbon Footprint
FUNKTIONER HOS KOMPAKTERADE LERFODRÖR OCH DESS KOLFOTSPÅR
Komprimerade lerfoder har historiskt använts som barriärlager i vattenlaguner och avfallsinneslutningsanläggningar.Vanliga myndighetskrav för packade lerfoder är en minimitjocklek på 0,6 m, med en maximal hydraulisk konduktivitet på 1 x 10‐11 m/sek.
Processen: Lera vid lånekällan grävs upp med hjälp av standard anläggningsutrustning, som även lastar materialet på treaxlade dumper för transport till arbetsplatsen.Varje lastbil antas ha en kapacitet på 15 m3 lös jord.Med en packningsfaktor på 1,38 uppskattas det att över 550 lastbilslaster med jord skulle behövas för att konstruera en 0,6 m tjock packad lerfoder över en yta på en hektar.
Avståndet från lånekällan till arbetsplatsen är naturligtvis platsspecifikt och kan variera mycket.För syftet med denna analys antogs ett avstånd på 16 km (10 miles).Transport från lerlånekällan och arbetsplatsen är en stor del av de totala koldioxidutsläppen.Känsligheten hos det övergripande koldioxidavtrycket för förändringar i denna platsspecifika variabel utforskas här.
Sammanfattning av Compacted Clay Liner Carbon Footprint
SLUTSATS
Medan HDPE-geomembran alltid kommer att väljas för prestanda före fördelar med koldioxidavtryck, stödjer beräkningarna som används här återigen användningen av en geosyntetisk lösning på grund av hållbarhet jämfört med andra vanliga konstruktionslösningar.
Geomembran som ALVATECH HDPE 1,5 mm kommer att specificeras för deras höga kemiska beständighet, starka mekaniska egenskaper och långa livslängder;men vi bör också ta tid att inse att detta material har ett koldioxidavtryck som är 3 gånger lägre än komprimerad lera.Även om du utvärderar lera av god kvalitet och en låneplats bara 16 km från projektplatsen, överträffar HDPE-geomembran som kommer från 1000 km bort fortfarande komprimerad lera i ett mått på koldioxidavtryck.
Från: https://www.geosynthetica.net/carbon-footprint-hdpe-geomembranes-aug2018/
Posttid: 2022-09-28