De José Miguel Muñoz Gómez – Garniturile din polietilenă de înaltă densitate sunt renumite pentru performanța de izolare în depozitele de gunoi, minerit, ape uzate și alte sectoare vitale. Mai puțin discutat, dar care merită o evaluare, este evaluarea superioară a amprentei de carbon pe care o oferă geomembranele HDPE față de barierele tradiționale precum argila compactată.
O căptușeală HDPE de 1,5 mm (60 mil) poate asigura o etanșare similară cu 0,6 m de argilă compactată omogenă de înaltă calitate și poate produce o permeabilitate mai mică de 1 x 10-11 m/sec (conform ASTM D 5887). Geomembrana HDPE depășește ulterior măsurile generale de impermeabilitate și durabilitate atunci când se examinează documentul științific complet, luând în considerare toate resursele și energia în producția de argilă și geomembrane HDPE pentru a fi utilizate ca strat de barieră.
Abordarea geosintetică oferă, după cum arată datele, o soluție mai ecologică.
CARACTERISTICI AMPRENTĂ DE CARBON ȘI HDPE GEOMEMBRANĂ
Componenta principală a HDPE este etilena monomer, care este polimerizată pentru a forma polietilenă. Principalii catalizatori sunt tetraclorura de trialchilitatanium de aluminiu și oxidul de crom
Polimerizarea etilenei și a comonomerilor în HDPE are loc într-un reactor în prezența hidrogenului la o temperatură de până la 110 ° C (230 ° F). Pulberea HDPE rezultată este apoi introdusă într-un peletizator.
SOTRAFA utilizează un sistem calandred (matriță plată) pentru a face geomembrana primară HDPE (ALVATECH HDPE) din aceste pelete.
Identificarea GES și echivalentul CO2
Gazele cu efect de seră incluse în evaluarea amprentei noastre de carbon au fost principalele GES luate în considerare în aceste protocoale: dioxid de carbon, metan și protoxid de azot. Fiecare gaz are un potențial de încălzire globală (GWP) diferit, care este o măsură a cât de mult contribuie o anumită masă de gaz cu efect de seră la încălzirea globală sau la schimbările climatice.
Prin definiție, dioxidului de carbon i se emite un GWP de 1,0. Pentru a include cantitativ contribuțiile metanului și protoxidului de azot la impactul general, masa emisiilor de metan și protoxid de azot este înmulțită cu factorii GWP respectivi și apoi adăugată la emisiile de masă de dioxid de carbon pentru a calcula o masă „echivalent de dioxid de carbon” emisie. În sensul acestui articol, GWP-urile au fost luate din valorile enumerate în ghidul US EPA din 2010 „Raportarea obligatorie a emisiilor de gaze cu efect de seră”.
GWP-urile pentru GES luate în considerare în această analiză:
Dioxid de carbon = 1,0 GWP 1 kg CO2 eq/Kg CO2
Metan = 21,0 GWP 21 Kg CO2 eq/Kg CH4
Oxid de azot = 310,0 GWP 310 kg CO2 eq/kg N2O
Folosind GWP-urile relative ale GES, masa echivalenților de dioxid de carbon (CO2eq) a fost calculată după cum urmează:
kg CO2 + (21,0 x kg CH4) + (310,0 x kg N2O) = kg CO2 echivalent
Ipoteza: Informațiile despre energie, apă și deșeuri din extracția materiilor prime (petrol sau gaze naturale) prin producția de pelete HDPE și apoi fabricarea geomembranei HDPE:
Geomembrană HDPE de 5 mm grosime, cu densitate 940 Kg/m3
Amprenta de carbon HDPE este de 1,60 kg CO2/kg polietilenă (ICE, 2008)
940 Kg/m3 x 0,0015 mx 10.000 m2/ha x 1,15 (deșeuri și suprapuneri) = 16.215 Kgr HDPE/ha
E = 16.215 Kg HDPE/Ha x 1,60 Kg CO2/kg HDPE => 25.944 Kg CO2 eq/ha
Asumare Transport: 15,6 m2/camion, 1000 km de la uzina de producție la șantier
15 kg CO2/ gal motorină x gal/3.785 litri = 2,68 kg CO2/litru motorină
26 g N2O/gal motorină x gal/3.785 litri x 0,31 kg CO2 eq/g N2O = 0,021 kg CO2 echi/litru motorină
44 g CH4/gal diese x gal/3.785 litri x 0,021 kg CO2 eq/g CH4 = 0,008 kg CO2 eq/litru motorină
1 litru de motorină = 2,68 + 0,021 + 0,008 = 2,71 kg CO2 eq
Emisii de produse din transportul rutier de camioane:
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/tonă-milă
Unde:
E = Emisii totale de CO2 echivalent (kg)
TMT = Ton mile parcurse
EF CO2 = factor de emisie de CO2 (0,297 kg CO2/tonă-milă)
EF CH4 = factor de emisie CH4 (0,0035 gr CH4/tonă-milă)
EF N2O = factor de emisie N2O (0,0027 g N2O/tonă-milă)
Conversia în unități metrice:
0,298 kg CO2/tonă-milă x 1,102 tone/tonă x milă/1,61 km = 0,204 kg CO2/tonă-km
E = TKT x 0,204 kg CO2 eq/tonă‐km
Unde:
E = Emisii totale de CO2 echivalent (Kg)
TKT = tonă – kilometri parcurși.
Distanța de la uzina de producție (Sotrafa) la locul de muncă (ipotetic) = 1000 km
Greutate tipică a camionului încărcat: 15.455 kg/camion + 15,6 m2 x 1,5 x 0,94/camion = 37.451 kg/camion
641 camion/ha
E = (1000 km x 37.451 kg/camion x tonă/1000 kg x 0,641 camion/ha) x 0,204 kg CO2 echivalent/tonă‐km =
E = 4.897,24 Kg CO2 eq/ha
Rezumatul amprentei de carbon Geomembrane HDPE 1,5 mm
CARACTERISTICI ALE căptușelilor din lut compactat și amprentei sale de carbon
Căptușelile de argilă compactate au fost folosite istoric ca straturi de barieră în lagunele de apă și în instalațiile de izolare a deșeurilor. Cerințele comune de reglementare pentru căptușelile din argilă compactată sunt o grosime minimă de 0,6 m, cu o conductivitate hidraulică maximă de 1 x 10-11 m/sec.
Procesul: Argila de la sursa de împrumut este excavată folosind echipamente standard de construcție, care încarcă și materialul pe basculante cu trei axe pentru transportul la șantier. Se presupune că fiecare camion are o capacitate de 15 m3 de sol afânat. Folosind un factor de compactare de 1,38, se estimează că ar fi necesare peste 550 de camioane de sol pentru a construi un strat de argilă compactat de 0,6 m grosime pe o suprafață de un hectar.
Distanța de la sursa de împrumut la locul de muncă este, desigur, specifică locului și poate varia foarte mult. În scopul acestei analize, sa presupus o distanță de 16 km (10 mile). Transportul de la sursa de împrumut de argilă și de la locul de muncă este o componentă importantă a emisiilor totale de carbon. Sensibilitatea amprentei globale de carbon la modificările acestei variabile specifice site-ului este explorată aici.
Rezumatul amprentei de carbon Compacted Clay Liner
CONCLUZIE
În timp ce geomembranele HDPE vor fi întotdeauna selectate pentru performanță înainte de avantajele amprentei de carbon, calculele utilizate aici susțin din nou utilizarea unei soluții geosintetice pe motive de durabilitate față de alte soluții de construcție comune.
Geomembranele precum ALVATECH HDPE 1,5 mm vor fi specificate pentru rezistența chimică ridicată, proprietățile mecanice puternice și durata de viață de lungă durată; dar ar trebui să ne acordăm timp și să recunoaștem că acest material oferă o evaluare a amprentei de carbon care este de 3 ori mai mică decât argila compactată. Chiar dacă evaluezi argilă de bună calitate și un loc de împrumut la doar 16 km de locul proiectului, geomembranele HDPE care provin de la 1000 km distanță depășesc în continuare argila compactată la o măsură a amprentei de carbon.
De la: https://www.geosynthetica.net/carbon-footprint-hdpe-geomembranes-aug2018/
Ora postării: 28-sept-2022