Door José Miguel Muñoz Gómez – Voeringen van polyethyleen met hoge dichtheid staan bekend om hun insluitingsprestaties op stortplaatsen, mijnbouw, afvalwater en andere vitale sectoren.Minder besproken, maar de moeite waard om te evalueren, is de superieure beoordeling van de koolstofvoetafdruk die HDPE-geomembraan biedt ten opzichte van traditionele barrières zoals verdichte klei.
Een HDPE-voering van 1,5 mm (60 mil) kan een afdichting bieden die vergelijkbaar is met die van 0,6 m hoogwaardige, homogene gecompacteerde klei en een doorlaatbaarheid opleveren die lager is dan 1 x 10-11 m/sec (volgens ASTM D 5887).Het HDPE-geomembraan overtreft vervolgens de algemene ondoordringbaarheids- en duurzaamheidsmaatregelen wanneer men het volledige wetenschappelijke record onderzoekt, waarbij alle hulpbronnen en energie in aanmerking worden genomen bij de productie van klei en HDPE-geomembraan die als barrièrelaag moeten worden gebruikt.
De geosynthetische aanpak biedt, zoals uit de gegevens blijkt, een milieuvriendelijkere oplossing.
KOOLSTOFVOETAFDRUK EN HDPE GEOMEMBRAAN-EIGENSCHAPPEN
Het hoofdbestanddeel van HDPE is het monomeer ethyleen, dat wordt gepolymeriseerd om polyethyleen te vormen.De belangrijkste katalysatoren zijn aluminiumtrialkylitataniumtetrachloride en chroomoxide
De polymerisatie van ethyleen en comonomeren tot HDPE vindt plaats in een reactor in aanwezigheid van waterstof bij een temperatuur tot 110 ° C (230 ° F).Het resulterende HDPE-poeder wordt vervolgens in een pelletiseermachine gevoerd.
SOTRAFA maakt gebruik van een gekalanderd systeem (platte matrijs) om zijn primaire HDPE-geomembraan (ALVATECH HDPE) uit deze pellets te maken.
Identificatie van broeikasgassen en CO2-equivalenten
De broeikasgassen die in onze evaluatie van de koolstofvoetafdruk zijn opgenomen, waren de belangrijkste broeikasgassen waarmee in deze protocollen rekening werd gehouden: koolstofdioxide, methaan en lachgas.Elk gas heeft een ander aardopwarmingsvermogen (GWP), dat een maatstaf is voor hoeveel een bepaalde massa van een broeikasgas bijdraagt aan de opwarming van de aarde of de klimaatverandering.
Kooldioxide krijgt per definitie een GWP van 1,0.Om de bijdragen van methaan en lachgas aan de totale impact kwantitatief op te nemen, wordt de massa van de methaan- en lachgasemissies vermenigvuldigd met hun respectievelijke GWP-factoren en vervolgens opgeteld bij de massa-emissies van kooldioxide om een “kooldioxide-equivalent” massa te berekenen. uitstoot.Voor de doeleinden van dit artikel zijn de GWP's ontleend aan de waarden die zijn vermeld in de Amerikaanse EPA-richtlijn uit 2010 'Mandatory Reporting of Greenhouse Gas Emissions'.
De GWP’s voor de broeikasgassen die in deze analyse in aanmerking worden genomen:
Kooldioxide = 1,0 GWP 1 kg CO2 eq/kg CO2
Methaan = 21,0 GWP 21 kg CO2 eq/kg CH4
Lachgas = 310,0 GWP 310 kg CO2 eq/kg N2O
Met behulp van de relatieve GWP's van de broeikasgassen werd de massa kooldioxide-equivalenten (CO2eq) als volgt berekend:
kg CO2 + (21,0 x kg CH4) + (310,0 x kg N2O) = kg CO2 eq
Aanname: De energie-, water- en afvalinformatie uit de winning van de grondstoffen (olie of aardgas) via de productie van HDPE-pellets en vervolgens de productie van geomembraan-HDPE:
5 mm dik HDPE-geomembraan, met een dichtheid van 940 kg/m3
De koolstofvoetafdruk van HDPE bedraagt 1,60 kg CO2/kg polyethyleen (ICE, 2008)
940 Kg/m3 x 0,0015 mx 10.000 m2/ha x 1,15 (schroot en overlappingen) = 16.215 Kgr HDPE/ha
E = 16.215 Kg HDPE/Ha x 1,60 Kg CO2/kg HDPE => 25,944 Kg CO2 eq/ha
Aanname Transport: 15,6 m2/vrachtwagen, 1000 km van productiefabriek naar bouwlocatie
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-eq
Emissies van producttransport op de weg:
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-mijl
Waar:
E = Totale CO2-equivalente uitstoot (kg)
TMT = Ton Miles gereisd
EF CO2 = CO2-emissiefactor (0,297 kg CO2/tonmijl)
EF CH4 = CH4-emissiefactor (0,0035 gr CH4/ton-mijl)
EF N2O = N2O-emissiefactor (0,0027 g N2O/ton-mijl)
Converteren naar metrische eenheden:
0,298 kg CO2/ton-mijl x 1,102 ton/ton x mijl/1,61 km = 0,204 kg CO2/ton-km
E = TKT x 0,204 kg CO2-eq/ton-km
Waar:
E = Totale CO2-equivalente uitstoot (kg)
TKT = ton – afgelegde kilometers.
Afstand van productiefabriek (Sotrafa) tot bouwlocatie (hypothetisch) = 1000 km
Typisch geladen vrachtwagengewicht: 15.455 kg/vrachtwagen + 15,6 m2 x 1,5 x 0,94/vrachtwagen = 37.451 kg/vrachtwagen
641 vrachtwagen/ha
E = (1000 km x 37.451 kg/vrachtwagen x ton/1000 kg x 0,641 vrachtwagen/ha) x 0,204 kg CO2-eq/ton-km =
E = 4.897,24 kg CO2-eq/ha
Samenvatting van de koolstofvoetafdruk van geomembraan HDPE 1,5 mm
KENMERKEN VAN GECOMBACTEERDE KLEIVOERING EN DE KOOLSTOFVOETAFDRUK
Gecompacteerde kleibekledingen zijn van oudsher gebruikt als barrièrelagen in waterlagunes en afvalopvangvoorzieningen.Algemene wettelijke vereisten voor verdichte kleibekledingen zijn een minimale dikte van 0,6 m, met een maximale hydraulische geleidbaarheid van 1 x 10-11 m/sec.
Het proces: Klei bij de geleende bron wordt afgegraven met behulp van standaard bouwapparatuur, die het materiaal ook op drieassige dumptrucks laadt voor transport naar de bouwplaats.Er wordt aangenomen dat elke vrachtwagen een capaciteit heeft van 15 m3 losse grond.Met een verdichtingsfactor van 1,38 wordt geschat dat er ruim 550 vrachtwagenladingen grond nodig zouden zijn om een 0,6 meter dikke verdichte kleilaag over een gebied van één hectare aan te leggen.
De afstand van de leenbron tot de werkplek is uiteraard locatiespecifiek en kan sterk variëren.Voor deze analyse werd uitgegaan van een afstand van 16 km (10 mijl).Transport vanaf de leembron en de bouwplaats is een groot onderdeel van de totale CO2-uitstoot.De gevoeligheid van de totale koolstofvoetafdruk voor veranderingen in deze locatiespecifieke variabele wordt hier onderzocht.
Samenvatting van de koolstofvoetafdruk van gecomprimeerde kleivoeringen
CONCLUSIE
Hoewel HDPE-geomembramen altijd zullen worden geselecteerd op prestatie en niet op voordelen voor de CO2-voetafdruk, ondersteunen de hier gebruikte berekeningen opnieuw het gebruik van een geosynthetische oplossing op grond van duurzaamheid ten opzichte van andere gebruikelijke bouwoplossingen.
Geomembranen zoals ALVATECH HDPE 1,5 mm zullen worden gespecificeerd vanwege hun hoge chemische bestendigheid, sterke mechanische eigenschappen en lange levensduur;maar we moeten ook de tijd nemen om te erkennen dat dit materiaal een ecologische voetafdruk heeft die drie keer lager is dan die van gecompacteerde klei.Zelfs als je klei van goede kwaliteit en een leenlocatie op slechts 16 km van de projectlocatie evalueert, presteren HDPE-geomembramen die van 1000 km afstand komen nog steeds beter dan gecompacteerde klei wat betreft de CO2-voetafdruk.
Van: https://www.geosynthetica.net/carbon-footprint-hdpe-geomembranes-aug2018/
Posttijd: 28 september 2022