Хосе Мігель Муньос Гомес – Поліетиленові вкладиші високої щільності відомі своєю ефективністю стримування на звалищах, у шахтах, стічних водах та інших життєво важливих секторах. Менш обговорюваним, але заслуговуючим оцінки, є кращий рейтинг вуглецевого сліду, який забезпечують геомембрани з ПНД порівняно з традиційними бар’єрами, такими як ущільнена глина.
1,5-міліметровий (60-міл) вкладиш із HDPE може забезпечити ущільнення, подібне до 0,6 м високоякісної, однорідної ущільненої глини, і забезпечити проникність нижче 1 x 10-11 м/с (згідно ASTM D 5887). Геомембрана HDPE згодом перевищує загальні показники непроникності та стійкості, якщо дослідити повний науковий запис, з урахуванням усіх ресурсів та енергії у виробництві глини та геомембран HDPE, які будуть використовуватися як бар’єрний шар.
Геосинтетичний підхід забезпечує, як показують дані, більш екологічне рішення.
ВУГЛЕЦЕВИЙ СЛІД ТА ОСОБЛИВОСТІ ГЕОМЕМБРАНИ HDPE
Основним компонентом HDPE є мономер етилен, який полімеризується з утворенням поліетилену. Основними каталізаторами є тетрахлорид алюмінію триалкілітатану та оксид хрому.
Полімеризація етилену та співмономерів у HDPE відбувається в реакторі в присутності водню при температурі до 110° C (230° F). Отриманий порошок HDPE потім подається в гранулятор.
SOTRAFA використовує систему calandred (плоска матриця) для виготовлення основної геомембрани з HDPE (ALVATECH HDPE) з цих гранул.
Ідентифікація ПГ та еквіваленти CO2
Парникові гази, включені в нашу оцінку вуглецевого сліду, були основними ПГ, які розглядалися в цих протоколах: вуглекислий газ, метан і закис азоту. Кожен газ має різний потенціал глобального потепління (GWP), який є мірою того, наскільки дана маса парникового газу сприяє глобальному потеплінню або зміні клімату.
Вуглекислий газ за визначенням має GWP 1,0. Щоб кількісно врахувати внески метану та закису азоту в загальний вплив, масу викидів метану та закису азоту множать на відповідні коефіцієнти GWP, а потім додають до масових викидів двоокису вуглецю для розрахунку маси «еквіваленту вуглекислого газу». емісія. Для цілей цієї статті GWP було взято зі значень, наведених у вказівках EPA США 2010 «Обов’язкове звітування про викиди парникових газів».
ПГП для ПГ, які розглядаються в цьому аналізі:
Вуглекислий газ = 1,0 GWP 1 кг CO2-екв/кг CO2
Метан = 21,0 GWP 21 кг CO2-екв/кг CH4
Закис азоту = 310,0 GWP 310 кг CO2-екв/кг N2O
Використовуючи відносні GWP парникових газів, маса еквівалентів двоокису вуглецю (CO2eq) була розрахована таким чином:
кг CO2 + (21,0 x кг CH4) + (310,0 x кг N2O) = кг CO2 екв.
Припущення: інформація про енергію, воду та відходи від видобутку сировини (нафти або природного газу) шляхом виробництва гранул HDPE і подальшого виробництва геомембрани HDPE:
HDPE геомембрана товщиною 5 мм, щільністю 940 кг/м3
Вуглецевий слід HDPE становить 1,60 кг CO2/кг поліетилену (ICE, 2008)
940 кг/м3 x 0,0015 м x 10 000 м2/га x 1,15 (брухт і перекриття) = 16 215 кг HDPE/га
E = 16 215 кг HDPE/га x 1,60 кг CO2/кг HDPE => 25,944 кг CO2-екв/га
Успенський транспорт: 15,6 м2/вантажівка, 1000 км від заводу-виробника до місця роботи
15 кг CO2/гал дизельного палива x галон/3785 літрів = 2,68 кг CO2/літр дизельного палива
26 г N2O/гал дизельного палива x галон/3785 літрів x 0,31 кг CO2-екв/г N2O = 0,021 кг CO2-екв/літр дизельного палива
44 г CH4/гал дизельного палива x галон/3785 літрів x 0,021 кг CO2-екв/г CH4 = 0,008 кг CO2-екв/літр дизельного палива
1 літр дизельного палива = 2,68 + 0,021 + 0,008 = 2,71 кг CO2-екв.
Викиди від транспортування продукту на дорозі:
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 кг CO2-екв/тонна-миля
Де:
E = Загальний еквівалент викидів CO2 (кг)
TMT = Подолані тонни миль
EF CO2 = коефіцієнт викидів CO2 (0,297 кг CO2/тонна-миля)
EF CH4 = Коефіцієнт викидів CH4 (0,0035 г CH4/тонна-миля)
EF N2O = коефіцієнт викидів N2O (0,0027 г N2O/тонна-миля)
Перетворення в метричні одиниці:
0,298 кг CO2/тонна-миля x 1,102 тонни/тонна x миля/1,61 км = 0,204 кг CO2/тонна-км
E = TKT x 0,204 кг CO2-екв/тонна-км
Де:
E = Загальний еквівалент викидів CO2 (кг)
TKT = тонна – пройдені кілометри.
Відстань від заводу-виробника (Sotrafa) до робочого місця (гіпотетично) = 1000 км
Типова вага завантаженої вантажівки: 15 455 кг/вантажівка + 15,6 м2 x 1,5 x 0,94/вантажівка = 37 451 кг/вантажівка
641 вантажівка/га
E = (1000 км х 37 451 кг/вантажівка х тонна/1000 кг х 0,641 вантажівка/га) х 0,204 кг CO2-екв/тонна-км =
E = 4897,24 кг CO2-екв/га
Резюме геомембрани HDPE 1,5 мм вуглецевого сліду
ОСОБЛИВОСТІ КОМПАКТОВАНИХ ГЛИНЯНИХ ЛАЙНЕРОВ ТА ЇЇ ВУГЛЕЦЕВИЙ СЛІД
Ущільнені глиняні вкладиші історично використовувалися як бар’єрні шари у водних лагунах і спорудах для зберігання відходів. Загальні нормативні вимоги до ущільнених глиняних вкладишів — мінімальна товщина 0,6 м з максимальною гідравлічною провідністю 1 x 10-11 м/с.
Процес: глина на родовищі викопується за допомогою стандартного будівельного обладнання, яке також завантажує матеріал на тривісні самоскиди для транспортування до місця роботи. Передбачається, що кожна вантажівка має місткість 15 м3 розпушеного ґрунту. Використовуючи коефіцієнт ущільнення 1,38, оцінюється, що понад 550 вантажівок ґрунту знадобиться для спорудження ущільненої глиняної підкладки товщиною 0,6 м на площі в один гектар.
Відстань від джерела запозичення до місця роботи, звичайно, залежить від конкретної ділянки та може сильно відрізнятися. Для цілей цього аналізу було прийнято відстань 16 км (10 миль). Транспортування з джерела глини та будівельного майданчика є значною складовою загальних викидів вуглецю. Тут досліджується чутливість загального вуглецевого сліду до змін цієї змінної, що залежить від місця.
Підсумок вуглецевого сліду ущільненого глиняного вкладиша
ВИСНОВОК
Незважаючи на те, що геомембрани з поліетилену високої щільності завжди вибиратимуться за характеристиками, а не за перевагами вуглецевого сліду, розрахунки, використані тут, знову підтверджують використання геосинтетичного рішення з точки зору стійкості порівняно з іншими поширеними будівельними рішеннями.
Геомембрани, такі як ALVATECH HDPE 1,5 мм, будуть рекомендовані за їх високу хімічну стійкість, міцні механічні властивості та тривалий термін служби; але ми також повинні витратити час, щоб зрозуміти, що цей матеріал має рейтинг вуглецевого сліду, який у 3 рази нижчий, ніж ущільнена глина. Навіть якщо ви оцінюєте глину високої якості та родовище лише за 16 км від місця проекту, геомембрани з ПНД, що надходять із відстані 1000 км, все одно перевершують ущільнену глину за мірою вуглецевого сліду.
З: https://www.geosynthetica.net/carbon-footprint-hdpe-geomembranes-aug2018/
Час публікації: 28 вересня 2022 р