Di José Miguel Muñoz Gómez - I rivestimenti di polietilene d'alta densità sò famosi per u rendiment di contenimentu in discariche, minieri, acque di scarico è altri settori vitali. Meno discutitu, ma chì meriteghja una valutazione hè a valutazione di l'impronta di carbonu superiore chì e geomembrane HDPE furnisce versus barriere tradiziunali cum'è argilla compattata.
Un liner HDPE di 1,5 mm (60 mil) pò furnisce un sigellu simile à 0,6 m di argilla compattata omogenea di alta qualità è rende una permeabilità più bassa di 1 x 10-11 m/sec (per ASTM D 5887). A geomembrana HDPE in seguitu supera l'impermeabilità generale è e misure di sustenibilità quandu si esamineghja u registru scientificu cumpletu, cun considerazione di tutte e risorse è l'energia in a produzzione di geomembrane d'argilla è HDPE per esse usate cum'è una capa di barriera.
L'approcciu geosinteticu furnisce, cum'è i dati mostranu, una suluzione più ecologica.
CARATTERISTICHE DI IMPRONTA DI CARBONIO E GEOMEMBRANA HDPE
U cumpunente principale di HDPE hè u monomeru etilenu, chì hè polimerizatu per furmà polietilene. I catalizzatori principali sò tetracloruro di trialchilitatanium d'aluminiu è ossidu di cromu
A polimerizazione di l'etilene è i co-monomeri in HDPE si trova in un reactore in presenza di l'idrogenu à una temperatura di 110 ° C (230 ° F). U polveru HDPE risultante hè allora alimentatu in un pelletizer.
SOTRAFA utilizeghja un sistema di calandru (matrice piatta) per fà a so geomembrana HDPE primaria (ALVATECH HDPE) da questi pellets.
Identificazione di GHG è Equivalenti di CO2
I gasi di serra inclusi in a nostra valutazione di l'impronta di carbonu eranu i GHG primari cunsiderati in questi protokolli: diossidu di carbonu, metanu è protoxidu nitru. Ogni gasu hà un differente Potenziale di Riscaldamentu Globale (GWP), chì hè una misura di quantu una massa data di un gasu di serra cuntribuisce à u riscaldamentu glubale o u cambiamentu climaticu.
U diossidu di carbonu hè per definizione emessu un GWP di 1.0. Per includere quantitativamente i cuntributi di metanu è di l'ossidu di azotu à l'impattu generale, a massa di l'emissioni di metanu è di l'ossidu nitroso sò multiplicate da i so rispettivi fattori GWP è dopu aghjunghjenu à l'emissioni di massa di diossidu di carbonu per calculà una massa "equivalente di diossidu di carbonu" emissione. Per i scopi di questu articulu, i GWP sò stati pigliati da i valori elencati in a guida 2010 di l'EPA di i Stati Uniti "Rapportu obligatoriu di emissioni di gas di serra".
I GWP per i GHG cunsiderati in questa analisi:
Diossidu di carbone = 1,0 GWP 1 kg CO2 eq/Kg CO2
Metanu = 21,0 GWP 21 Kg CO2 eq/Kg CH4
Oxidu Nitruso = 310,0 GWP 310 kg CO2 eq/kg N2O
Utilizendu u GWP relativo di i GHG, a massa di l'equivalenti di diossidu di carbonu (CO2eq) hè stata calculata cum'è seguente:
kg CO2 + (21,0 x kg CH4) + (310,0 x kg N2O) = kg CO2 eq
Assunzione: L'infurmazione di energia, acqua è rifiuti da l'estrazione di e materie prime (oliu o gasu naturale) attraversu a produzzione di pellets HDPE è poi a fabricazione di geomembrane HDPE:
Geomembrana HDPE da 5 mm di spessore, cù densità 940 Kg/m3
L'impronta di carbonu HDPE hè 1,60 Kg CO2 / kg di polietilene (ICE, 2008)
940 Kg/m3 x 0,0015 mx 10.000 m2/ha x 1,15 (scarti e sovrapposizioni) = 16.215 Kgr HDPE/ha
E = 16 215 Kg HDPE/Ha x 1,60 Kg CO2/kg HDPE => 25,944 Kg CO2 eq/ha
Assunzione Trasportu: 15,6 m2/camion, 1000 km da u stabilimentu di fabricazione à u situ di travagliu
15 kg CO2/ gal diesel x gal/3.785 litri = 2,68 kg CO2/litre diesel
26 g N2O/gal diesel x gal/3.785 litri x 0,31 kg CO2 eq/g N2O = 0,021 kg CO2 eq/litre diesel
44 g CH4/gal diese x gal/3.785 litri x 0,021 kg CO2 eq/g CH4 = 0,008 kg CO2 eq/litre diesel
1 litru di diesel = 2,68 + 0,021 + 0,008 = 2,71 kg CO2 eq
Emissioni di trasportu di prudutti di camion in strada:
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-mile
Induve:
E = Emissioni totali di CO2 equivalente (kg)
TMT = Ton Miles Traveled
EF CO2 = fattore di emissione di CO2 (0,297 kg CO2/ton-mile)
EF CH4 = fattore di emissione CH4 (0,0035 gr CH4/ton-mile)
EF N2O = fattore di emissione di N2O (0,0027 g N2O/ton-mile)
Cunvertisce in unità metriche:
0,298 kg CO2/ton-mile x 1,102 ton/ton x miglia/1,61 km = 0,204 kg CO2/ton-km
E = TKT x 0,204 kg CO2 eq/ton-km
Induve:
E = Emissioni totali di CO2 equivalente (Kg)
TKT = tonnellata - chilometri percorsa.
Distanza da a pianta di fabricazione (Sotrafa) à u situ di travagliu (ipoteticu) = 1000 km
Pesu tipicu di u camione caricatu: 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 tonnellata/1000 kg x 0,641 camion/ha) x 0,204 kg CO2 eq/ton-km =
E = 4 897,24 Kg CO2 eq/ha
Riassuntu di Geomembrane HDPE 1,5 mm Carbon Footprint
CARATTERISTICHE DI LINERS CLAY COMPACTED È A SO IMPRONTA DI CARBONE
I rivestimenti di argilla compattata sò stati usati storicamente cum'è strati di barriera in lagune d'acqua è strutture di contenimentu di rifiuti. I requisiti regulatori cumuni per i rivestimenti di argilla compactata sò un spessore minimu di 0,6 m, cù una conduttività idraulica massima di 1 x 10-11 m / sec.
U prucessu: L'argilla à a fonte di prestitu hè scavata cù l'equipaggiu standard di custruzzione, chì carica ancu u materiale nantu à i camioni dump tri-axle per u trasportu à u situ di travagliu. Ogni camionu hè presumitu di avè una capacità di 15 m3 di terra sciolta. Utilizendu un fattore di compattazione di 1,38, hè stimatu chì più di 550 carichi di terra seranu necessarii per custruisce un rivestimentu di argilla compactata di 0,6 m di spessore nantu à una zona di un ettaro.
A distanza da a fonte di prestitu à u situ di travagliu hè, sicuru, specificu di u situ è pò varià assai. Per i scopi di questa analisi, hè stata assunta una distanza di 16 km (10 miles). U trasportu da a fonte di prestitu di argilla è u situ di travagliu hè un grande cumpunente di l'emissioni di carbonu generale. A sensibilità di l'impronta di carbone generale à i cambiamenti in sta variabile specifica di u situ hè esplorata quì.
Riassuntu di l'Impronta di Carbone di Clay Liner Compacted
CONCLUSIONE
Mentre chì e geomembrane HDPE seranu sempre scelte per a prestazione prima di i vantaghji di l'impronta di carbonu, i calculi utilizati quì sustenenu di novu l'usu di una soluzione geosintetica per motivi di sustenibilità versus altre soluzioni di custruzzione cumuni.
Geomembranes cum'è ALVATECH HDPE 1.5 mm seranu specificatu per a so alta resistenza chimica, forti proprietà meccaniche, è vita di serviziu à longu andà; ma duvemu ancu piglià u tempu per ricunnosce chì stu materiale offre una qualificazione di l'impronta di carbone chì hè 3x più bassu di l'argilla compattata. Ancu s'è valutate una argilla di bona qualità è un situ di prestitu solu à 16 km da u situ di u prugettu, i geomembrani HDPE chì venenu da 1000 km di distanza superanu sempre l'argilla compattata in una misura di l'impronta di carbonu.
Da: https://www.geosynthetica.net/carbon-footprint-hdpe-geomembranes-aug2018/
Tempu di pubblicazione: 28-sep-2022