ხოსე მიგელ მუნიოს გომესის ავტორი - მაღალი სიმკვრივის პოლიეთილენის ლაინერები ცნობილია ნაგავსაყრელების, სამთო მოპოვების, ჩამდინარე წყლების და სხვა სასიცოცხლო სექტორების შეკავებით. ნაკლებად განხილული, მაგრამ ღირსშესანიშნავი შეფასებაა ნახშირბადის ნაკვალევის უმაღლესი რეიტინგი, რომელსაც HDPE გეომემბრანები უზრუნველყოფს ტრადიციულ ბარიერებთან შედარებით, როგორიცაა კომპაქტური თიხა.
1.5 მმ (60 მილი) HDPE ლაინერს შეუძლია უზრუნველყოს 0.6 მ მაღალი ხარისხის, ერთგვაროვანი შეკუმშული თიხის მსგავსი დალუქვა და გამოიღოს 1 x 10-11 მ/წმ-ზე დაბალი გამტარიანობა (ASTM D 5887-ზე). HDPE გეომემბრანა შემდგომში აჭარბებს საერთო გაუვალობისა და მდგრადობის ზომებს, როდესაც შეისწავლის სრულ სამეცნიერო ჩანაწერს, თიხისა და HDPE გეომემბრანების წარმოებაში ყველა რესურსისა და ენერგიის გათვალისწინებით, რომლებიც გამოიყენება როგორც ბარიერის ფენა.
გეოსინთეტიკური მიდგომა იძლევა, როგორც მონაცემები აჩვენებს, უფრო ეკოლოგიურად გამოსავალს.
ნახშირბადის ნაკვალევი და HDPE გეომემბრანის მახასიათებლები
HDPE-ის ძირითადი კომპონენტია მონომერი ეთილენი, რომელიც პოლიმერიზებულია პოლიეთილენის წარმოქმნით. ძირითადი კატალიზატორებია ალუმინის ტრიალკილიტატანიუმის ტეტრაქლორიდი და ქრომის ოქსიდი
ეთილენისა და თანამონომერების პოლიმერიზაცია HDPE-ში ხდება რეაქტორში წყალბადის თანდასწრებით 110°C-მდე (230°F) ტემპერატურაზე. შედეგად მიღებული HDPE ფხვნილი შემდეგ იკვებება პელეტიზერში.
SOTRAFA იყენებს კალანდრებულ სისტემას (ბრტყელი საყრდენი) ამ მარცვლებისგან თავისი პირველადი HDPE გეომემბრანის (ALVATECH HDPE) დასამზადებლად.
სათბურის გაზების იდენტიფიკაცია და CO2 ეკვივალენტები
ნახშირბადის ანაბეჭდის შეფასებაში შეტანილი სათბურის აირები იყო ამ პროტოკოლებში გათვალისწინებული პირველადი სათბურის გაზები: ნახშირორჟანგი, მეთანი და აზოტის ოქსიდი. თითოეულ გაზს აქვს გლობალური დათბობის განსხვავებული პოტენციალი (GWP), რომელიც არის საზომი, თუ რამდენად უწყობს ხელს სათბურის გაზის მოცემული მასა გლობალურ დათბობას ან კლიმატის ცვლილებას.
ნახშირორჟანგს განსაზღვრავს GWP 1.0. საერთო ზემოქმედებაში მეთანისა და აზოტის ოქსიდის წვლილის რაოდენობრივად ჩასართავად, მეთანისა და აზოტის ოქსიდის ემისიები მრავლდება მათ შესაბამის GWP ფაქტორებზე და შემდეგ ემატება ნახშირორჟანგის მასის ემისიებს, რათა გამოვთვალოთ „ნახშირორჟანგის ექვივალენტი“ მასა. ემისია. ამ სტატიის მიზნებისათვის, GWP აღებულია 2010 წლის აშშ EPA სახელმძღვანელოში „სათბურის გაზების ემისიების სავალდებულო მოხსენება“ ჩამოთვლილი მნიშვნელობებიდან.
ამ ანალიზში განხილული GWP სათბურის გაზებისთვის:
ნახშირორჟანგი = 1.0 GWP 1 კგ CO2 ეკვ/კგ CO2
მეთანი = 21.0 GWP 21 კგ CO2 ეკვ/კგ CH4
აზოტის ოქსიდი = 310.0 GWP 310 კგ CO2 ეკვ/კგ N2O
სათბურის გაზების შედარებითი GWP-ების გამოყენებით, ნახშირორჟანგის ეკვივალენტების მასა (CO2eq) გამოითვალა შემდეგნაირად:
კგ CO2 + (21.0 x კგ CH4) + (310.0 x კგ N2O) = კგ CO2 ეკვ
დაშვება: ენერგია, წყალი და ნარჩენების ინფორმაცია ნედლეულის (ნავთობის ან ბუნებრივი აირის) მოპოვებიდან HDPE მარცვლების წარმოებით და შემდეგ გეომემბრანის HDPE წარმოებით:
5 მმ სისქის HDPE გეომემბრანა, სიმკვრივით 940 კგ/მ3
HDPE ნახშირბადის კვალი არის 1.60 კგ CO2/კგ პოლიეთილენი (ICE, 2008)
940 კგ/მ3 x 0,0015 მx 10,000 მ2/ჰა x 1,15 (ჯართი და გადახურვები) = 16,215 კგ HDPE/ჰა
E = 16,215 კგ HDPE/Ha x 1,60 კგ CO2/კგ HDPE => 25,944 კგ CO2 ეკვ/ჰა
სავარაუდო ტრანსპორტი: 15,6 მ2/სატვირთო მანქანა, 1000 კმ საწარმოო ქარხნიდან სამუშაო ადგილზე
15 კგ CO2 / გალ დიზელი x გალი / 3,785 ლიტრი = 2,68 კგ CO2 / ლიტრი დიზელი
26 გ N2O/გალ დიზელი x გალი/3,785 ლიტრი x 0.31 კგ CO2 ეკვ/გ N2O = 0.021 კგ CO2 ეკვ/ლიტრი დიზელი
44 გ CH4/გალ დიზელი x გალი/3,785 ლიტრი x 0,021 კგ CO2 ეკვ/გ CH4 = 0,008 კგ CO2 ეკვ/ლიტრი დიზელი
1 ლიტრი დიზელი = 2,68 + 0,021 + 0,008 = 2,71 კგ CO2 ეკვ
საგზაო სატვირთო მანქანების პროდუქტების ტრანსპორტირების ემისიები:
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 კგ CO2 ეკვ/ტონ-მილი
სად:
E = სულ CO2 ექვივალენტის ემისია (კგ)
TMT = გავლილი ტონა მილი
EF CO2 = CO2 ემისიის ფაქტორი (0,297 კგ CO2/ტონ-მილი)
EF CH4 = CH4 ემისიის ფაქტორი (0,0035 გრ CH4/ტონ-მილი)
EF N2O = N2O ემისიის ფაქტორი (0.0027 გ N2O/ტონ-მილი)
მეტრულ ერთეულებზე კონვერტაცია:
0,298 კგ CO2/ტონა-მილი x 1,102 ტონა/ტონა x მილი/1,61კმ = 0,204 კგ CO2/ტონა-კმ
E = TKT x 0,204 კგ CO2 ეკვ/ტონა‐კმ
სად:
E = სულ CO2 ექვივალენტური ემისიები (კგ)
TKT = ტონა – გავლილი კილომეტრი.
მანძილი საწარმოო ქარხნიდან (სოტრაფა) სამუშაო ადგილამდე (ჰიპოთეტური) = 1000 კმ
დატვირთული სატვირთო მანქანის ტიპიური წონა: 15,455 კგ/სატვირთო + 15,6 მ2 x 1,5 x 0,94/სატვირთო = 37,451 კგ/სატვირთო
641 სატვირთო/ჰა
E = (1000 კმ x 37,451 კგ/სატვირთო x ტონა/1000 კგ x 0,641 სატვირთო/ჰა) x 0,204 კგ CO2 ეკვ/ტონა‐კმ =
E = 4,897.24 კგ CO2 ეკვ/ჰა
გეომემბრანის HDPE 1.5 მმ ნახშირბადის კვალი
კომპაქტური თიხის ლაინერების და მისი ნახშირბადის ანაბეჭდის მახასიათებლები
დატკეპნილი თიხის ლაინერები ისტორიულად გამოიყენებოდა, როგორც ბარიერის ფენები წყლის ლაგუნებსა და ნარჩენების შემაკავებელ ნაგებობებში. საერთო მარეგულირებელი მოთხოვნები კომპაქტური თიხის ლაინერებისთვის არის მინიმალური სისქე 0.6 მ, მაქსიმალური ჰიდრავლიკური გამტარობით 1 x 10-11 მ/წმ.
პროცესი: სესხის წყაროზე თიხა იჭრება სტანდარტული სამშენებლო აღჭურვილობის გამოყენებით, რომელიც ასევე იტვირთება მასალას სამღერძიან ნაგავსაყრელზე სამუშაო ადგილზე ტრანსპორტირებისთვის. თითოეულ სატვირთო მანქანას აქვს 15 მ3 ფხვიერი ნიადაგი. დატკეპნის კოეფიციენტის გამოყენებით 1.38, შეფასებულია, რომ 550-ზე მეტი სატვირთო ტვირთი ნიადაგი დასჭირდება 0.6 მ სისქის დატკეპნილი თიხის საფარის ასაგებად ერთ ჰექტარ ფართობზე.
მანძილი სესხის წყაროდან სამუშაო ადგილზე, რა თქმა უნდა, სპეციფიკურია საიტისთვის და შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს. ამ ანალიზის მიზნებისთვის იყო გათვალისწინებული 16 კმ (10 მილი) მანძილი. ტრანსპორტი თიხის სასესხო წყაროდან და სამუშაო ადგილიდან არის ნახშირბადის საერთო ემისიების დიდი კომპონენტი. ნახშირბადის მთლიანი ანაბეჭდის მგრძნობელობა ამ საიტის სპეციფიკური ცვლადის ცვლილებების მიმართ შესწავლილია აქ.
Compacted Clay Liner Carbon Footprint-ის შეჯამება
დასკვნა
მიუხედავად იმისა, რომ HDPE გეომემბრანები ყოველთვის შეირჩევა მუშაობისთვის ნახშირბადის ანაბეჭდის უპირატესობებამდე, აქ გამოყენებული გამოთვლები კიდევ ერთხელ მხარს უჭერს გეოსინთეტური ხსნარის გამოყენებას მდგრადობის საფუძველზე სხვა საერთო სამშენებლო გადაწყვეტილებების წინააღმდეგ.
გეომემბრანები, როგორიცაა ALVATECH HDPE 1.5 მმ, მითითებული იქნება მათი მაღალი ქიმიური წინააღმდეგობის, ძლიერი მექანიკური თვისებების და გრძელვადიანი მომსახურების ვადის გამო; მაგრამ ჩვენ ასევე უნდა გამოვყოთ დრო იმის გასაგებად, რომ ეს მასალა გვთავაზობს ნახშირბადის ანაბეჭდის რეიტინგს, რომელიც 3-ჯერ დაბალია, ვიდრე კომპაქტური თიხა. მაშინაც კი, თუ თქვენ შეაფასებთ კარგი ხარისხის თიხას და ნასესხებ ადგილს პროექტის ადგილიდან სულ რაღაც 16 კმ-ში, HDPE გეომემბრანები, რომლებიც 1000 კმ-დან მოდის, მაინც აჯობებენ დატკეპნილ თიხას ნახშირბადის ანაბეჭდის ზომით.
მდებარეობა: https://www.geosynthetica.net/carbon-footprint-hdpe-geomembranes-aug2018/
გამოქვეყნების დრო: სექ-28-2022