Por José Miguel Muñoz Gómez – Os revestimentos de polietileno de alta densidade son recoñecidos polo seu rendemento de contención en vertedoiros, minería, augas residuais e outros sectores vitais.Menos discutido, pero que merece unha avaliación, é a clasificación superior da pegada de carbono que proporcionan as xeomembranas de HDPE fronte ás barreiras tradicionais como a arxila compactada.
Un revestimento de HDPE de 1,5 mm (60 mil) pode proporcionar un selado similar a 0,6 m de arxila compactada homoxénea de alta calidade e producir unha permeabilidade inferior a 1 x 10-11 m/s (según ASTM D 5887).A xeomembrana de HDPE supera posteriormente as medidas xerais de impermeabilidade e sustentabilidade cando se examina o rexistro científico completo, tendo en conta todos os recursos e enerxía na produción de xeomembranas de arxila e HDPE que se usarán como capa de barreira.
O enfoque xeosintético proporciona, como mostran os datos, unha solución máis respectuosa co medio ambiente.
CARACTERÍSTICAS DA PEGADA DE CARBONO E DA XEOMEMBRANA HDPE
O compoñente principal do HDPE é o monómero de etileno, que se polimeriza para formar polietileno.Os principais catalizadores son o tetracloruro de trialquilitatanio de aluminio e o óxido de cromo.
A polimerización de etileno e comonómeros en HDPE prodúcese nun reactor en presenza de hidróxeno a unha temperatura de ata 110 °C (230 °F).A continuación, o po HDPE resultante introdúcese nun granulador.
SOTRAFA utiliza un sistema calandrado (matriz plana) para fabricar a súa xeomembrana primaria de HDPE (ALVATECH HDPE) a partir destes pellets.
Identificación de GEI e equivalentes de CO2
Os gases de efecto invernadoiro incluídos na nosa avaliación da pegada de carbono foron os principais gases de efecto invernadoiro considerados nestes protocolos: dióxido de carbono, metano e óxido nitroso.Cada gas ten un potencial de quecemento global (GWP) diferente, que é unha medida de canto contribúe unha masa determinada de gas de efecto invernadoiro ao quecemento global ou ao cambio climático.
O dióxido de carbono é por definición un GWP de 1,0.Para incluír cuantitativamente as contribucións do metano e do óxido nitroso ao impacto global, a masa das emisións de metano e óxido nitroso multiplícase polos seus respectivos factores de GWP e engádese despois ás emisións en masa de dióxido de carbono para calcular unha masa de "dióxido de carbono equivalente". emisión.Para os efectos deste artigo, os GWP foron tomados dos valores enumerados na guía de 2010 da US EPA "Información obrigatoria de emisións de gases de efecto invernadoiro".
Os GWP dos GEI considerados nesta análise:
Dióxido de carbono = 1,0 GWP 1 kg CO2 eq/Kg CO2
Metano = 21,0 GWP 21 Kg CO2 eq/Kg CH4
Óxido nitroso = 310,0 GWP 310 kg CO2 eq/kg N2O
Usando os GWP relativos dos GEI, a masa de equivalentes de dióxido de carbono (CO2eq) calculouse do seguinte xeito:
kg CO2 + (21,0 x kg CH4) + (310,0 x kg N2O) = kg CO2 eq
Suposto: a información sobre enerxía, auga e residuos procedentes da extracción das materias primas (petróleo ou gas natural) a través da produción de pellets de HDPE e despois a fabricación de xeomembranas de HDPE:
Xeomembrana HDPE de 5 mm de espesor, con densidade 940 Kg/m3
A pegada de carbono de HDPE é de 1,60 kg de CO2/kg de polietileno (ICE, 2008)
940 Kg/m3 x 0,0015 mx 10.000 m2/ha x 1,15 (chatarra e solapamento) = 16.215 Kgr HDPE/ha
E = 16.215 Kg HDPE/Ha x 1,60 Kg CO2/kg HDPE => 25.944 Kg CO2 eq/ha
Asunción Transporte: 15,6 m2/camión, 1000 km da planta de fabricación ao lugar de traballo
15 kg CO2/ gal diésel x gal/3.785 litros = 2,68 kg CO2/litro diésel
26 g N2O/gal diésel x gal/3.785 litros x 0,31 kg CO2 eq/g N2O = 0,021 kg CO2 eq/litro diésel
44 g CH4/gal diese x gal/3.785 litros x 0,021 kg CO2 eq/g CH4 = 0,008 kg CO2 eq/litro diésel
1 litro de gasóleo = 2,68 + 0,021 + 0,008 = 2,71 kg CO2 eq
Emisións do transporte de produtos por camión por estrada:
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-milla
Onde:
E = Emisións totais de CO2 equivalentes (kg)
TMT = Ton millas percorridas
EF CO2 = Factor de emisión de CO2 (0,297 kg CO2/ton-milla)
EF CH4 = factor de emisión de CH4 (0,0035 gr CH4/ton-milla)
EF N2O = Factor de emisión de N2O (0,0027 g N2O/ton-milla)
Conversión a unidades métricas:
0,298 kg CO2/tonelada-km x 1,102 toneladas/tonelada x milla/1,61 km = 0,204 kg CO2/tonelada-km
E = TKT x 0,204 kg CO2 eq/tonelada-km
Onde:
E = Emisións totais de CO2 equivalentes (Kg)
TKT = tonelada – quilómetros percorridos.
Distancia da planta de fabricación (Sotrafa) ao lugar de traballo (hipotético) = 1000 km
Peso típico do camión cargado: 15.455 kg/camión + 15,6 m2 x 1,5 x 0,94/camión = 37.451 kg/camión
641 camión/ha
E = (1000 km x 37,451 kg/camión x tonelada/1000 kg x 0,641 camión/ha) x 0,204 kg CO2 eq/tonelada-km =
E = 4.897,24 Kg CO2 eq/ha
Resumo da Geomembrana HDPE 1,5 mm Carbon Footprint
CARACTERÍSTICAS DOS FORROS DE ARXILA COMPACTADA E A SÚA PEGADA DE CARBONO
Os revestimentos de arxila compactada utilizáronse históricamente como capas de barreira en lagoas de auga e instalacións de contención de residuos.Os requisitos regulamentarios comúns para os revestimentos de arxila compactada son un espesor mínimo de 0,6 m, cunha condutividade hidráulica máxima de 1 x 10-11 m/seg.
O proceso: a arxila na fonte do préstamo é escavada utilizando equipos de construción estándar, que tamén cargan o material en camións volquetes de tres eixes para o seu transporte ao lugar de traballo.Suponse que cada camión ten unha capacidade de 15 m3 de solo solto.Usando un factor de compactación de 1,38, estímase que se necesitarían máis de 550 camións cargados de solo para construír un revestimento de arxila compactada de 0,6 m de espesor nunha superficie dunha hectárea.
A distancia desde a fonte do préstamo ata o lugar de traballo é, por suposto, específica do sitio e pode variar moito.Para os efectos desta análise, asumiuse unha distancia de 16 km (10 millas).O transporte desde a fonte de préstamo de arxila e o lugar de traballo é un gran compoñente das emisións xerais de carbono.Aquí explórase a sensibilidade da pegada de carbono global aos cambios nesta variable específica do sitio.
Resumo da pegada de carbono Compacted Clay Liner
CONCLUSIÓN
Aínda que as xeomembranas de HDPE sempre serán seleccionadas para o rendemento antes das vantaxes da pegada de carbono, os cálculos utilizados aquí apoian unha vez máis o uso dunha solución xeosintética por motivos de sustentabilidade fronte a outras solucións de construción comúns.
Especificaranse xeomembranas como ALVATECH HDPE 1,5 mm pola súa alta resistencia química, fortes propiedades mecánicas e vida útil a longo prazo;pero tamén debemos tomar tempo para recoñecer que este material ofrece unha pegada de carbono que é 3 veces menor que a arxila compactada.Aínda que se avalía a arxila de boa calidade e un lugar de préstamo a só 16 km do lugar do proxecto, as xeomembranas de HDPE procedentes de 1.000 km de distancia aínda superan a arxila compactada nunha medida da pegada de carbono.
Desde: https://www.geosynthetica.net/carbon-footprint-hdpe-geomembranes-aug2018/
Hora de publicación: 28-09-2022