Bởi José Miguel Muñoz Gómez - Lớp lót polyetylen mật độ cao nổi tiếng về hiệu suất ngăn chặn trong các bãi chôn lấp, khai thác mỏ, nước thải và các lĩnh vực quan trọng khác. Đánh giá ít được thảo luận hơn nhưng đáng được đánh giá là xếp hạng lượng khí thải carbon vượt trội mà màng địa kỹ thuật HDPE mang lại so với các rào cản truyền thống như đất sét nén.
Lớp lót HDPE 1,5mm (60 triệu) có thể tạo ra lớp bịt kín tương tự như 0,6m đất sét nén đồng nhất, chất lượng cao và mang lại độ thấm thấp hơn 1 x 10-11 m/giây (theo tiêu chuẩn ASTM D 5887). Màng địa kỹ thuật HDPE sau đó vượt qua các biện pháp chống thấm và bền vững tổng thể khi người ta kiểm tra hồ sơ khoa học đầy đủ, có xem xét tất cả các nguồn tài nguyên và năng lượng trong quá trình sản xuất đất sét và màng địa kỹ thuật HDPE được sử dụng làm lớp rào cản.
Phương pháp địa kỹ thuật tổng hợp cung cấp, như dữ liệu cho thấy, một giải pháp thân thiện với môi trường hơn.
ĐẶC ĐIỂM DẤU CARBON & HDPE ĐỊA CHẤT HDPE
Thành phần chính của HDPE là ethylene monome, được trùng hợp để tạo thành polyetylen. Chất xúc tác chính là nhôm trialkylitatanium tetrachloride và crom oxit
Quá trình trùng hợp ethylene và co-monome thành HDPE xảy ra trong lò phản ứng với sự có mặt của hydro ở nhiệt độ lên tới 110° C (230° F). Bột HDPE thu được sau đó được đưa vào máy ép viên.
SOTRAFA sử dụng hệ thống calandred (khuôn phẳng) để tạo ra màng địa kỹ thuật HDPE chính (ALVATECH HDPE) từ những viên này.
Nhận dạng khí nhà kính và lượng CO2 tương đương
Các khí nhà kính được đưa vào đánh giá lượng khí thải carbon của chúng tôi là các loại khí nhà kính chính được xem xét trong các giao thức này: carbon dioxide, metan và oxit nitơ. Mỗi loại khí có Tiềm năng làm nóng lên toàn cầu (GWP) khác nhau, là thước đo xem một khối lượng khí nhà kính nhất định góp phần vào sự nóng lên toàn cầu hoặc biến đổi khí hậu như thế nào.
Theo định nghĩa, carbon dioxide được cấp GWP là 1,0. Để tính cả sự đóng góp của khí metan và oxit nitơ vào tác động tổng thể một cách định lượng, khối lượng phát thải khí mêtan và oxit nitơ được nhân với hệ số GWP tương ứng của chúng và sau đó cộng vào lượng khí thải carbon dioxide theo khối lượng để tính toán khối lượng “tương đương với carbon dioxide” khí thải. Vì mục đích của bài viết này, GWP được lấy từ các giá trị được liệt kê trong hướng dẫn của EPA Hoa Kỳ năm 2010 “Báo cáo bắt buộc về phát thải khí nhà kính”.
GWP cho các GHG được xem xét trong phân tích này:
Cacbon điôxít = 1,0 GWP 1 kg CO2 eq/Kg CO2
Mêtan = 21,0 GWP 21 Kg CO2 eq/Kg CH4
Nitơ oxit = 310,0 GWP 310 kg CO2 eq/kg N2O
Sử dụng GWP tương đối của GHG, khối lượng đương lượng carbon dioxide (CO2eq) được tính như sau:
kg CO2 + (21,0 x kg CH4) + (310,0 x kg N2O) = kg CO2 eq
Giả định: Thông tin về năng lượng, nước và chất thải từ quá trình khai thác nguyên liệu thô (dầu hoặc khí tự nhiên) thông qua sản xuất hạt HDPE và sau đó sản xuất màng chống thấm HDPE:
Màng địa kỹ thuật HDPE dày 5 mm, tỷ trọng 940 Kg/m3
Lượng khí thải carbon của HDPE là 1,60 Kg CO2/kg polyetylen (ICE, 2008)
940 Kg/m3 x 0,0015 mx 10.000 m2/ha x 1,15 (phế liệu và chồng lấp) = 16.215 Kgr HDPE/ha
E = 16.215 Kg HDPE/Ha x 1,60 Kg CO2/kg HDPE => 25,944 Kg CO2 eq/ha
Giả định Vận chuyển: 15,6 m2/xe, 1000 km từ nhà máy đến công trường
15 kg CO2/gal dầu diesel x gal/3.785 lít = 2,68 Kg CO2/lít dầu diesel
26 g N2O/gal diesel x gal/3.785 lít x 0,31 kg CO2 eq/g N2O = 0,021 kg CO2 eq/lít dầu diesel
44 g CH4/gal diese x gal/3.785 lít x 0,021 kg CO2 eq/g CH4 = 0,008 kg CO2 eq/lít dầu diesel
1 lít dầu diesel = 2,68 + 0,021 + 0,008 = 2,71 kg CO2 tương đương
Khí thải vận chuyển sản phẩm xe tải trên đường:
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/tấn-dặm
Ở đâu:
E = Tổng lượng phát thải CO2 tương đương (kg)
TMT = Tấn Dặm Đã Đi
EF CO2 = Hệ số phát thải CO2 (0,297 kg CO2/tấn-dặm)
EF CH4 = Hệ số phát thải CH4 (0,0035 gr CH4/tấn-dặm)
EF N2O = Hệ số phát thải N2O (0,0027 g N2O/tấn-dặm)
Chuyển đổi sang đơn vị số liệu:
0,298 kg CO2/tấn-dặm x 1,102 tấn/tấn x dặm/1,61 km = 0,204 kg CO2/tấn-km
E = TKT x 0,204 kg CO2 eq/tấn-km
Ở đâu:
E = Tổng lượng phát thải CO2 tương đương (Kg)
TKT = tấn – km đã đi.
Khoảng cách từ Nhà máy Sản xuất (Sotrafa) đến Địa điểm Làm việc (Giả thuyết) = 1000 km
Tải trọng xe tải thông thường: 15.455 kg/xe + 15,6 m2 x 1,5 x 0,94/xe = 37.451 kg/xe
641 xe/ha
E = (1000 km x 37.451 kg/xe x tấn/1000 kg x 0,641 xe/ha) x 0,204 kg CO2 eq/tấn-km =
E = 4.897,24 Kg CO2 eq/ha
Tổng hợp Dấu chân Carbon 1,5 mm của màng địa kỹ thuật HDPE
ĐẶC ĐIỂM CỦA LÓT ĐẤT SÉT VÀ DẤU DẤU CARBON CỦA NÓ
Lớp lót đất sét nén đã được sử dụng trong lịch sử làm lớp rào chắn trong các đầm nước và các cơ sở ngăn chặn chất thải. Yêu cầu quy định chung đối với lớp lót đất sét nén là độ dày tối thiểu 0,6 m, với độ dẫn thủy lực tối đa là 1 x 10-11 m/giây.
Quy trình: Đất sét tại nguồn mượn được đào bằng thiết bị xây dựng tiêu chuẩn, thiết bị này cũng tải vật liệu lên xe ben ba trục để vận chuyển đến công trường. Mỗi xe tải được giả định có sức chứa 15 m3 đất rời. Sử dụng hệ số nén 1,38, người ta ước tính cần hơn 550 xe tải chở đất để xây dựng lớp lót đất sét nén dày 0,6m trên diện tích một ha.
Tất nhiên, khoảng cách từ nguồn vay đến địa điểm làm việc là tùy theo địa điểm cụ thể và có thể khác nhau rất nhiều. Với mục đích phân tích này, khoảng cách giả định là 16 km (10 dặm). Vận chuyển từ nguồn đất sét và nơi làm việc là một thành phần lớn trong tổng lượng khí thải carbon. Độ nhạy của lượng khí thải carbon tổng thể đối với những thay đổi trong biến số cụ thể của địa điểm này được khám phá ở đây.
Tóm tắt dấu chân cacbon của lớp lót đất sét nén
PHẦN KẾT LUẬN
Mặc dù màng địa kỹ thuật HDPE sẽ luôn được chọn vì hiệu suất cao hơn lợi thế về lượng khí thải carbon, nhưng các tính toán được sử dụng ở đây một lần nữa hỗ trợ việc sử dụng giải pháp địa kỹ thuật tổng hợp trên cơ sở tính bền vững so với các giải pháp xây dựng thông thường khác.
Các màng địa kỹ thuật như ALVATECH HDPE 1,5 mm sẽ được đặc trưng bởi khả năng kháng hóa chất cao, tính chất cơ học mạnh mẽ và tuổi thọ lâu dài; nhưng chúng ta cũng nên dành thời gian để nhận ra rằng vật liệu này có mức phát thải carbon thấp hơn 3 lần so với đất sét nén. Ngay cả khi bạn đánh giá đất sét chất lượng tốt và địa điểm mượn chỉ cách địa điểm dự án 16 km, màng địa kỹ thuật HDPE đến từ khoảng cách 1000 km vẫn hoạt động tốt hơn đất sét nén về mặt đo lượng khí thải carbon.
Từ: https://www.geosynthetica.net/carbon-footprint-hdpe-geomembranes-aug2018/
Thời gian đăng: 28-09-2022