ホセ・ミゲル・ムニョス・ゴメス著 – 高密度ポリエチレンライナーは、埋め立て地、鉱山、廃水、その他の重要な分野での封じ込め性能で知られています。あまり議論されていませんが、評価に値するのは、圧縮粘土のような従来のバリアと比較して、HDPE ジオメンブレンが提供する優れた二酸化炭素排出量評価です。
1.5 mm (60 ミル) の HDPE ライナーは、0.6 m の高品質で均質な圧縮粘土と同様のシールを提供し、1 x 10-11 m/秒 (ASTM D 5887 による) 未満の透過率を実現します。その後、バリア層として使用される粘土および HDPE ジオメンブレンの製造におけるすべての資源とエネルギーを考慮して完全な科学的記録を検討すると、HDPE ジオメンブレンは全体的な不浸透性と持続可能性の基準を超えています。
データが示すように、ジオシンセティックスのアプローチは、より環境に優しいソリューションを提供します。
カーボンフットプリントと HDPE ジオメンブレンの特徴
HDPE の主成分はモノマーエチレンであり、これが重合してポリエチレンを形成します。主な触媒は四塩化アルミニウムトリアルキルイタニウムと酸化クロムです。
エチレンとコモノマーの HDPE への重合は、水素の存在下、最高 110°C (230°F) の温度で反応器内で起こります。得られた HDPE 粉末はペレタイザーに供給されます。
SOTRAFA は、カランドレッド システム (フラット ダイ) を利用して、これらのペレットから主要な HDPE ジオメンブレン (ALVATECH HDPE) を製造します。
GHG の特定と CO2 相当量
当社の二酸化炭素排出量評価に含まれる温室効果ガスは、これらのプロトコルで考慮される主な GHG であり、二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素です。各ガスには異なる地球温暖化係数 (GWP) があり、これは、特定の質量の温室効果ガスが地球温暖化または気候変動にどの程度寄与するかを示す尺度です。
二酸化炭素は、定義上、GWP 1.0 が発行されます。全体的な影響に対するメタンと亜酸化窒素の寄与を定量的に含めるには、メタンと亜酸化窒素の排出量にそれぞれの GWP 係数を乗算し、二酸化炭素の排出量に加算して「二酸化炭素等価」質量を計算します。放出。この記事では、GWP は 2010 年の米国 EPA ガイダンス「温室効果ガス排出量の報告義務」に記載されている値から取得しました。
この分析で考慮される GHG の GWP:
二酸化炭素 = 1.0 GWP 1 kg CO2 eq/Kg CO2
メタン = 21.0 GWP 21 kg CO2 eq/Kg CH4
亜酸化窒素 = 310.0 GWP 310 kg CO2 eq/kg N2O
GHG の相対 GWP を使用して、二酸化炭素当量の質量 (CO2eq) は次のように計算されました。
kg CO2 + (21.0 x kg CH4) + (310.0 x kg N2O) = kg CO2 eq
仮定: 原材料 (石油または天然ガス) の抽出から HDPE ペレットの生産、そしてジオメンブレン HDPE の製造までのエネルギー、水、および廃棄物の情報:
厚さ 5 mm の HDPE ジオメンブレン、密度 940 Kg/m3
HDPE の二酸化炭素排出量は 1.60 Kg CO2/kg ポリエチレン (ICE、2008)
940 Kg/m3 x 0.0015 mx 10,000 m2/ha x 1.15 (スクラップおよびオーバーラップ) = 16,215 Kgr HDPE/ha
E = 16,215 Kg HDPE/Ha x 1.60 Kg CO2/kg HDPE => 25.944 Kg CO2 eq/ha
想定輸送量: 15.6 m2/トラック、製造工場から作業現場まで 1000 km
15 kg CO2/ガロン ディーゼル x ガロン/3,785 リットル = 2.68 kg CO2/リットル ディーゼル
26 g N2O/ガロン ディーゼル x ガロン/3,785 リットル x 0.31 kg CO2 当量/g N2O = 0.021 kg CO2 当量/リットル ディーゼル
44 g CH4/ガロンディーゼル x ガロン/3,785 リットル x 0.021 kg CO2 eq/g CH4 = 0.008 kg CO2 eq/リッターディーゼル
1 リットルのディーゼル = 2.68 + 0.021 + 0.008 = 2.71 kg CO2 換算
路上トラック製品輸送時の排出量:
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/トンマイル
どこ：
E = CO2 換算総排出量 (kg)
TMT = 走行トンマイル数
EF CO2 = CO2 排出係数 (0.297 kg CO2/トンマイル)
EF CH4 = CH4 排出係数 (0.0035 gr CH4/トンマイル)
EF N2O = N2O 排出係数 (0.0027 g N2O/トンマイル)
メートル単位への変換:
0.298 kg CO2/トンマイル x 1.102 トン/トン x マイル/1.61 km = 0.204 kg CO2/トンマイル
E = TKT x 0,204 kg CO2 eq/トン-km
どこ：
E = CO2 換算総排出量 (Kg)
TKT = トン – 走行距離。
製造工場 (Sotrafa) から作業現場 (仮説) までの距離 = 1000 km
標準的な積載トラック重量: 15,455 kg/トラック + 15.6 m2 x 1.5 x 0.94/トラック = 37,451 kg/トラック
641 トラック/ヘクタール
E = (1000 km x 37,451 kg/トラック x トン/1000 kg x 0.641 トラック/ha) x 0.204 kg CO2 換算/トン km =
E = 4,897.24 kg CO2 eq/ha
ジオメンブレン HDPE 1.5 mm カーボンフットプリントの概要
圧縮粘土ライナーの特徴とその炭素排出量
圧縮された粘土ライナーは、歴史的にラグーンや廃棄物収容施設のバリア層として使用されてきました。圧縮粘土ライナーの一般的な規制要件は、最小厚さ 0.6 m、最大透水係数 1 x 10-11 m/sec です。
プロセス: 借入源の粘土は標準的な建設機械を使用して掘削され、この機械は材料を三軸ダンプトラックに積み込んで現場に輸送します。各トラックには 15 m3 の緩い土壌の容量があると想定されています。圧縮係数 1.38 を使用すると、1 ヘクタールの面積に厚さ 0.6 m の圧縮粘土ライナーを建設するには、トラック 550 台以上の土が必要と推定されます。
借入元から現場までの距離は、当然のことながら現場によって異なり、大きく異なる場合があります。この分析では、距離を 16 km (10 マイル) と仮定しました。粘土借入源と作業現場からの輸送は、炭素排出量全体の大きな部分を占めます。ここでは、この場所固有の変数の変化に対する全体的な二酸化炭素排出量の感度を調査します。
圧縮粘土ライナーの二酸化炭素排出量の概要
結論
HDPE ジオメンブレンは常に二酸化炭素排出量の利点よりも先に性能を重視して選択されますが、ここで利用された計算は、他の一般的な建設ソリューションと比較して持続可能性を理由にジオシンセティック ソリューションの使用を再度裏付けています。
ALVATECH HDPE 1.5 mm などのジオメンブレンは、高い耐薬品性、強力な機械的特性、長期の耐用年数が特徴です。しかし、この材料の二酸化炭素排出量評価が圧縮粘土よりも 3 分の 1 低いことも時間をかけて認識する必要があります。良質の粘土と、プロジェクトサイトからわずか 16 km 離れた借用地を評価したとしても、1,000 km 離れた場所から来た HDPE ジオ膜は、二酸化炭素排出量の尺度において依然として圧縮粘土より優れています。
出典: https://www.geosynthetica.net/carbon-footprint-hdpe-geomembranes-aug2018/
投稿日時: 2022 年 9 月 28 日