Por José Miguel Muñoz Gómez – Os revestimentos de polietileno de alta densidade são conhecidos pelo desempenho de contenção em aterros sanitários, mineração, águas residuais e outros setores vitais.Menos discutida, mas que merece avaliação, é a classificação superior da pegada de carbono que as geomembranas HDPE fornecem em comparação com as barreiras tradicionais, como a argila compactada.
Um revestimento de HDPE de 1,5 mm (60 mil) pode fornecer uma vedação semelhante a 0,6 m de argila compactada homogênea e de alta qualidade e produzir uma permeabilidade inferior a 1 x 10-11 m/s (de acordo com ASTM D 5887).A geomembrana de HDPE subsequentemente excede as medidas gerais de impermeabilidade e sustentabilidade quando se examina o registro científico completo, levando em consideração todos os recursos e energia na produção de argila e geomembranas de HDPE para serem usadas como camada de barreira.
A abordagem geossintética proporciona, como mostram os dados, uma solução mais amiga do ambiente.
PEGADA DE CARBONO E RECURSOS DE GEOMEMBRANA HDPE
O principal componente do HDPE é o monômero etileno, que é polimerizado para formar polietileno.Os principais catalisadores são tetracloreto de trialquilitatânio de alumínio e óxido de cromo
A polimerização de etileno e comonômeros em HDPE ocorre em um reator na presença de hidrogênio a uma temperatura de até 110° C (230° F).O pó HDPE resultante é então alimentado em um peletizador.
A SOTRAFA utiliza um sistema calandrado (matriz plana) para fabricar sua geomembrana primária de HDPE (ALVATECH HDPE) a partir desses pellets.
Identificação de GEE e equivalentes de CO2
Os gases de efeito estufa incluídos em nossa avaliação da pegada de carbono foram os principais GEE considerados nesses protocolos: dióxido de carbono, metano e óxido nitroso.Cada gás tem um Potencial de Aquecimento Global (GWP) diferente, que é uma medida de quanto uma determinada massa de um gás com efeito de estufa contribui para o aquecimento global ou para as alterações climáticas.
O dióxido de carbono tem, por definição, um PAG de 1,0.Para incluir quantitativamente as contribuições do metano e do óxido nitroso para o impacto global, a massa das emissões de metano e óxido nitroso é multiplicada pelos seus respectivos factores GWP e depois adicionada às emissões em massa de dióxido de carbono para calcular uma massa “equivalente a dióxido de carbono”. emissão.Para os fins deste artigo, os GWPs foram retirados dos valores listados na orientação da EPA dos EUA de 2010 “Relatórios obrigatórios de emissões de gases de efeito estufa”.
Os GWPs para os GEE 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
Utilizando os PAG relativos dos GEE, a massa de equivalentes de dióxido de carbono (CO2eq) foi calculada da seguinte forma:
kg CO2 + (21,0 x kg CH4) + (310,0 x kg N2O) = kg CO2 eq.
Suposição: As informações sobre energia, água e resíduos provenientes da extração das matérias-primas (petróleo ou gás natural) através da produção de pelotas de HDPE e, em seguida, fabricação de geomembrana HDPE:
Geomembrana HDPE de 5 mm de espessura, com densidade 940 Kg/m3
A pegada de carbono do HDPE é de 1,60 Kg CO2/kg polietileno (ICE, 2008)
940 Kg/m3 x 0,0015 mx 10.000 m2/ha x 1,15 (sucata e sobreposições) = 16.215 Kgr PEAD/ha
E = 16.215 Kg PEAD/Ha x 1,60 Kg CO2/kg PEAD => 25,944 Kg CO2 eq/ha
Suposição Transporte: 15,6 m2/caminhão, 1.000 km da fábrica até o canteiro de obras
15 kg CO2/gal diesel x gal/3.785 litros = 2,68 Kg CO2/litro diesel
26 g N2O/gal diesel x gal/3.785 litros x 0,31 kg CO2 eq/g N2O = 0,021 kg CO2 eq/litro diesel
44 g CH4/gal diese x gal/3.785 litros x 0,021 kg CO2 eq/g CH4 = 0,008 kg CO2 eq/litro diesel
1 litro de diesel = 2,68 + 0,021 + 0,008 = 2,71 kg CO2 eq
Emissões do transporte de produtos em caminhões rodoviários:
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-milha
Onde:
E = Emissões totais equivalentes de CO2 (kg)
TMT = Toneladas de milhas percorridas
EF CO2 = fator de emissão de CO2 (0,297 kg CO2/ton-milha)
EF CH4 = fator de emissão de CH4 (0,0035 gr CH4/ton-milha)
EF N2O = fator de emissão de N2O (0,0027 g N2O/ton-milha)
Convertendo para unidades métricas:
0,298 kg CO2/ton-milha x 1,102 toneladas/tonelada x milha/1,61 km = 0,204 kg CO2/tonelada km
E = TKT x 0,204 kg CO2 eq/tonelada-km
Onde:
E = Emissões totais equivalentes de CO2 (Kg)
TKT = tonelada – quilómetros percorridos.
Distância da fábrica (Sotrafa) ao local de trabalho (hipotético) = 1000 km
Peso típico de caminhão carregado: 15.455 kg/caminhão + 15,6 m2 x 1,5 x 0,94/caminhão = 37.451 kg/caminhão
641 caminhão/ha
E = (1.000 km x 37.451 kg/caminhão x tonelada/1.000 kg x 0,641 caminhão/ha) x 0,204 kg CO2 eq/tonelada-km =
E = 4.897,24 Kg CO2 eq/ha
Resumo da pegada de carbono da geomembrana HDPE 1,5 mm
CARACTERÍSTICAS DOS REVESTIMENTOS DE ARGILA COMPACTADA E SUA PEGADA DE CARBONO
Os revestimentos de argila compactada têm sido usados historicamente como camadas de barreira em lagoas de água e instalações de contenção de resíduos.Os requisitos regulamentares comuns para revestimentos de argila compactada são uma espessura mínima de 0,6 m, com uma condutividade hidráulica máxima de 1 x 10-11 m/s.
O processo: A argila na fonte de empréstimo é escavada usando equipamento de construção padrão, que também carrega o material em caminhões basculantes de três eixos para transporte até o local da obra.Supõe-se que cada caminhão tenha capacidade para 15 m3 de solo solto.Utilizando um factor de compactação de 1,38, estima-se que seriam necessários mais de 550 camiões de solo para construir um revestimento de argila compactada com 0,6 m de espessura numa área de um hectare.
A distância entre a fonte de empréstimo e o local de trabalho é, obviamente, específica do local e pode variar muito.Para efeitos desta análise, foi assumida uma distância de 16 km (10 milhas).O transporte desde a fonte de empréstimo de argila e o local de trabalho é um grande componente das emissões globais de carbono.A sensibilidade da pegada de carbono global às mudanças nesta variável específica do local é explorada aqui.
Resumo da pegada de carbono do revestimento de argila compactada
CONCLUSÃO
Embora as geomembranas HDPE sejam sempre selecionadas pelo desempenho antes das vantagens da pegada de carbono, os cálculos utilizados aqui mais uma vez apoiam o uso de uma solução geossintética por razões de sustentabilidade versus outras soluções de construção comuns.
Geomembranas como ALVATECH HDPE 1,5 mm serão especificadas por sua alta resistência química, fortes propriedades mecânicas e longa vida útil;mas também devemos reservar algum tempo para reconhecer que este material oferece uma pegada de carbono 3x inferior à da argila compactada.Mesmo que você avalie argila de boa qualidade e um local de empréstimo a apenas 16 km do local do projeto, as geomembranas HDPE provenientes de 1.000 km de distância ainda superam a argila compactada em termos de pegada de carbono.
De: https://www.geosynthetica.net/carbon-footprint-hdpe-geomembranes-aug2018/
Horário da postagem: 28 de setembro de 2022