ایچ ڈی پی ای جیوممبرینز کے کاربن فوٹ پرنٹ فوائد

José Miguel Muñoz Gómez - ہائی ڈینسٹی پولی تھیلین لائنرز لینڈ فلز، کان کنی، گندے پانی اور دیگر اہم شعبوں میں کنٹینمنٹ کی کارکردگی کے لیے مشہور ہیں۔ کم زیر بحث لیکن قابل قدر تشخیص کاربن فوٹ پرنٹ کی اعلی درجہ بندی ہے جو HDPE جیوممبرینز روایتی رکاوٹوں جیسے کمپیکٹڈ مٹی کے مقابلے فراہم کرتی ہیں۔

ایک 1.5mm (60-mil) HDPE لائنر 0.6m اعلیٰ معیار کی، یکساں کمپیکٹڈ مٹی کی طرح مہر فراہم کر سکتا ہے اور 1 x 10-11 m/sec (فی ASTM D 5887) سے کم پارگمیتا پیدا کر سکتا ہے۔ ایچ ڈی پی ای جیومیمبرین بعد میں مجموعی طور پر ناقابل تسخیر اور پائیداری کے اقدامات سے تجاوز کر جاتا ہے جب کوئی مکمل سائنسی ریکارڈ کا جائزہ لیتا ہے، جس میں مٹی اور ایچ ڈی پی ای جیوممبرین کی پیداوار میں تمام وسائل اور توانائی کو ایک رکاوٹ پرت کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔

جیسا کہ اعداد و شمار سے ظاہر ہوتا ہے کہ جیو سنتھیٹک نقطہ نظر ایک زیادہ ماحول دوست حل فراہم کرتا ہے۔

کاربن فوٹ پرنٹ اور ایچ ڈی پی ای جیو میمبرین کی خصوصیات

ایچ ڈی پی ای کا بنیادی جزو مونومر ایتھیلین ہے، جسے پولی تھیلین بنانے کے لیے پولیمرائز کیا جاتا ہے۔ اہم اتپریرک ایلومینیم ٹرائلکائیلیٹینیم ٹیٹرا کلورائیڈ اور کرومیم آکسائیڈ ہیں۔

ایچ ڈی پی ای میں ایتھیلین اور شریک مونومر کا پولیمرائزیشن ہائیڈروجن کی موجودگی میں 110 ° C (230 ° F) تک کے درجہ حرارت پر ری ایکٹر میں ہوتا ہے۔ نتیجے میں ایچ ڈی پی ای پاؤڈر کو پھر پیلیٹائزر میں کھلایا جاتا ہے۔

SOTRAFA ان چھروں سے اپنا بنیادی HDPE جیوممبرین (ALVATECH HDPE) بنانے کے لیے ایک کیلنڈرڈ سسٹم (فلیٹ ڈائی) کا استعمال کرتا ہے۔

GHG کی شناخت اور CO2 کے مساوی

ہمارے کاربن فوٹ پرنٹ کی تشخیص میں شامل گرین ہاؤس گیسیں ان پروٹوکولز میں زیر غور GHGز تھیں: کاربن ڈائی آکسائیڈ، میتھین اور نائٹرس آکسائیڈ۔ ہر گیس کا ایک مختلف گلوبل وارمنگ پوٹینشل (GWP) ہوتا ہے، جو اس بات کا پیمانہ ہے کہ گرین ہاؤس گیس کی دی گئی مقدار گلوبل وارمنگ یا موسمیاتی تبدیلی میں کتنا حصہ ڈالتی ہے۔

کاربن ڈائی آکسائیڈ تعریف کے مطابق 1.0 کا GWP جاری کیا جاتا ہے۔ مجموعی اثر میں میتھین اور نائٹرس آکسائیڈ کی شراکت کو مقداری طور پر شامل کرنے کے لیے، میتھین اور نائٹرس آکسائیڈ کے اخراج کو ان کے متعلقہ GWP عوامل سے ضرب دیا جاتا ہے اور پھر "کاربن ڈائی آکسائیڈ کے مساوی" ماس کا حساب لگانے کے لیے کاربن ڈائی آکسائیڈ کے بڑے پیمانے پر اخراج میں شامل کیا جاتا ہے۔ اخراج اس مضمون کے مقاصد کے لیے، GWPs کو 2010 کی US EPA رہنمائی "گرین ہاؤس گیسوں کے اخراج کی لازمی رپورٹنگ" میں درج اقدار سے لیا گیا تھا۔

اس تجزیے میں زیر غور GHGs کے لیے GWPs:

کاربن ڈائی آکسائیڈ = 1.0 GWP 1 کلو CO2 eq/Kg CO2

میتھین = 21.0 GWP 21 Kg CO2 eq/Kg CH4

نائٹرس آکسائیڈ = 310.0 GWP 310 kg CO2 eq/kg N2O

GHGs کے متعلقہ GWPs کا استعمال کرتے ہوئے، کاربن ڈائی آکسائیڈ کے مساوی مقدار (CO2eq) کا حساب ذیل کے طور پر کیا گیا:

kg CO2 + (21.0 x kg CH4) + (310.0 x kg N2O) = kg CO2 eq

مفروضہ: خام مال (تیل یا قدرتی گیس) کے نکالنے سے توانائی، پانی اور فضلہ کی معلومات HDPE چھروں کی تیاری اور پھر جیومیمبرین HDPE کی تیاری کے ذریعے:

5 ملی میٹر موٹی ایچ ڈی پی ای جیوممبرین، کثافت 940 کلوگرام/ایم 3 کے ساتھ

HDPE کاربن فوٹ پرنٹ 1.60 Kg CO2/kg polyethylene ہے (ICE، 2008)

940 کلوگرام/m3 x 0.0015 mx 10,000 m2/ha x 1.15 (اسکریپ اور اوورلیپس) = 16,215 Kgr HDPE/ha

E = 16,215 Kg HDPE/Ha x 1.60 Kg CO2/kg HDPE => 25.944 Kg CO2 eq/ha

مفروضہ نقل و حمل: 15.6 ایم 2/ٹرک، مینوفیکچرنگ پلانٹ سے جاب سائٹ تک 1000 کلومیٹر

15 کلوگرام CO2/ گیل ڈیزل x گیل/3,785 لیٹر = 2.68 کلوگرام CO2/لیٹر ڈیزل

26 جی N2O/gal ڈیزل x gal/3,785 لیٹر x 0.31 kg CO2 eq/g N2O = 0.021 kg CO2 eq/لیٹر ڈیزل

44 جی CH4/گیل ڈیز ایکس گیل/3,785 لیٹر x 0.021 کلوگرام CO2 eq/g CH4 = 0.008 kg CO2 eq/لیٹر ڈیزل

1 لیٹر ڈیزل = 2.68 + 0.021 + 0.008 = 2.71 کلو CO2 eq

آن-روڈ ٹرک مصنوعات کی نقل و حمل کے اخراج:

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-mile

کہاں:

E = کل CO2 مساوی اخراج (کلوگرام)

TMT = ٹن میل سفر کیا۔

EF CO2 = CO2 اخراج کا عنصر (0.297 کلوگرام CO2/ٹن میل)

EF CH4 = CH4 اخراج کا عنصر (0.0035 gr CH4/ٹن میل)

EF N2O = N2O اخراج کا عنصر (0.0027 g N2O/ٹن میل)

میٹرک یونٹس میں تبدیل کرنا:

0.298 کلوگرام CO2/ٹن-مائل x 1.102 ٹن/ٹن x میل/1.61 کلومیٹر = 0,204 کلوگرام CO2/ٹن-کلومیٹر

E = TKT x 0,204 kg CO2 eq/tonne-km

کہاں:

E = کل CO2 مساوی اخراج (کلوگرام)

TKT = ٹن – کلومیٹر سفر کیا گیا۔

مینوفیکچرنگ پلانٹ (سوٹرافہ) سے جاب سائٹ تک کا فاصلہ (فرضی) = 1000 کلومیٹر

عام بھری ہوئی ٹرک کا وزن: 15,455 کلوگرام/ٹرک + 15.6 m2 x 1.5 x 0.94/ٹرک = 37,451 کلوگرام/ٹرک

641 ٹرک/ہیکٹر

E = (1000 کلومیٹر x 37,451 کلوگرام/ٹرک x ٹن/1000 کلوگرام x 0.641 ٹرک/ہیکٹر) x 0.204 کلوگرام CO2 eq/ٹن‐km =

E = 4,897.24 Kg CO2 eq/ha

جیو میمبرین ایچ ڈی پی ای 1.5 ملی میٹر کاربن فوٹ پرنٹ کا خلاصہ

کمپیکٹڈ کلے لائنرز اور اس کے کاربن فوٹ پرنٹ کی خصوصیات

کمپیکٹڈ کلے لائنرز کو تاریخی طور پر پانی کے جھیلوں اور فضلہ کنٹینمنٹ کی سہولیات میں رکاوٹ کی تہوں کے طور پر استعمال کیا گیا ہے۔ کمپیکٹڈ کلے لائنرز کے لیے عام ریگولیٹری تقاضے کم از کم 0.6 میٹر کی موٹائی ہیں، جس کی زیادہ سے زیادہ ہائیڈرولک چالکتا 1 x 10-11 m/sec ہے۔

عمل: ادھار کے ذریعہ سے مٹی کو معیاری تعمیراتی آلات کا استعمال کرتے ہوئے کھدائی کی جاتی ہے، جو کام کی جگہ پر نقل و حمل کے لیے ٹرائی ایکسل ڈمپ ٹرکوں پر بھی مواد لوڈ کرتی ہے۔ فرض کیا جاتا ہے کہ ہر ٹرک میں 15 m3 ڈھیلی مٹی کی گنجائش ہے۔ 1.38 کے کمپیکشن فیکٹر کا استعمال کرتے ہوئے، یہ اندازہ لگایا گیا ہے کہ ایک ہیکٹر رقبے پر 0.6 میٹر موٹی کمپیکٹڈ مٹی لائنر بنانے کے لیے 550 ٹرک سے زیادہ مٹی کی ضرورت ہوگی۔

قرض لینے کے ذریعہ سے جاب سائٹ تک کا فاصلہ، یقیناً، سائٹ کے لیے مخصوص ہے اور اس میں کافی فرق ہوسکتا ہے۔ اس تجزیہ کے مقاصد کے لیے، 16 کلومیٹر (10 میل) کا فاصلہ فرض کیا گیا تھا۔ مٹی کے ادھار کے ذریعہ اور ملازمت کی جگہ سے نقل و حمل مجموعی طور پر کاربن کے اخراج کا ایک بڑا حصہ ہے۔ اس سائٹ کے مخصوص متغیر میں تبدیلیوں کے لیے مجموعی طور پر کاربن فوٹ پرنٹ کی حساسیت کو یہاں دریافت کیا گیا ہے۔

کمپیکٹڈ کلے لائنر کاربن فوٹ پرنٹ کا خلاصہ

نتیجہ

اگرچہ کاربن فوٹ پرنٹ فوائد سے پہلے کارکردگی کے لیے ایچ ڈی پی ای جیومیمبرین کا انتخاب ہمیشہ کیا جائے گا، لیکن یہاں استعمال کیے گئے حسابات ایک بار پھر دیگر عام تعمیراتی حلوں کے مقابلے پائیداری کی بنیاد پر جیو سنتھیٹک حل کے استعمال کی حمایت کرتے ہیں۔

جیو میمبرین جیسے ALVATECH HDPE 1.5 mm ان کی اعلی کیمیائی مزاحمت، مضبوط میکانی خصوصیات، اور طویل مدتی سروس کی زندگی کے لیے مخصوص کیے جائیں گے۔ لیکن ہمیں یہ تسلیم کرنے میں بھی وقت لگانا چاہیے کہ یہ مواد کاربن فوٹ پرنٹ کی درجہ بندی پیش کرتا ہے جو کمپیکٹ شدہ مٹی سے 3x کم ہے۔ یہاں تک کہ اگر آپ پراجیکٹ سائٹ سے صرف 16 کلومیٹر کے فاصلے پر اچھی کوالٹی کی مٹی اور ادھار لینے والی جگہ کا جائزہ لیں، تو 1000 کلومیٹر دور سے آنے والی HDPE جیومیمبرین اب بھی کاربن فوٹ پرنٹ کے پیمانے پر کمپیکٹڈ مٹی سے بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں۔

منجانب: https://www.geosynthetica.net/carbon-footprint-hdpe-geomembranes-aug2018/