تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,532 |
تعداد مقالات | 70,501 |
تعداد مشاهده مقاله | 124,099,035 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,206,627 |
بررسی پیامدهای محیط زیستی تولید سیمان با استفاده از ارزیابی چرخة حیات | ||
نشریه محیط زیست طبیعی | ||
دوره 76، شماره 3، مهر 1402، صفحه 511-525 اصل مقاله (1.01 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jne.2023.352277.2504 | ||
نویسندگان | ||
نجمه سرگلزایی1؛ فاطمه عین الهی پیر* 1؛ علی کاظمی2؛ نرجس اکاتی1 | ||
1گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه زابل، زابل، ایران. | ||
2گروه علوم و مهندسی محیط زیست، دانشکده کشاورزی و محیط زیست، دانشگاه اراک. اراک، ایران. | ||
چکیده | ||
صنعت تولید سیمان، علیرغم اثرات مثبت اقتصادی و اجتماعی، بهدلیل مصرف منابع اولیة طبیعی، مصرف انرژی و تولید دی اکسیدکربن می تواند پیامدهای محیط زیستی بههمراه داشته باشد. لازم به ذکر است که تولید مواد، بدون در نظر گرفتن پیامدهای محیطی، با نگرش توسعة پایدار سازگار نیست. اگرچه پیشرفت های زیادی در دهه های گذشته از طریق توسعة فناوری حاصل شده است، اما بررسی های لازم در خصوص مواد و سوخت های جایگزین نیز بایستی مدنظر قرار گیرد. صنعت سیمان زابل، از نظر اقتصادی کارآمد محسوب می شود. در عین حال، اطلاعاتی در خصوص پیامدهای محیطی آن موجود نیست. ارزیابی چرخة حیات، روشی جامع برای جمع آوری و تجزیه و تحلیل ورودی های بالقوة محیطی و پیامدهای تولید یک محصول یا کالا است. این مطالعه با هدف ارزیابی اثرات محیط زیستی تولید سیمان خاکستری در کارخانة سیمان سیستان با استفاده از ارزیابی چرخة حیات انجام شد. تجزیه و تحلیل و ارزیابی پیامدهای محیط زیستی این محصول، با استفاده از نرم افزار سیماپرو (نسخه ۹) و پایگاه دادة اکواینونت (نسخه ۳،۴) براساس استانداردهای ایزو ۱۴۰۴۰ و ایزو ۱۴۰۴۴ انجام گردید. ۱۸ پیامد میانی با استفاده از شاخص ReCiPe 2016 midpoint H و ۳ دسته پیامد پایانی نیز با استفاده از شاخص ReCiPe 2016 endpoint تعیین گردید. نتایج نشان داد که در بیشتر پیامدهای مورد بررسی، انتشارات مستقیم کارخانه، مصرف سوخت مازوت، پوزولان و برق، بالاترین سهم را دارند. آنالیز حساسیت نیز حاکی از تأثیرگذاری هر یک از موارد مذکور بر پیامدها بود. بدینترتیب که کاهش ۲۰٪ از میزان پوزولان، مازوت و برق، میتواند موجب کاهش میزان پیامدها از قبیل تخریب منابع فسیلی، گرمایش جهانی و سمیت انسانی و اکوسیستمی گردد. میزان پیامدهای پایانی pT ۲۷ بهویژه برای سلامت انسان با میزان 97/2٪ بهدست آمد. مهمترین عامل مؤثر بر پیامد مذکور، مربوط به تشکیل ذرات معلق کمتر از 2/5 میکرومتر بود. نتایج حاصل از انرژیخواهی تجمعی نیز نشان داد، سوختهای فسیلی با 97/89٪ بالاترین میزان مصرف را داشته و سهم سایر منابع ناچیز بود. بهطور کلی نتیجة تحقیق حاضر نشان داد که استفاده از سوخت های پاک، می تواند موجب کاهش اثرات مصرف سوخت های فسیلی و انتشارات جوی ناشی از فرآیند تولید سیمان شود. | ||
کلیدواژهها | ||
ارزیابی چرخة حیات؛ سوختهای فسیلی؛ سیماپرو؛ صنعت سیمان | ||
مراجع | ||
Adjei, S., Elkatanty, S., 2020. A highlight on the application of industrial and agro wastes in cement based materials. Journal of Petroleum Science and Engineering 195(12), 107911. Ahmadi, A., Barna, L.T., 2015. A process modelling life cycle assessment multi objective optimization tool for the ecodesign of conventional treatment process of potable water. Journal of Cleaner Production 100(15), 116-125. Artaze, S., Pfister, S., Oberschelp, C., Sanchez-Perez, J.A., 2019. Environmental impacts of an advanced oxidation process as tertiary treatment in a wastewater treatment plant. Science of the Total Environment 694(51), 133572. Bahramian, M., Yetilmezsoy, K., 2020. Life cycle assessment of the building industry: an overview of two decades of research (1995-2018). Energy and Building 219(14), 109917. Bajpai, R., Choudhary, K., Srivastava, A., Sangwan, K.S., Singh, M., 2020. Environmental impact assessment of fly ash and silica fume based geopolymer concrete. Journal of Cleaner Production 254(13), 120147. Camargo, E.C., Lombardi, A.T., 2018. Effect of cement industry flue gas simulation on the physiology and photosynthetic performance of Chlorella sorokiniana. Journal of Apples Phycology 30(2), 861-871. Fayyaz, S., Khadem Masjedi, S., Kazemi, A., Khaki, E., Moeinaddini, M., Olsen, S., 2023. Life cycle assessment of reverse osmosis for high–salinity seawater desalination process: potable and industrial water production. Journal of cleaner production 382(1), 135299. Finkbeiner, M., Inaba, A., Tan, R., Christiansen, K., Klüppel, H.-J., 2006. The new international standards for life cycle assessment: ISO 14040 and ISO 14044. The International Journal of Life Cycle Assessment 11(2), 80-85. García-Segura, T., Yepes, V., Alcalá, J., 2014. Life cycle greenhouse gas emissions of blended cement concrete including carbonation and durability. The International Journal of Life Cycle Assessment 19, 3-12. Garcı´a-Gusano, D., Herrera, I., Garraı´n, D., Lecho´n, Y., Cabal, H., 2015. Life cycle assessment of the Spanish cement industry: implementation of environmental-friendly solutions. Clean Technologies and Environmental Policy 17(1), 59-73. Gursel, P., Masanet, E., Horvath, A., Stadel, A., 2014. Life-cycle inventory analysis of concrete production: A critical review. Cement and Concrete Composites 51(7), 38-48. He, Z., Zhu, X., Wang, J., Mu, M., Wang, Y., 2019. Comparison of CO2 emissions from OPC and recycled cement production. Construction and Building Materials 211(17), 965-973. Huijbreg, A.J., Steinmann, Z.J.N., Elshout, P.M.F., Stam, G., Verones, F., Vieira, M., Zijp, M., Hollander, A., Zelm, R., 2017. ReCiPe2016: a harmonized life cycle impact assessment method at midpoint and endpoint level. The International Journal of Life Cycle Assessment 22(2), 138-147. Imani, B., Yarmohammadi, K., Asadpoor, Z., 2019. Environmental Impact Assessment of Yasuj Cement Factory Using Iranian RIAM and Leopold Matrix (Case Study: Tangary Village of Yasouj City). Journal of Natural Environmental Hazards 8(21), 249-270. International Energy Agency, 2019. IEA World Energy Statistics and Balances. Josa, A., Aguado, A., Cardim, A., Byars, E., 2007. Comparative analysis of the life cycle impact assessment of available cement inventories in the US. Cement and Concrete Research 37(5), 781-788. Katsuyuki, N., 2020. Life Cycle Assessment of Wooden Building Material. The Journal of Life Cycle Assessment 16(2), 72-78. Kazemi, A., Bahramifar, N., Heydari, A., Olsen, S.L., 2018. Life cycle assessment of nanoadsorbents at early stage technological development. Journal of Cleaner Production 174(6), 527-537. Kim, N., Hwang, S., Hwang, M., 2019. New projection of GHG reduction potentials for Korea’s cement industry and comparison with Roadmap 2030. Energy and Environment 30(3), 499-521. Korouzhdeh, T., Eskandari, H., Kaemi, R., 2021. Hybrid artificial neural network with biogeography – based optimization to assess the role of cement fineness on ecological footprint and mechanical properties of cement mortar expose to freezing / thawing. Construction and Building Materials 304(40), 124589. Li, Y., Chen, S.F., Dong, X.J., Zhao, X.J., 2020. Prediction of cause – specific disability adjusted life years in China from 2018 through 2021: a Systematic Analysis Public Health 180(3), 90-99. Little, D., Sheppard, R.J., Hulme, D., 2021. A perspective on oil spills: what’s we should have learned about global warming? Ocean and Coastal Management 202(4), 105509. Mbohwa, C., Moyo, S., 2008. Life Cycle Assessment of the Cement Industry in Zimbabwe Charles. 15th CIRP International Conference on Life Cycle Engineering 2008. Zimbabwe. Mhthu, M., Santhanam, M., 2018. Effect of reduced graphene oxide, alumina and silica nanoparticles on the deterioration characteristics of Portland cement paste exposed to acidic environment. Cement and Concrete Composites 91(7), 118-137. Nigam, H., Jain, R., Malik, A., Singh, V., 2022. Comparative life cycle assessment of microalgal biomass production in conventional growth media versus newly developed nonoemulsion media. Bioresource Technology 352(11), 127069. Nigri, E.M., Rocha, S.D.F., Filho, E.R., 2010. Portland cement: an application of life cycle assessment. Product, Management and Development 8(2), 167-172. Parisi, M.L., Vesce, S.M., Sinicropi, V.A., Carlo, A.D., Basosi, R., 2020. Prospective life cycle assessment of third generation photovoltaic at the pre-industrial scale: a long term scenario approach. Renewable and Sustainable Energy Reviews 121(5), 109703. Patnaik, R., 2018. Impact of Industrialization on Environment and Sustainable Solutions–Reflections from a South Indian Region Rasmi Patnaik IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 120(2017 5th International Conference on Environment Pollution and Prevention (ICEPP 2017), 14-16 December 2017, Singapore), 012016. Piotrowska, K., Kruszelinka, W., Baldowska, P., Kansner, P., Rudeniski, J., Tomporowski, A., Filzikowski, J., Opielak, M., 2019. Assessment of the environmental impact of a car tire throughout its lifecycle using the LCA method. Materials 12(24), 4177. Poudyal, L., Adhikari, K., 2021. Environmental sustainability in cement industry: An integrated approach for green and economical cement production, Resources. Environment and Sustainability 4(2), 100024. Robati, M., Hosseini, M., Mansouri, N., 2020. Application of ecosystem services in life cycle assessment using TES-LCA. Case study: Faraz Firoozkoh. Journal of Environmental Studies 45(4), 663-678. Sadeghi, S., Ghandehariun, S. and Rosen, M.A., 2020. Comparative economic and life cycle assessment of solar based hydrogen production for oil and gas industries. Energy 208(19), 118347. Scipioni, A., Niero, M., Mazzi, A., Manzadro, A., Piubello, S., 2013. Significance of the use of non-renewable fossil CED as proxy indicator for screening LCA in the beverage packaging sector. The International Journal of Life Cycle Assessment 18(3), 673-682. Stafford, F.N., Raupp-Pereira, F., Labrincha, J.A., Hotza, D., 2016. Life cycle assessment of the production of cement: A Brazilian case study. Journal of Cleaner Production 137(35), 1293-1299. Thai, T., Bernatik, A., Kucera, P., 2021. Air pollution associated with total suspended particulate and particulate matter in cement grinding plant I Vietnam. Atmosphere 12(2), 1707. Thwe, E., Khatiwada, D., Gasparatos, A., 2021. Life cycle assessment of a cement plant in Naypyitaw, Myanmar. Cleaner Environmental Systems 2(1), 100007. WBCSD, 2019. Global Cement Database on CO2 and Energy Information. https://gccassociation.org/sustainability-innovation/ gnr-gcca-in-numbers/. (Accessed on 10 Jun 2018). Wang, J., Wang, R., Zhu, Y., Li, J., 2018. Life cycle assessment and environmental coast accounting of coal –fired power generation in China. Energy Policy 115(4), 374-384. Westh, T.B., Hauschild, M., Birkved, M., Jorgensen, M.S., Rosenbaum, R.K., Fantke, P., 2015. The USEtox story: a survey of model developer visions and user. The International Journal of Life Cycle Assessment 20(2), 299-310. Xi, F., Davis, S.J., Ciais, P., Crawford-Brown, D., Guan, D., Pade, C., Shi, T., Syddall, M., Lv, J., Ji, L., Bing, L., 2016. Substantial global carbon uptake by cement carbonation, Nature Geoscience 9(12), 880-883. Yay, A.S., 2015. Application of life cycle assessment (LCA) for municipal solid waste management: a case study of Sakarya. Journal of Cleaner Production 94(9), 284-293. Zinatizadeh, M., 2014. Assessment of the environmental effects of the Bijar cement plant expansion plan, Kurdistan, the First National and Specialized Conference on Environmental Research, Hamadan, Iran. (in Persian) | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 445 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 293 |