Polüuretaani keskkonnaprofiil ja keskkonnakaart
Ülesanne
Töö eesmärgiks oli SPU Systems Oy polüuretaantoote keskkonnaprofiili hindamine ja tootele keskkonnakaardi koostamine. Hindamisel kasutati baasteabena tooraine keskkonnamõju käsitlevaid trükiseid ja tootja poolt avaldatud andmeid toote valmistamisega seonduvast energia- ning materjalikulust, seonduvatest heitmetest ja toote transpordist.Tooraine keskkonnaprofiil
Tabelis 1 esitatud polüuretaani tooraine keskkonnaprofiil põhineb viitel 1. Polüuretaani valmistusprotsessi käigus segatakse kokku kaks või enam vedelas olekus polüuretaani eellast (toorainet). Lõplik polümeer (ja toode) valmistatakse üldjuhul eraomanduses olevas tehases ning mitte polüuretaani eellasi tootvas tehases. Polüuretaani eellaste kvaliteedid ja vahekorrad kohandatakse tootele ning tootmisprotsessile vastavaks.Polüuretaani eellasteks on polüoolid ja diisotsüanaadid. Ehitusmaterjalitööstuse toodetes kasutatakse diisotsüanaatidest difenüülmetaan-diisotsüanaati (MDI). Lisaks polüoolidele ja MDI-le on polüuretaantoodete valmistamiseks tarvis näiteks katalüüte, pindaktiivseid aineid ning värvaineid. Nende ainete elutsükliandmeid pole reeglina saadaval, kuid nende osakaal tootes on tavaliselt vaid 1–2 %. Elutsükli andmekogude seisukohalt on kõige problemaatilisemateks osisteks tuletõkkeained ja survegaasid, sest nende osakaal toote kaalus võib tootest sõltuvalt olla 2–20 %. Neistki on elutsükliteavet saadaval napilt.
Tabelis 1 toodud keskkonnaprofiil põhineb tüüpilisel ehitusmaterjalides või –toodetes kasutataval polüuretaanil, mille korral survegaasiks on pentaan. Keskkonnaprofiil hõlmab polüooli, MDI ja pentaani tootmist ning keskmist veokaugust. Samuti hõlmab profiil kõigi eelmainitud osiste aineliste ja energeetiliste toorainete hankimisega seonduvaid energiakulusid ning heitmeid. Arvesse on võetud ka transpordiks kasutatavate kütuste valmistamisega seonduvaid keskkonnakoormusi.
1Boustead, I. 1997. Ecoprofiles of the European plastic industry. Report 9: Polyurethane precursors (TDI, MDI, polyols) (Second edition). 64 p.
Tabel 1. PUR-i toorainete ja survegaasi keskkonnaprofiil ühe PUR kilogrammi kohta.
| Energiaressursid |
||
| -taastuvad | MJ | 1,1 |
| -taastumatud | MJ | 99 |
| -kokku | MJ | 100 |
| Tooraineressursid |
||
| -taastuvad | kg | 0,047 |
| -taastumad | kg | 3,2 |
| -vesi | kg | 358 |
| Atmosfääriheitmed |
||
| - CO2 | kg | 3,4 |
| - CO | g | 2,8 |
| - NOx | g | 16 |
| - SO2 | g | 15 |
| - HCl | g | 0,18 |
| - NH3 | g | 0,12 |
| - CxHy / VOC (muud) | g | 3,7 |
| - CH4 | g | 19 |
| -kübemeheitmed | g | 5,9 |
| - raskemetallid | mg | - |
| Heitmed veekogudesse |
||
| - COD | g | 4,6 |
| - BOD | g | 0,75 |
| - Na+ | g | 290 |
| - Cl- | g | 511 |
| - SO42- | g | 4,7 |
| - Ca 2+ | g | 50 |
| - CO3 2- | g | 0,87 |
| - tahked heitmed veekogudesse |
g | 24 |
| Tahked jäätmed |
||
| - jäätmed | g | 410 |
Taastuva energia all peetakse keskkonnaprofiilides silmas hüdrojõu ja biokütuste abil toodetud energiat. Biokütusteks on näiteks puidupõhised kütused ja biogaas. Taastumatu energia all peetakse käesolevas uurimuses silmas fossiilseid kütuseid, näiteks kivisütt, maagaasi, naftapõhiseid kütuseid ja turvast.
Taastumatute toorainete kasutamise all peetakse silmas taastumatute looduslike toorainete ja energiatoorainete summeeritud kasutust.
Keskkonnaprofiilide süsivesinikuheitmed (CxHy/VOC) ei hõlma metaani.
Raskemetallheitmetest on arvesse võetud järgnevad heitmed:
- arseen
- elavhõbe
- kaadmium
- kroom
- plii
Toote keskkonnaprofiil
Toote keskkonnaprofiil on välja arvutatud tooraine keskkonnaprofiili korrutamise teel tooraine kuluga ja korrutisele tootmise energiatarbe põhjustatud heitmete ning ressursside tarbimise ja protsessiheitmete liitmise teel. Tootmise energiatarve ja protsessiheitmed on esitatud tabelis 2. Toote keskkonnaprofiil on esitatud tabelis 3. Tabelist on välja jäetud osa parameetritest (vrd. tabel 2).Tabelis 3 esitatud tulemuse arvutamisel on toote valmistamiseks kuluva elektrienergia keskkonnaprofiilina kasutatud keskmist riiklikku elektriprofiili 2. Tootja väitel kasutatakse toote valmistamisel siiski tuuleelektrit (kokkuleppel elektritootjaga). Tuulelektri osas puudub eraldi keskkonnaprofiil. Tabelis 4 on toote keskkonnaprofiili väljaarvutamisel tuuleelektri primaarväärtuse asemel kasutatud tarbimisväärtust, oletades, et elekter on heitmevaba 3.
Tabelites 3 ja 4 esitatud tulemuste erinevus on väike, sest tootmisele kulunud elektri osakaal üldkoormuses ning –ressurssides on tagasihoidlik.
Tabel 2. Toote valmistamisega seonduv energiatarbimine ja protsessiheitmed ning toote keskmine veokaugus.
| Energia tarbimine tootmisprotsessi käigus |
| Elekter 0,33 kWh/kg (tuuleelekter) |
| Protsessiheitmed |
| Pentaan, u 5 g/kg |
| Polüuretaanplaadi töötluskaod, u 2 g/kg |
| Veokaugus ja -vahend |
| 220 km, veoauto |
2 Sähkön ja kaukolämmön ympäristöprofiilit vuonna 1998 hyödynjakomenetelmällä. Kai Tattari. VTT Rakennustekniikka. Taloteknisten laitteiden ja järjestelmien ympäristövaikutukset ja LCA-arviot.
1
Muude ehitustoodete suhtes arvutuste teostamisel RT-keskkonnakaarte koostades (vt. www.rts.fi) on elektri keskkonnaprofiilina alati kasutatud riiklikku keskmist väärtust.
Tabel 3. Polüuretaanplaatide keskkonnaprofiil (tulemuse arvutamisel on elektri keskkonnaprofiilina kasutatud keskmist profiili).
| Energiaressursid |
||
| - taastuvad |
MJ | 1,7 |
| - taastumatud |
MJ | 100 |
| Ainelised ressursid |
||
| - taastuvad |
kg | 0,047 |
| - taastumatud |
kg | 3,2 |
| - vesi |
kg | 360 |
| Atmosfääriheitmed |
||
| - CO2 | kg | 3,4 |
| - CO | g | 2,9 |
| - NOx | g | 16 |
| - SO2 | g | 15 |
| - CxHy / VOC | g | 8.7 |
| - CH4 | g | 20 |
| - kübemeheitmed |
g | 6,0 |
| - raskemetallid |
mg | - |
| Heitmed veekogudesse |
||
| - COD | g | 4,6 |
| - BOD | g | 0,75 |
| Tahked jäätmed |
||
| - jäätmed |
g | 410 |
Tabel 4. Polüuretaanplaatide keskkonnaprofiil (tulemuse arvutamisel on tootmise käigus kasutatavat elektrit käsitletud taastuva energiana).
| Energiaressursid |
||
| - taastuvad |
MJ | 2,3 |
| - taastumatud |
MJ | 99 |
| Ainelised ressursid |
||
| - taastuvad |
kg | 0,047 |
| - taastumatud |
kg | 3,2 |
| - vesi | kg | 360 |
| Atmosfääriheitmed |
||
| - CO2 | kg | 3,4 |
| - CO | g | 2,8 |
| - NOx | g | 16 |
| - SO2 | g | 15 |
| - CxHy / VOC | g | 8.7 |
| - CH4 | g | 19 |
| - kübemeheitmed |
g | 5,9 |
| - raskemetallid | mg | - |
|
Heitmed veekogudesse |
||
| - COD | g | 4,6 |
| - BOD | g | 0,75 |
|
Tahked jäätmed |
||
|
- jäätmed |
g | 410 |