Как да изчислим въглеродния отпечатък на жизнения цикъл на PSA оборудване?

How to calculate the life cycle carbon footprint of PSA equipment?

Newtek (Hangzhou) Energy Technology Co., Ltd. стои като виден глобален производител на системи за генериране на газ на място, със специализиран фокус върху технологията на адсорбция на замах на под налягане (PSA) за производството на кислород и азот. Похвали се с присъствие в над 100 страни и е доставила повече от 3500 единици по целия свят, компанията обслужва широк спектър от минни, здравни, храни и напитки, електроника и нефт и газ. Неговото PSA оборудване е проектирано да осигури надеждно доставка на газ при поискване, намалявайки зависимостта от традиционните методи за доставка на газ.

Продуктовата гама на Newtek обхваща монтирани на плъзгане, контейнеризирани, модулни и персонализирани PSA системи, всяка от които е пригодена да отговаря на специфичните изисквания за капацитет и чистота. Загенериране на кислород, неговите системи обикновено постигат ниво на чистота от 93%± 3%, с опции за достигане до 99%за специализирани приложения. Азотните генератори, от друга страна, предлагат чистота, варираща от 99% до 99,9999%. Компанията поставя силен акцент върху издръжливостта, с въглеродни молекулярни сита и зеолит адсорбенти, проектирани за разширен експлоатационен живот.

Основен фокус за NewTek е устойчивостта, привеждане в съответствие с глобалните инициативи, насочени към намаляване на въглеродните емисии. Тъй като индустриите все повече дават приоритет на отчетността на околната среда, изчисляването на въглеродния отпечатък на жизнения цикъл (LCCF) на PSA оборудването се превърна в решаващо начинание. Тази оценка обхваща целия живот на оборудването, от извличането на суровини до изхвърлянето на края на живота, осигурявайки цялостен поглед върху въздействието върху околната среда.

PSA кислороден генератор

PSA кислороден генератор за индустриална употреба

Въглеродният отпечатък на жизнения цикъл е показател, който количествено определя общите емисии на парникови газове (ПГ), свързани с продукт, процес или услуга през целия му жизнен цикъл. За PSA оборудване този жизнен цикъл е разделен на пет основни етапа: извличане на суровини и производство, транспорт, инсталиране, работа и управление на края на живота. Всеки етап допринася различно за общия отпечатък, като оперативните емисии често са най -значимите, особено за PSA оборудването.

Изчисляването на LCCF помага за идентифициране на горещи точки на емисиите, което позволява на производителите и потребителите да прилагат целеви стратегии за намаляване. За PSA оборудването на Newtek този анализ е жизненоважен за валидиране на претенции за устойчивост, насочване на подобренията на продуктите и подпомагане на клиентите при постигане на собствените си цели за намаляване на въглерода. Именно медицинските съоръжения, които търсят екологични кислородни решения и индустриални предприятия, целящи да намалят въздействието си върху околната среда, разбирането на LCCF предоставя основа за информирано вземане на решения.

Първият етап в LCCF счетоводството включва количествено определяне на емисиите от снабдяването на суровините и производството на PSA компоненти. PSA системите на Newtek разчитат на различни материали (стомана за заграждения и рамки, алуминий за тръбопроводи, въглеродни молекулярни сита или зеолити като адсорбенти).

Стомана и алуминий: Емисиите се генерират по време на добива на желязна руда и боксит, процесите на рафиниране за производство на тези метали и оформянето на металите в необходимите части. По-специално производството на стомана е много енергийно, като емисиите са резултат от използването на кокс и варовик в взривни пещи.

Адсорбенти: Производството на CMS и зеолити включва обработка с висока температура, която консумира изкопаеми горива или електричество, допринасяйки за емисиите на ПГ.

Електроника: Кройните дъски и сензори изискват редки земни метали и пластмаси, чиито процеси за производство и рафиниране генерират парникови газове.

За да изчисли тези емисии, NewTek използват бази данни за инвентара на жизнения цикъл, които предоставят оценки на изхода на ПГ за единица материал. След това тези оценки се умножават по количеството на всеки материал, използван в системата, за да се определят общите емисии за този етап.

Емисии от транспортиране на суровини до производствени съоръжения и завършенигенериране на кислородза клиентите представляват втория етап. Глобалната дистрибуторска мрежа на Newtek, която обхваща регионите, означава, че емисиите на транспорт могат да варират значително в зависимост от дестинацията.

Транспорт на суровини: Това има доставката на руда, метали и компоненти от доставчици до производствените съоръжения на Newtek, като се използват режими на камиони, влакове или кораби.

Доставка на продукт: Завършените монтирани, контейнеризирани или модулни PSA системи се транспортират до клиентски обекти, често чрез морски товари за международни поръчки или автомобилен транспорт за регионални доставки.

Емисиите за този етап се изчисляват въз основа на изминатото разстояние, режимът на транспорт (с кораби обикновено се излъчват по-малко на тона-километър от самолетите) и теглото или обема на оборудването. Контейнеризираните PSA системи могат да наложат по-високи транспортни емисии в сравнение с компактните монтирани на плъзгане единици.

Фазата на инсталиране обхваща сглобяването, окабеляването и пускането в експлоатация, които консумират енергия и могат да включват допълнителни материали. Докато инсталационните емисии обикновено са по-малки в сравнение с производствените или оперативните фази, те все още са уместни, особено за мащабни системи.

Използване на енергия: Това има електричество за електроинструменти, кранове или временни генератори в случаите, когато мрежата на мрежата не е налична.

Спомагателни материали: Емисиите се генерират от производството на бетон, стоманени скоби или изолация, използвани за закрепване на PSA системата на място.

Модулните системи на Newtek, които са предварително сглобени, са склонни да имат по-ниски инсталационни емисии в сравнение с по поръчка, които изискват производство на място, тъй като са необходими по-малко стъпки на място.

Оперативните емисии често формират най -големия компонент на LCCF на системата PSA, тъй като технологията разчита до голяма степен на компресорите да налявят на натиск, процес, който консумира значителни количества енергия.

Консумация на електроенергия: Компресорите, вентилаторите и системите за управление черпят мощност, които могат да идват от решетки на базата на изкопаеми горива (тези, които разчитат на въглища или природен газ) или възобновяеми източници (слънчева или вятър). Aгенериране на кислородРаботата 24/7 ще има по-високи емисии в региони, където електроенергията на мрежата е предимно на въглища в сравнение с райони с високо навлизане на възобновяема енергия.

Поддръжка: Емисиите са свързани с подмяната на адсорбенти, след техния типичен 10+ годишен живот. Това има емисии от производството и транспортирането на новите адсорбенти, както и от горивото, използвано в обслужващите превозни средства.

Компресорите с променлива скорост на Newtek и автоматизираната корекция на търсенето, помагат за намаляване на оперативните емисии. Системите, които понижават скоростта на сгъстяване през периоди на ниско търсене, консумират по -малко електричество, намалявайки изхода на ПГ.

Последният етап отчита емисиите от извеждането от експлоатация, рециклиране или изхвърляне на PSA оборудване в края на експлоатационния си живот, което обикновено е 15–20 години.

Извеждане от експлоатация: Това включва енергията, използвана за демонтиране на системата и транспортиране на неговите компоненти до съоръжения за рециклиране.

Рециклиране: Емисиите се генерират от обработката на стомана, алуминий и електроника за повторна употреба, но те са частично компенсирани от избягваните емисии, които биха резултат от производството на нови материали.

Депониране: Парниковите газове се освобождават от разлагането на нерециклируеми материали.

Фокусът на Newtek върху използването на трайни, рециклируеми материали помага да се сведе до минимум емисиите на края на живота. Тези материали могат да бъдат рециклирани със сравнително нисък вход на енергия в сравнение с производството на девствени материали, като по този начин се намали общото въздействие върху околната среда.

За да се гарантира съгласуваност и точност в изчисленията на LCCF за PSA оборудване, ISO 14067 (оранжерийни газове и комуникация на емисиите и отстраняването на парникови газове в жизнения цикъл на даден продукт) и PAS 2050 (спецификация за оценка на емисиите на парникови газове на парниковите газове).

Newtek използват Simapro и GABI, за да моделират емисиите във всички етапи от жизнения цикъл на оборудването. Тези инструменти интегрират данни от доставчици, транспортни партньори и оперативни показатели, за да предоставят цялостен анализ. Използвайки тези инструменти, производителите могат да идентифицират горещи точки на емисиите. Ако се установи, че оперативните емисии са доминиращи, фокусът може да се насочи към подобряване на енергийната ефективност или насърчаване на използването на възобновяема енергия. За системи с емисии с висок транспорт може да бъде приоритизиран оптимизиране на опаковки или установяване на регионални центрове за производство.

Newtek включва устойчивост в дизайна на своето PSA оборудване, за да сведе до минимум LCCF във всички етапи:

Материална ефективност: Използването на леки метали с висока якост намалява необходимото количество суровина и намалява транспортните емисии. Алуминиевите компоненти в компресорите намаляват теглото, без да компрометират издръжливостта.

Енергийно ефективна работа: Компресорите с променлива скорост и интелигентните контроли, които регулират изхода въз основа на търсенето, помагат за понижаване на използването на електроенергия по време на работа.

Възобновяема интеграция: Newtek проектира PSA системи, за да работи на слънчева или вятърна енергия, както е показано в неговите решения извън мрежата за отдалечено минно или селско здравеопазване, намалявайки разчитането на електричеството на базата на изкопаеми горива.

Дълготрайни компоненти: Удължаването на живота на адсорбентите намалява честотата на заместванията, намалявайки емисиите от производството и транспорта на материали.

Помислете за 50nm³/hr, монтиран на плъзгания PSA кислороден генератор, използван при операция за добив на злато в Замбия:

Производство: Емисиите се изчисляват от производството на стомана (за рамката), алуминий (за тръбопроводи) и адсорбенти на зеолит, като се използват материални количества и данни за жизнения цикъл.

Транспорт: Емисиите са резултат от морски товари от Китай до Замбия, последван от автомобилен транспорт до мястото на мината, изчислен въз основа на разстоянието и теглото на товари.

Инсталация: Минималните емисии са свързани с бетонни основи и електрическо окабеляване.

Работа: Генераторът работи 24/7, използвайки електричество на мрежата, което в Замбия е 60% въглища и 40% хидро. Годишните емисии се изчисляват въз основа на консумацията на мощност на компресора.

Край на живота: 80% от стоманата и алуминия се рециклират, като компенсират приблизително 30% от производствените емисии.

Оперативните емисии са доминиращият фактор, подчертавайки предимствата на захранването на системата с слънчеви панели на място, предлагана от Newtek-който може да намали LCCF с до 60% спрямо живота на системата.