دانلود مقاله ارزیابی چرخه حیات زیستی بتن تولید شده در ایالات متحده
چکیده
1. مقدمه
2. روش ها
3. نتایج و بحث
4. نتیجه گیری
پیوست A. داده های تکمیلی
منابع
Abstract
1. Introduction
2. Methods
3. Results and discussion
4. Conclusions
CRediT authorship contribution statement
Declaration of competing interest
Acknowledgments
Appendix A. Supplementary data
References
چکیده
بتن یک ماده اولیه در پروژه های زیرساختی است و سهم قابل توجهی در انتشار آب و هوای جهانی دارد. با این حال، کمبود اطلاعات موجودی سیمان و بتن آماده برای ارزیابی عملکرد زیست محیطی صنایع وجود دارد. این مطالعه توسعه موجودی‌های گهواره به دروازه را برای بتن آماده ایالات متحده و موجودی دروازه به دروازه برای فناوری‌های تولید سیمان پرتلند توصیف می‌کند. این موجودی‌های چرخه حیات، پایه‌هایی را برای انتشار محیطی مرتبط با بتن که برای پروژه‌های زیربنایی بزرگ استفاده می‌شود، ارائه می‌کند. موجودی‌ها در مدل‌های گازهای گلخانه‌ای در دسترس عموم، انتشارات تنظیم‌شده و مصرف انرژی در فناوری‌ها (GREET) گنجانده شده‌اند. موجودی‌های چرخه عمر با استفاده از داده‌های انتشار محیطی در سطح تأسیسات از مجموعه داده‌های ایالات متحده نرمال‌سازی شده به سطوح فعالیت ایجاد می‌شوند که بر اساس ظرفیت تولید و داده‌های استفاده ارائه‌شده توسط انجمن سیمان پرتلند (PCA) و سالنامه بررسی زمین‌شناسی مواد معدنی ایالات متحده است. فرآیندهای واحد برای استخراج سنگ آهک، استخراج شن و ماسه، و کارخانه‌های بچ مخلوط مرطوب بر اساس کل انتشارات زیست‌محیطی منبع نقطه‌ای ملی و آمار تولید، همراه با جریان‌های متناظر مرتبط با مصرف سوخت خارج از جاده و سایر موارد غیرمجاز توسعه داده می‌شوند. انتشار منبع نقطه ای نتایج ارزیابی تأثیر نقطه میانی برای ارائه بینشی در مورد اهمیت نسبی آنها در زمینه تأثیرات کل ایالات متحده عادی شده است. این یافته‌ها نشان می‌دهند که فناوری‌های کلسینه‌سازی پیشرفته به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای کمک می‌کنند، اما مجموعه کامل انتشارات همچنین اهمیت انتشار فلز و انتشار ذرات معلق ناشی از فعالیت‌های غیرمرتبط با احتراق را برجسته می‌کند.
توجه! این متن ترجمه ماشینی بوده و توسط مترجمین ای ترجمه، ترجمه نشده است.
Abstract
Concrete is a primary material in infrastructure projects and is a significant contributor to global climate emissions. However, there is a lack of readily available cement and ready-mix concrete inventory data for evaluating the environmental performance of the industries. This study describes the development of cradle-to-gate inventories for U.S. ready-mix concrete and gate-to-gate inventories for portland cement production technologies. These life-cycle inventories provide baselines for the environmental releases associated with concrete that is used for major infrastructure projects. The inventories are incorporated into the publicly available Greenhouse gases, Regulated Emissions, and Energy use in Technologies (GREET) model. The life-cycle inventories are created using facility-level environmental release data from U.S. datasets normalized to activity levels which are based on production capacity and utilization data provided by Portland Cement Association (PCA) and the U.S. Geological Survey Minerals Yearbook. Unit processes for limestone quarrying, sand and gravel quarrying, and wet-mix concrete batch plants are developed on the basis of national total point-source environmental releases and production statistics, coupled with corresponding flows associated with off-road fuel consumption and other non-point-source emissions. Midpoint impact assessment results are normalized to provide insight into their relative significance in the context of U.S.
Introduction
Concrete is a primary structural material central to the construction projects throughout the world. It is the second most-consumed material in the world, after water (Miller et al., 2018b). Cement is the binder that holds concrete aggregates together, enabling structural performance. Global cement production of about 4.1 billion tonnes year after year since 2013 (IEA, 2021). Of this, 102 million tonnes, or 2.5%, were consumed in the U.S. Concrete can be transported, pumped, and poured to fill frames in a wide range of forms, and once cured, it is rigid and durable, making it ideal for structural elements, especially distributed transportation infrastructure. As a result, concrete is used in a wide range of construction projects. The Portland Cement Association (PCA) reports that in 2015, 30% of the cement use in the U.S. was for transportation infrastructure, 28% for residential buildings, 18% for nonresidential buildings, 13% for public utilities and water/wastewater systems, and 10% for other applications (PCA, 2016).
Conclusions
This study provides transparent emissions data for infrastructure modeling within the GREET framework, as well as robust inventories for openLCA modeling, available for free download on the Federal LCA Commons. The four primary kiln technologies employed to produce cement are all available, in addition to the U.S. national average blend, enabling specification of blends that may be more regionally appropriate for specific LCA studies. The ready-mix concrete inventory is appropriate for commonly available truck-delivered concrete and is also adaptable for specified cement blends, including adjustments for modeling batch plants that may be set up for larger infrastructure projects. These data enable transparent assessments of concrete applications with complete inventories across a full suite of life-cycle impact categories. Researchers and decision-makers can use GREET or the data on the Federal Commons to assess the impacts associated with major concrete infrastructure projects.