Onderzoek naar duurzaam gebruik van asfaltgranulaat

Onderzoek naar duurzaam
gebruik van asfaltgranulaat in
bitumineuze asfaltmengsels:
levenscyclusanalyse
Inhoud
• Inleiding: het gebruik van asfaltgranulaat
• Milieu impact bitumineuze verhardingen: vereenvoudigde tools
•
Gebruikte tools
•
Bevindingen
•
Invloedrijke processen
• Milieu impact bitumineuze verhardingen: SimaPro
•
Bevindingen
•
Case en sub cases
•
Gevoeligheidsanalyses
• Besluit
Inleiding: het gebruik van asfaltgranulaat
Cijfers EAPA “Asphalt in Figures 2012” voor België
• Totale productie warme en half warme asfaltmengsels (HMA en
WMA): 5,6 miljoen ton
• Beschikbaar asfaltgranulaat (AG): 1,5 miljoen ton
• Percentage van het beschikbare AG, gebruikt in warme en half
warme asfaltmengsels: 61 %
• Percentage van de nieuwe warme en half warme asfaltmengsels
die AG bevatten: 49 %
Inleiding: het gebruik van asfaltgranulaat
AG is het belangrijkste recyclagemateriaal binnen de asfaltsector
• 61 % van het AG wordt hoogwaardig hergebruikt
• Economisch benefit van ± 10 €/ton AG;
stortkosten tot meer dan 100 €/ton [1][2]
ÆVoornamelijk economisch argument voor het gebruik van AG!
• Impact op het milieu?
[1] T. Van Houtven, “Economische studie aB3”, Hogeschool Antwerpen, 2008.
[2] Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw, “Handleiding voor de keuze van de asfaltverharding bij het ontwerp of
onderhoud van wegconstructies”, Brussel, 2006.
Milieu impact bitumineuze verhardingen:
vereenvoudigde tools
Gebruikte tools
• asPECT (GB)
• ECORCE (FR)
• Koolstofteller (BE)
• PaLATE (US)
• HA CCT (GB)
• DuboCalc (NL)
• Changer (Internationaal)
Milieu impact bitumineuze verhardingen:
vereenvoudigde tools
Bevindingen
• Iedere tool heeft beperkingen
•
asPECT, Koolstofteller, HA CCT, Changer: beperkt tot CO2eq
•
Koolstofteller, ECORCE, HA CCT, Changer, PaLATE: niet mogelijk om zelf
materialen toe te voegen aan de database
• Gebruik zelfde software voor (relatieve) vergelijkingen
• Belang van de interpretatie van de resultaten en het opnemen van
de aannames en beperkingen in de rapportage van de resultaten
Milieu impact bitumineuze verhardingen:
vereenvoudigde tools
Resultaten MP [2]: invloedrijke processen
• Factoren met een belangrijke invloed op het Global Warming
Potential
•
Vochtgehalte aggregaten en AG
•
Brandstoftype
•
Continuïteit van de asfaltproductie
•
Afstelling van de droogtrommel
• CO2eq reductie ten gevolge van reductie vochtgehalte en gebruik
AG significanter dan asfalt bij verlaagde temperatuur (AVT)
[2] A. Van Dessel en D. Ven, “Vooronderzoek naar de CO2-reductie en de energiewinst bij gebruik van asfalt bij
verlaagde tempertuur (AVT),” Artesis Hogeschool Antwerpen, 2012.
Milieu impact bitumineuze verhardingen:
vereenvoudigde tools
Case studie: asPECT
• Vergelijkende case studie
•
Identieke processen worden niet in beschouwing genomen
•
Beperkt tot productie asfalt en
constructie van de weg
• T oplaag AB-4C; 1800 m² en dikte
0,04 m Æ 180 ton asfalt
•
Sub case 1: warm asfalt (REF)
•
Sub case 2: half warm asfalt of
asfalt bij verlaagde temperatuur
met chemisch additief (AVT)
Milieu impact bitumineuze verhardingen:
SimaPro
Bevindingen
• Zelf model opstellen
•
Systeemgrenzen bepalen
(vs. vooraf gedefinieerd in vereenvoudigde tools)
•
Volledige LCA vs. vergelijkende LCA (waarbij dezelfde processen buiten
beschouwing gelaten worden)
•
Keuze effectbeoordelingsmethode (Life Cycle Impact assessment methode)
•
ISO 14040; ISO 14044
• Data
•
Hoeveelheden, methoden, types & milieudata van verbruik materialen en
energie, transport, betrokken processen…
•
Achtergrondgegevens beschikbaar in ecoinvent
Milieu impact bitumineuze verhardingen:
SimaPro
• Case
•
Toplaag AB-4C; 1800 m² en dikte 0,04 m = 180 ton asfaltmengsel
•
Systeemgrenzen bepalen
productie asfalt (materialen, warmte, elektrische energie) en
constructie van de weg (kleeflaag, spreiden, verdichten)
•
Keuze effectbeoordelingsmethode
Default: ReCiPe (ontwikkeld door RIVM, CML, PRé Consultants, en Radboud
Universiteit Nijmegen)
•
Enkel data uit de ecoinvent database werd gebruikt
•
Allocatie: [100:0] Æ deze aanpak benadert de aspecten van recyclage enkel
vanuit het productieproces; een cut-off regel wordt toegepast bij End Of Life
•
Sub case 1: REF – warm asfalt
Sub case 2: AG – warm asfalt met asfaltgranulaat (AG)
Sub case 3: AVT – half warm asfalt met chemisch additief
Milieu impact bitumineuze verhardingen:
SimaPro
Sub case 1: REF
Milieu impact bitumineuze verhardingen:
SimaPro
Sub case 2: AG
Milieu impact bitumineuze verhardingen:
SimaPro
Sub case 3: AVT
Milieu impact bitumineuze verhardingen:
SimaPro
Vergelijking REF, AG, AVT
100
95
90
85
80
75
70
65
60
%
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Climate
change
Ozone de
pletion
Human
toxicity
Photoche
mical oxid
Particulat
e matter
Ionising
radiation
Terrestria
l acidificat
Freshwat
er eutrop
Marine eu
trophicati
LC asphalt pavement REF
Comparing 1 p 'LC asphalt pavement REF', 1 p 'LC asphalt pavement_RAP' and 1 p 'LC asphalt pavement_WMA';
Method: ReCiPe Midpoint (H) V1.06 / Europe ReCiPe H / Characterisation
Terrestria
l ecotoxici
Freshwat
er ecotoxi
Marine ec
otoxicity
LC asphalt pavement_RAP
Agricultur
al land oc
Urban lan
d occupat
LC asphalt pavement_WMA
Natural
land tran
Water de
pletion
Metal dep
letion
Fossil dep
letion
Milieu impact bitumineuze verhardingen:
SimaPro
Gevoeligheidsanalyse
• Brandstoftype
•
Aardgas (default) in plaats van
zware stookolie
• Voor het drogen en verwarmen
van de aggregaten en de
verwarmde opslag van bitumen
Milieu impact bitumineuze verhardingen:
SimaPro
Gevoeligheidsanalyse
• Transport methode
•
Een vrachtschip in plaats van een gemiddelde vrachtwagen > 28 ton (default)
•
Voor de aanvoer van
de grondstoffen
Milieu impact bitumineuze verhardingen:
SimaPro
Gevoeligheidsanalyse
• Levensduur
•
Een levensduur van 15 jaar in plaats van 14 jaar (default) voor de toplaag
•
Afname van de impact per jaar
Milieu impact bitumineuze verhardingen:
SimaPro
Gevoeligheidsanalyse
• Zomersituatie in plaats van wintersituatie voor aggregaten
•
Zomersituatie: 20 °C, 2 % vocht
•
Wintersituatie: 0 °C, 9 % vocht
Bestudeerde processen
Kringloop van asfalt
Besluit
Bevindingen vereenvoudigde tools vs. Simapro
• Het gebruik van SimaPro biedt vele voordelen
•
Vrije keuze systeemgrenzen
•
Vrije keuze LCIA-methode; keuze impactcategorieën
•
Vrije keuze databronnen
• Het gebruik van SimaPro vereist voorkennis en ervaring voor het
berekenen van cases
Besluit
Resultaten
• Vereenvoudigde tool (asPECT)
Æ Enkel Global Warming Potential (kg CO2 eq)
Æ REF scoort beter dan AVT
• SimaPro
Æ Meer milieu-gerelateerde aspecten worden in rekening gebracht
Æ REF scoort beter dan AVT
Besluit
Er is meer nodig dan CO2 equivalenten
voor een eerlijke vergelijking
Kleine massa, grote impact
Æ verwaarloos geen additieven
Bedankt voor uw aandacht.
Contact:
[email protected]
Faculteit Toegepaste Ingenieurswetenschappen,
Paardenmarkt 92, Antwerpen

Download Report