صنعت سرامیک با پخت مواد مبتنی بر خاک رس در دماهای بالا، کاشی تولید می‌کند، فرآیندی که تقریباً ۱٪ از انتشار CO2 صنعتی در اروپا را تحت سیستم تجارت انتشار گازهای گلخانه‌ای اتحادیه اروپا (ETS) تشکیل می‌دهد. در مقابل، صنعت سنگ مرمر شامل استخراج و فراوری مکانیکی سنگ طبیعی است که به انرژی حرارتی کمتری نیاز دارد اما می‌تواند باعث انتشار گازهای گلخانه‌ای بیشتری از حمل و نقل شود.

صنعت کاشی و سرامیک

در سطح جهانی، تولید سرامیک مسئول انتشار تقریباً ۱۹ میلیون تن CO2 در هر سال است، با GWP معمولی معادل ۱۴.۴ کیلوگرم CO₂ در هر متر مربع. حدود ۹۲.۱٪ از این انتشارها را می‌توان به CO₂ نسبت داد، که سهم عمده آن از پخت (۵۵٪ مصرف انرژی) و خشک کردن (۴۵٪) ناشی می‌شود.

• از ورود تا خروج : کاشی‌های سرامیکی حدود 0.539 کیلوگرم معادل CO₂ به ازای هر کیلوگرم انتشار دارند که با فرض چگالی 20 کیلوگرم بر متر مربع، تقریباً 10.8 کیلوگرم بر متر مربع می‌شود. در یک مطالعه موردی از فوشان، کل انتشار 180000 تن در سال گزارش شده است که میزان انتشار به ازای هر واحد حدود 10٪ بالاتر از میانگین جهانی برای تأسیسات پیشرفته است (مقادیر خاص محصول 1 تا 2 کیلوگرم CO₂ به ازای هر کیلوگرم را نشان می‌دهد).
• چرخه عمر کامل (50 سال): در طول یک دوره 50 ساله، GWP چرخه عمر کامل 16.3 کیلوگرم معادل CO₂ در هر متر مربع است که 80٪ از انتشار گازهای گلخانه‌ای در طول تولید و 20٪ باقی مانده در طول نصب و استفاده رخ می‌دهد.
• تجزیه و تحلیل فرآیند: خشک کردن پاششی ۳۶٪، پخت ۵۵٪ و لعاب‌کاری سهم جزئی در این میزان دارند. کل انرژی تجدیدناپذیر مصرفی ۲۹۰ مگاژول در هر متر مربع است .

صنعت سنگ مرمر

انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از تولید سنگ مرمر در درجه اول ناشی از استخراج (با استفاده از دیزل و برق) و فعالیت‌های فرآوری مانند اره کردن و صیقل دادن است. حمل و نقل نیز می‌تواند قابل توجه باشد. در حالی که داده‌های جهانی سالانه محدود است، معادن ایالات متحده و اتحادیه اروپا انتشار گازهای گلخانه‌ای از ورود تا خروج را حدود ۳۲ تا ۵۲ کیلوگرم معادل CO₂ در هر متر مربع گزارش می‌کنند.

• از ورود تا خروج : میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای معادل ۲.۰۱ کیلوگرم CO₂ به ازای هر کیلوگرم (یا تقریباً ۵۲ کیلوگرم بر متر مربع با فرض چگالی ۲۶ کیلوگرم بر متر مربع) تخمین زده می‌شود. در مطالعه Polycor (ایالات متحده)، مراحل A1-A3 در مجموع ۳۲.۷۵ کیلوگرم بر متر مربع را شامل می‌شوند که ۱۶٪ آن مربوط به استخراج و ۸۰٪ مربوط به فرآوری است.
• چرخه عمر کامل (50 سال): برخی مطالعات، GWP کل پایین‌تری را برای سنگ مرمر با معادل 10.9 کیلوگرم CO₂ در هر متر مربع گزارش می‌کنند ، که عمدتاً به دلیل حداقل نیازهای نگهداری است.
• تجزیه و تحلیل فرآیند: فرآوری (A3) تقریباً 60٪ از انتشار گازهای گلخانه‌ای را تشکیل می‌دهد (که برق 92٪ از این مقدار را تشکیل می‌دهد)، استخراج معادن (A1) 12٪ و حمل و نقل در صورت تأمین منابع محلی، سهم کمی دارد. کل مصرف انرژی تجدیدناپذیر 161 مگاژول در هر متر مربع است .

تحلیل تطبیقی

• GWP در هر متر مربع: کاشی‌های سرامیکی اغلب به دلیل نیاز شدید به انرژی برای پخت، GWP بالاتری را در ارزیابی‌های کامل چرخه عمر نشان می‌دهند. سنگ مرمر ، به عنوان یک ماده طبیعی، می‌تواند GWP کمتری در هر متر مربع ارائه دهد، اگرچه این امر تحت تأثیر ضخامت و عوامل حمل و نقل قرار می‌گیرد.
• از وزود تا خروج : سرامیک‌ها معادل ۱۶.۳ کیلوگرم CO₂ در هر متر مربع و سنگ مرمر حدود ۱۰.۹ کیلوگرم CO₂ منتشر می‌کنند.
• چرخه عمر کامل: سنگ مرمر در مقایسه با سرامیک در سناریوهای ۵۰ تا ۷۵ ساله، مقادیر کمتری را نشان می‌دهد. طبق نمرات شاخص‌های زیست‌محیطی، سنگ مرمر تقریباً ۵۵٪ عملکرد بهتری دارد.

عوامل کلیدی: برای سرامیک ، ۸۰٪ از انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از پخت است. برای سنگ مرمر ، فرآوری و حمل و نقل ۶۰ تا ۸۰٪ را تشکیل می‌دهد. تهیه سنگ مرمر از منابع محلی می‌تواند ردپای آن را تا ۸۰٪ کاهش دهد.

حساسیت: افزایش ۲۰ درصدی در انرژی ورودی، GWP سرامیک را ۱۲ تا ۲۰ درصد افزایش می‌دهد، در حالی که افزایش ضخامت سنگ مرمر به بیش از ۱.۲۵ اینچ، انتشار گازهای گلخانه‌ای را ۲۶ تا ۵۳ درصد افزایش می‌دهد.

سایر تأثیرات: سنگ مرمر تأثیر بیشتری بر کاهش منابع دارد، در حالی که کاشی‌های سرامیکی بیشتر در ایجاد آلاینده‌های معدنی تنفسی نقش دارند.

به طور کلی، سنگ مرمر به طور کلی در مقایسه با کاشی‌های سرامیکی ، به ویژه در کاربردهایی با طول عمر بالا، به دلیل عدم نیاز به پخت پرانرژی، در صورت نرمال‌سازی در هر متر مربع، انتشار گازهای گلخانه‌ای کمتری در چرخه عمر خود نشان می‌دهد. با این حال، عوامل خاص سایت مانند مسافت حمل و نقل می‌تواند این نتایج را تغییر دهد. بنابراین توصیه می‌شود که LCA های خاص پروژه انجام شود و مشوق‌های سیاستی برای تشویق به پذیرش فناوری‌های کم کربن در نظر گرفته شود.

منبع: www.marbleconsulting.eu