HFC-365mfc ve Yüksek Performanslı Sert Poliüretan Yalıtımın Yaşam Evresi Değerlendirmesi

  • Kimyasallar
  • Ziyaret: 2890
  • makale, poliuretan
  • Son Güncelleme: 27-08-2013
  •  
    Share on Tumblr       

HFC-365mfc ve Yüksek Performanslı Sert Poliüretan Yalıtımın Yaşam Evresi Değerlendirmesi

 

Bir ürünün yaşam evresi değerlendirmesi (life cycle assessment - LCA) çevre dengesi (ecobalance) olarak da adlandırılır. Ürünün hammaddesinin elde edilmesinden üretilip kullanılmasına ve bertaraf edilmesine kadar tüm evrelerin çevreye olan etkisinin sistematik olarak analizini içerir.

 Türkiye’de ithalatının bu senenin başında sonlandırılmış olan HCFC-141b, Avrupa’da 2000’li yılların başlarında sonlandırılmıştır.

 Bu yazımızda Avrupa’da HCFC-141b’nin sonlandırılması ile beraber henüz HFC-365mfc’nin yeni şişirme ajanı olarak uygulamalarda geliştirilmesi aşamasında yaşam evresi değerlendirmesine başvurulmuş olan iki çalışmamızın sonuçlarını sunmaktayız:

 1. HFC-365mfc’nin şişirme ajanı ve yalıtım malzemesi olarak poliüretan sert köpüklerde ısı yalıtımı olarak kullanılması.

2. HFC-365mfc ile şişirilmiş sert poliüretan sprey köpükler. Bu çalışmalar ISO 14040 serisi uluslararası LCA standartlarına göre yapılmış olup Almanya’da Hannover şehrindeki bağımsız bir kuruluş olan TÜV Nord Kurumu tarafından belgelendirilmiştir.

Günümüzde geliştirilen yalıtım sistemlerinin karşılamaya çalıştıkları çaba gerektiren iki talep vardır:

1. Sağlıklı ve rahat bir yaşam sürdürebilmemiz için gereksinim duyulan uygun sıcaklığın çalışma ve yaşama alanlarımızda tasarruflu enerji kullanımı ile sağlanması,

2. Kaynakların en etkili şekilde kullanılması ve çevre dengesinin yıpratılmamasıdır. Yüksek performanslı poliüretan köpüklerin, yüksek performanslı şişirme ajanslarına ihtiyaçları vardır. HFC-365mfc hidrofluorokarbon olup hidroklorofluorokarbon olan HCFC-141b’nin yerine sert (rigid) poliüretan köpük üretiminde kullanılmak üzere geliştirilmiştir. HFC-365mfc, HCFC-141b’den farklı olarak klor atomu içermediği için ozon tabakasına herhangi bir zararı yoktur.

 Ancak HCFC-141b gibi havaya salındığı takdirde küresel ısınmayaetkisi vardır. Buna karşın HFC-365mfc ile şişirilmiş poliüretan (PU) köpükler mükemmel yalıtım performansı sergilerler. Sonuç olarak daha az ısınma enerjisine gereksinim duyulduğundan daha az karbondioksit (CO2) salınımına sebep

olunur. CO2 sera gazı etkisine sebebiyet veren ana unsurdur.

HFC-365mfc’nin şişirme ajanı ve yalıtım malzemesi olarak poliüretan sert köpüklerde ısı yalıtımı olarak kullanılması

 Bu çalışmanın ortakları Solvay, BASF, Kingspan ve Synthesia firmalarıdır.

 Yaşam everesi değerlendirmesi için aşağıda belirtilen tipik sert PU köpük ürünleri ile ilgili uygulamaları incelenmiştir:

 1. Birinci uygulamada bir endüstri binasının terasının su/ CO2, HCFC-141b ya da HFC-365mfc gibi değişik şişirme ajanları ile elde edilmiş olan PU sprey köpükler ile yalıtımları analiz edilmiştir.

 2. İkinci uygulamada ise bir evin eğimli çatısının altına döşenmiş n-pentan, HCFC-141b ya da HFC-365mfc gibi değişik şişirme ajanları ile elde edilmiş PU panellerin yalıtımı analiz edilmiştir.

Yüksek yalıtım performansı gerektiğinde ve ayrıca hacim ve statik mukavemet de söz konusu olduğunda ince yalıtım yüzeyler tercih konusu olmaktadır. Bu açıdan değerlendirildiğinde HFC-365mfc ile şişirilmiş sert PU köpükler su/CO2 ve n-pentan ile şişirilmiş PU köpüklere göre daha etkilidirler.

 1. Enerjide tasarruf sağlarlar.

2. Doğal kaynakların tüketimi göreceli olarak azalır.

3. Daha az salınıma sebep olurlar.

4. Ortaya çıkacak atık miktarı göreceli olarak daha az olur.

 Bunun ötesinde ayrıca evlerde duvar yalıtımı içinHFC-365mfc ile şişirilmiş PU paneller kullanıldığında enerjiden tasarruf edildiği ve çevreye etkisi olabilecek maddelerin emisyonunda da bir ısınma periyodundan daha az bir sürede bile azalmanın olduğu gözlemlenmiştir. 15 ısınma periyodundan sonra da n-pentan ile şişirilmiş PU panellere göre küresel ısınma açısından da daha iyi sonuçlar elde edilmiştir. Her iki yalıtım malzemesi hiç yalıtım kullanılmayan durumlara göre çok olumlu sonuçlara ulaşılmasını bir ısınma periyodundan daha kısa bir sürede sağlamaktadır. 

Çalışma, hassasiyet (sensitivity) analizlerini de içermektedir. Bu analizler bir ürünün kullanım süresi, bu süre zarfında şişirme ajanı kaybı ya da uygulanan yalıtımın kalınlığı gibi ilgili parametrelerle oynandığında elde edilen sonuçların güvenirliğini ve geçerliliğini ayrıntılı olarak göstermiştir. ‘’Endof- life management’’ dediğimiz bir ürünün kullanımının tamamlanmasına kadar ve sonrasındaki süreyi de içerecek şekilde ürünün değerlendirilmesine açıklık getirilmiştir.

 Yapılan ortak çalışma kendine özgü eşsiz bir bilginin üretilmesine yardımcı olmuştur. Bir ürünün değerlendirilmesinde çevreyle ilgili tek bir parametrenin kullanılması yanlış sonuçlara ulaşılmasına sebebiyet verebilir. Yaşam evresi değerlendirmesi daha gerçekçi ve dengeli bilgi elde edilmesini sağlar. Resmin tamamına bakıldığında HFC-365mfc (1,1,1,3,3-pentaflorobutan), HCFC-141b (1,1-dikloro.-1-floroetan) maddesinin yerine kullanılabilecek yüksek performanslı şişirme ajanı potansiyeline sahip olup yüksek performanslı sert poliüretan köpük üretmek için kullanılabilir. Enerji, küresel ısınma katsayısı (global warming potential – GWP) ve fotokimyasal etki ile ozon oluşumu potansiyeli (photochemical ozone creation potential – POCP) kıstas alındığında kazanım süresibir ısınma periyodundan daha azdır


 











Bu çalışmada eşit kalınlıkta yalıtım kullanılmıştır. Endüstri binası için 25 yıl, mesken için ise 50 yıl kullanım süresi üzerinden hesaplama yapılmıştır.

HFC-365mfc ile Şişirilmiş Sert Poliüretan Sprey Köpükler

 

Bu çalışmanın ortakları Solvay, BASF, ATEPA (Asociacion Tecnicadel Poliuretano Aplicado), Synthesia ve Advanced Chemicals firmalarıdır.

 

Yaşam evresi değerlendirmesi aşağıda belirtilen tipik sert PU sprey köpük uygulamaları İspanya ve Portekiz için incelenmiştir:

 

1. Evlerin duvar ve çatılarının su/CO2, SOLKANE®141b yada SOLKANE®365mfc gibi değişik şişirme ajanları ile elde edilmiş PU sprey köpükler ile ısı yalıtımları yapılmıştır.

 

2. İspanya ve Portekiz yarım adasındaki değişik iklim bölgeleriörneklendirilecek şekilde seçim yapılmıştır.

 

3. Hem ısınma hem de soğutma enerjisi dikkate alınmıştır.

 

Türkiye’nin İspanya ve Portekiz gibi bir Akdeniz ülkesi olup benzer iklim kuşağında olması açısından çalışmanın sonuçları birebir değerlendirilebilir.

 

İspanya ve Portekiz yarım adasındaki değişik iklim bölgelerinden altı şehirde Almeria, Barselona, Toledo, Madrid, Avila ve Lizbon’da çalışma yapılmıştır. Doğrudan SOLKANE®365mfc ile şişirilmiş sert PU sprey köpükler su/CO2 ile şişirilmiş olanlarla karşılaştırıldığında aşağıdaki sonuçlar elde edilmektedir:

 

1. Enerji kazanımı %15 seviyesindedir.

2. Küresel ısınmaya etki %2 – 10 civarında azalıyor olup asit yağmuru, su ve toprak kirliliği ve sis oluşumu dikkate alındığında bu oran %15’e varmaktadır.

3. Atık madde miktarı %15 azalmaktadır.

 

SOLKANE®365mfc’li yalıtım sistemleri enerjiden tasarruf ettirerek çevreye olumlu katkı sağlamanın ötesinde aynı zamanda ekonomik fayda da sağlamaktadır.

 

Binanın ısıtma ve soğutma masrafları %15 civarında azalmaktadır. Enerji maliyetlerinin sürekli olarak arttığı düşünüldüğünde buradan elde edilecek tasarrufun önemi gün geçtikçe daha da artmaktadır.

 

Bu çalışmada eşit kalınlıkta yalıtım kullanılmıştır. Binalar meskendir ve 50 yıllık kullanım süresi üzerinden hesaplama yapılmıştır.


 


 

İspanya ve Portekiz yarım adasındaki değişik iklim bölgelerinden altı şehirde Almeria, Barselona, Toledo, Madrid, Avila ve Lizbon’da çalışma yapılmış olup Toledo’da elde edilmiş olan sonuçlar Madrid ve Barselona şehirlerinden elde edilmiş olan sonuçların arasında bir değerde ve Almeria’daki sonuçlar da Lizbon’dakilerle hemen hemen aynı olduğu için yukarıdaki grafiklerde gösterilmemiştir. Tüm yaşam evresi değerlendirilmesi yapıldığında SOLKANE®365 mfc ile şişirilmiş sert PU sprey köpük yalıtımları su / CO2 ile şişirilmiş olanlara göre mükemmel sonuçlar sergilemektedirler.

Sonuç

Yapılan her iki ortak çalışmadan kendine özgü eşsiz bir bilgi ortaya çıkmıştır. Bir ürünün değerlendirilmesinde çevreyle ilgili tek bir parametrenin kullanılması yanlış sonuçlara ulaşılmasına sebebiyet verebilir. Yaşam evresi değerlendirmesi daha gerçekçi ve dengeli bilgi elde edilmesini sağlamış olup HFC-365mfc’nin HCFC-141b maddesinin yerine kullanılabilecek yüksek performanslı şişirme ajanı potansiyeline sahip olup yüksek performanslı sert poliüretan sprey köpük ya da panel üretmek için kullanılabilir.