LCA i designfasen til et nano isolasjonsmateriale

Transkript

1 Reidun Dahl Schlanbusch LCA i designfasen til et nano isolasjonsmateriale Masteroppgave på NTNU januar 2013 i samarbeid med The Research Centre on Zero Emission Buildings Teknologi for et bedre samfunn 1

2 Min bakgrunn for å velge denne oppgaven Nanoteknologilinja på NTNU med spesialisering "Nanomaterialer for energi og miljø" Fag fra programmet for Industriell Økologi Teknologi for et bedre samfunn 2

3 I ZEB er både nanomaterialer og miljø fokusområder Arbeidspakke 1: Avanserte materialer Teknologi for et bedre samfunn 3

4 Livssyklusanalyse er essensielt Teknologi for et bedre samfunn 4

5 LCA Funksjonell enhet Teknologi for et bedre samfunn 5

6 Et nano isolasjonsmateriale i utviklingsfasen htp:// kan- bli- isolasjon Teknologi for et bedre samfunn 6

7 Teknologi for et bedre samfunn 7

8 Kan LCA benytes på et produkt som ennå er i Zdlig utviklingsfase? Ukjente/foranderlige fysiske og funksjonelle karakteriszka Lite data Større verdi å gjøre analysen på et Zdlig stadium - ecodesign. Derfor eterspørres metodikk for å gjøre miljøanalyser på et Zdligere stadium Teknologi for et bedre samfunn 8

9 Metode for integrasjon av LCA i Zdligfase materialdesign Lappeteppe av egne idéer og forslag fra det Sveitsiske LCA- miljøet: Althaus, H.J., et al., The ecoinvent database: Life Cycle Inventories of Chemicals, Wernet, G., S. Hellweg, and K. Hungerbuhler, A 9ered approach to es9mate inventory data and impacts of chemical products and mixtures. InternaZonal Journal of Life Cycle Assessment, (6): p Hischier, R., et al., Establishing life cycle inventories of chemicals based on differing data availability. InternaZonal Journal of Life Cycle Assessment, (1): p Wernet, G., et al., Life cycle assessment of fine chemical produc9on: a case study of pharmaceu9cal synthesis. InternaZonal Journal of Life Cycle Assessment, (3): p Går blant annet på: - Bruke generiske data Enhet basert på masse i stedet for funksjon som utgangspunkt. Bruke kjemikunnskaper og modellere prosesser Tilpasninger basert på inngående kunnskap om systemet. Utvidet bruk av sensizvitetsanalyser og scenarioer Teknologi for et bedre samfunn 9

10 LCA av hule silika nanokuler Mål Målet med denne analysen er å forstå hvordan de ulike akzvitetene i produksjonen av hule silika nanokuler bidrar Zl global oppvarming og eterspørsel av energi. Resultatene vil bli benytet av forskere for å opzmalisere produksjonen og valg av råmaterialer Zl produktet med hensyn Zl miljøet. I Zllegg kan studien tjene som forslag på hvordan man kan integrere LCA i ugormingen av andre FoU- materialer. Teknologi for et bedre samfunn 10

11 LCA Indikatorer "Global Warming PotenZal" (CO2 ekvivalenter) og "Cumulated Energy Demand (CED) (MJ) per kg nanokuler Teknologi for et bedre samfunn 11

12 LCA av hule silika nanokuler Teknologi for et bedre samfunn 12

13 Metode SensiZvitetsanalyse SensiZvitetsanalysen kan gi minimum og maksimumsverdier som vi vet at det virkelige resultatet ligger mellom SensiZvitetsanalysen kan også gi oss svar på hvilke enkeltprosesser det lønner seg å investere i å forbedre, og hvilke vi ikke tjener så mye på å endre. SensiZvitetsanalyse kan hjelpe oss med å se hvor usikre resultatene egentlig er. Teknologi for et bedre samfunn 13

14 LCA av hule silika nanokuler Resultater Teknologi for et bedre samfunn 14

15 LCA av hule silika nanokuler Resultater CC [kg CO2 eq.] 17 kg 1 kg 14 kg 25 kg CED [MJ] 377 MJ 14 MJ 542 MJ 410 MJ 0 % 10 % 20 % 30 % 40 % 50 % 60 % 70 % 80 % 90 % 100 % Tetraethyl Orthosilicate (TEOS) Ammonia Hydroxide (28%) Virgin Ethanol Recycled Ethanol Teknologi for et bedre samfunn 15

16 Vik8gste anbefalinger for en grønnere produksjonsmetode - Etanolbruk - MÅ reduseres - - Gjenbruk qerner ikke problemet uten videre EnergieffekZv resirkulering - TEOS - bør subsztueres RessurseffekZvisering og opzmal termisk resistans - avgjørende for konkurransedykzg "pris". Teknologi for et bedre samfunn 16

17 Takk for meg! DeTe var ekspressversjonen jeg svarer gjerne på spørsmål! Teknologi for et bedre samfunn 17

18 LCA av hule silika nanokuler x kg nanospheres Teknologi for et bedre samfunn 18

19 Teknologi for et bedre samfunn 19