دستورالعمل برآورد انتشار گازهای گلخانه ای از فرایندهای صنعتی (صنایع معدنی و فلزی)

دستورالعمل برآورد انتشار گازهای گلخانه ای از فرایندهای صنعتی Instruction for GHG Emissions Inventory from Industrial Processes شماره:1008-123737 /60 عنوان: دستورالعمل برآورد انتشار گازهای گلخانه ای از فرایندهای صنعتی (صنایع معدنی و فلزی) شماره دستورالعمل: 1008-123737 /60 واحد مسئول: دفترامور بهداشت، ایمنی، محیط زیست و انرژی واحد همکار: سازمان های وابسته و استانی تاریخ تصویب: 24 /5 /94 شماره تماس:88897613 حوزه کاربرد: انتشار گازهای گلخانه ای فرایندی تصویب کننده: مدیرکل امور بهداشت، ایمنی، محیط زیست و انرژی (HSEE) پیوست: دارد مدت اعتبار دستور العمل: سه سال تاریخ تجدیدنظر: دستورالعمل مقدمه مطابق با ماده (4) بند (1) و همچنین ماده (12) کنوانسیون تغییر آب و هوا تمامی کشورهای عضو کنوانسیون بایستی آمار ملی کلیه گازهای گلخانه ای ناشی از فعالیتهای بشری را که تحت کنترل پروتکل مونترال نمی‌باشند، با ذکر منابع و حذف آنها توسط حفره ها در حدود امکانات خود و با استفاده از روشهایی که توسط کنفرانس اعضا مورد توافق قرار می‌گیرد از طریق دبیرخانه کنوانسیون به کنفرانس اعضا ارائه نمایند. بر این اساس هیات بین الدول تغییر آب و هوا یا IPCC1 که یکی از ارگانهای فعال در زمینه تدوین چارچوب ضوابط سازمان ملل پیرامون تغییر آب و هوا می‌باشد، وظیفه تهیه دستورالعملها و متدولوژیهای برآورد و گزارش دهی میزان انتشارات گازهای گلخانه ای کشورهای عضو کنوانسیون را برعهده گرفت. مطابق با دستورالعمل IPCC، انتشارات گازهای گلخانه ای در چهار بخش عمده انرژی، فرایندهای صنعتی، کشاورزی و جنگل و پسماند محاسبه می‌شوند. این مجموعه دربرگیرنده دستورالعمل خلاصه شده IPCC برای برآورد انتشارگازهای گلخانه ای ناشی از فرایندهای صنعتی می‌باشد. گازهای گلخانه ای از طیف گسترده ای از فعالیتهای صنعتی منتشر می‌شوند. منابع اصلی انتشار، آندسته از فرایندهای صنعتی هستند که طی آن مواد به صورت فیزیکی یا شیمیایی تبدیل می‌شوند. برای مثال، فرایند کوره بلند در صنایع آهن و فولاد، تولیدآمونیاک و سایر مواد شیمیایی با مصرف سوختهای فسیلی به عنوان مواد اولیه و صنایع تولید سیمان از جمله فرایندهای صنعتی بوده که مقادیر قابل توجهی CO2 منتشر می کنند. در طی این فرایندها، گازهای گلخانه ای مختلفی از جمله دی اکسیدکربن (CO2)، متان (CH4)، اکسید نیتروژن (N2O)، هیدروفلوئوروکربنها (HFCs)و پرفلوئوروکربنها (PFCs) منتشر می‌شوند. جدول - طبقه بندی مهمترین فرایندهای صنعتی و انتشارگازهای گلخانه ای احتمالی آنها 2-فرایندهای صنعتی و مصرف تولیدات CO2 CH4 N2O HFCs PFCs SF6 سایر گازهای هالوژنه 2الف: صنایع معدنی 2الف1: تولید سیمان X * 2الف2: تولید آهک X * 2الف3:تولید شیشه X * 2الف4: سایر مصارف فرایندی کربناتها 2الف4الف: چینی و سرامیک X * 2الف4ب:سایر مصارف سودا X * 2الف4ج:تولید منیزیم غیر متالورژیکی X * 2الف4د:سایر X * 2الف5: سایر X * * 2ب: صنایع شیمیایی 2ب1:تولید آمونیاک X * * 2ب2:تولید اسید نیتریک * * X 2ب3:تولید اسید آدیپیک * * X 2ب4:تولید کاپرولاکتام، گلیوکسال و اسید گلیوکسیلیک * * X 2ب5:تولید کاربید X X * 2ب6:تولید دی اکسید تیتانیوم X * * 2ب7:تولید سودا X * * 2ب8:تولید کربن سیاه وتولیدات پتروشیمی 2ب8الف:متانول X X * 2ب8ب:اتیلن X X * 2ب8ج:دی کلرید اتیلن و مونومر کلرید وینیل X X * 2ب8د:اکسید اتیلن X X * 2ب8ه:اکریلونیتریل X X * 2ب8و:کربن سیاه X X * 2ب9:تولید flourochemical 2ب9الف: انتشارات همراه X X X X 2ب9ب:انتشارات فرار X X X X 2ب10:سایر * * * * * * * 2ج: صنایع فلزی 2ج1:تولید آهن و فولاد X X * 2ج2:تولید آلیاژها X X * 2ج3:تولید آلومینیوم X * X 2ج4:تولید منیزیوم X X X X X 2ج5:تولید سرب X 2ج6:تولید روی X 2ج7:سایر * * * * * * * X: نشاندهنده گازهای منتشره ای است که روش های برآورد آنها در این مجموعه ارائه شده است. *: نشاندهنده گازهایی است که احتمال انتشار آنها از فرایند مورد نظر وجود ارد ولی روش برآورد آنها توسط IPCC ارائه نشده است. هدف برآورد انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از فرایندهای صنعتی دامنه شمول صنایع معدنی و فلزی انتشار دهنده شرح وظایف مسئولیت نظارت برحسن اجرای این دستورالعمل و گزارش دهی به ستاد وزارتخانه بر عهده دفاتر تخصصی یا گروه های HSEE سازمانهای استانی و تابعه می‌باشد. مسئولیت اجرای این دستورالعمل بر عهده کلیه واحدهای صنعتی- معدنی مشمول دستورالعمل و تحت پوشش و نظارت وزارت صنعت، معدن و تجارت می‌باشد. مسئولیت های کارشناس محیط زیست واحدهای صنعتی- معدنی: 1. شناسایی دقیق فرایندها و فناوری های مورد استفاده در فرایند تولید جمع آوری داده های خام مورد نظر دستورالعمل مذکور محاسبه یا برآورد موجودی انتشارات فرایندی مطابق دستورالعمل نظارت، پیگیری و گزارش دهی به دفاتر تخصصی یا گروه های HSEE سازمانهای استانی و تابعه نگهداری، ثبت و ضبط کلیه اطلاعات مورد نظر دستورالعمل به طور سالیانه سازو کار اجرایی و فرآیند انجام کار فرایند انجام کار مطابق تکلیف تعیین شده در ماده 5 آیین‌نامه اجرایی کنوانسیون تغییر آب و هوا و پروتکلهای الحاقی مصوب هیات محترم وزیران به شماره 217845/ت48153ه- مورخ 7/11/91 مسئولیت ارائه گزارش سالیانه انتشار گازهای گلخانه ای در بخش صنعت و معدن برعهده وزارت صنعت، معدن و تجارت می‌باشد. بر این اساس مطابق گردش کار ذیل این عمل صورت می‌گیرد: - ابلاغ به سازمانهای استانی از طرف دفتر HSEE جهت جمع آوری اطلاعات لازم مطابق سازوکار ارائه شده در زیر و برآورد انتشار گازهای گلخانه ای - جمع بندی نتایج و محاسبات برآوردی در دفتر امور HSEE - تهیه و تدوین گزارش دوره ای و ارائه به مبادی ذیربط سازو کار اجرایی اطلاعات مورد نیاز و روشهای محاسباتی به شرح ذیل می‌باشند: الف) صنایع معدنی این بخش به معرفی متدولوژیهای برآورد انتشارات CO2 طی فرایندهای صنعتی که در آنها مواد خام کربناته برای تولید و مصرف محصولات متنوع صنایع معدنی مصرف می‌شوند، می پردازد. انتشارات CO2 ناشی از کربنات ها به دو طریق کلسیناسیون2 و اسیدی کردن3 صورت می‌گیرد. فرایند اصلی انتشار دهنده CO2 شامل کلسیناسیون ترکیبات کربناته می‌باشد که طی آن و از طریق گرمادهی یک اکسید فلزی تشکیل می‌گردد. یک نمونه واکنش کلسیناسیون کلسیت معدنی یا کربنات کلسیم به صورت زیر رخ می دهد: در روش اسیدی کردن واکنش زیر به عنوان مثال می‌تواند صورت گیرد: این واکنش در بسیاری از فرایندهای صنعتی رخ می دهد و انتشار CO2 معمولاً در اثر حضور مقادیر کمی از کربنات به عنوان ناخالصی در یک فرایند اسیدی کردن4 جهت تقویت یک ماده غیر کربناته می‌باشد. برای مثال: در فرایند تصفیه سنگ معدن فسفات با اسید سولفوریک به منظور تولید اسید فسفریک، از کنسانتره فسفات جهت اسیدی کردن استفاده می‌گردد که این کنسانتره حاوی درصد کمی کربناتهای معدنی نیز می‌باشد. به طور کلی میزان CO2 منتشره از اسیدی کردن ناخالصی های کربناته ناچیز می‌باشد. بنابراین این بخش بیشتر بر روی انتشارات ناشی از عمل کلسینه کردن مواد کربناته متمرکز می‌شود. هرچند فرایند کلی که طی آن انتشارات ناشی از کلسیناسیون رخ میدهد در تمام صنایع معدنی مشابه است، با این حال با توجه به اهمیت سهم نسبی در انتشارات جهانی سه گروه انتشار دهنده قابل تشخیص بوده که شامل صنایع تولید سیمان، آهک و شیشه می‌گردد. علاوه بر این سه گروه اصلی، انتشارات ناشی از مصرف کربناتها در سایر صنایع معدنی از جمله سرامیک، مصرف سودا (Na2CO3) و مصرف کربناتها برای تولید اکسید منیزیم غیر متالورژیکی نیز در این فصل مورد توجه قرار می‌گیرد. جدول 1- فرمول، وزن فرمولی و ضریب انتشار کربناتهای متعارف کربنات نام معدنی وزن فرمولی ضریب انتشار (tCO2/t carbonate) CaCO3 کلسیت 0869 /100 43971 /0 MgCO3 منیزیت 3139 /84 52197 /0 CaMg(CO3)2 دولومیت 4008 /184 47732 /0 FeCO3 سیدریت 8539 /115 37987 /0 Ca(Fe, Mg, Mn)(CO3)2 آنکریت 0225 /185-6160 /215 40822 /0 MnCO3 رودوکروزیت 9470 /114 38286 /0 Na2CO3 کربنات سدیم یا سودا 0685 /106 41492 /0 1- تولید سیمان انتخاب روش در دو سطح روش سطح یک: برآورد تولید کلینکر با استفاده از داده های تولید سیمان همانطور که اشاره گردید، محاسبه مستقیم انتشار CO2 با استفاده از داده های تولید سیمان به عبارتی با استفاده از یک ضریب انتشار ثابت بر مبنای تولید سیمان روش مناسبی نمی‌باشد. با این حال، در غیاب داده های مربوط به مصرف کربناتها یا آمار ملی تولید کلینکر، داده های تولید سیمان می‌تواند جهت برآورد تولید کلینکر با توجه به مقادیر و انواع سیمان تولیدی و درصد کلینکر آنها و با در نظر گرفتن داده های واردات و صادرات کلینکر مورد استفاده قرار گیرد. واردات و صادرات کلینکر یک فاکتور مهم در برآورد انتشارت به این روش می‌باشد. انتشارات ناشی از واردات کلینکر با توجه به اینکه در کشور دیگری تولید و برآورد می‌گردد، نباید در آمار ملی انتشار محاسبه گردد. به طور مشابه، انتشارات ناشی از کلینکری که نهایتاٌ صادر می‌گردد بایستی در برآورد انتشارات کشور تولید کننده کلینکر لحاظ گردد. سپس با کمک یک ضریب انتشار میزان CO2 منتشره محاسبه می‌گردد. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضرایب انتشار در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد) روش سطح دو: استفاده از داده های تولید کلینکر در صورتی که اطلاعات کاملی از قبیل وزن و ترکیب کربناتهای مصرف شده در تولید کلینکر در دسترس نباشد بهتر است که از مجموع داده های تولید کلینکر در سطح ملی و داده های مربوط به میزان CaO در کلینکر به عنوان ضریب انتشار استفاده گردد. رویکرد سطح 2 بر مبنای فرضیات زیر در رابطه با صنعت سیمان و تولید کلینکر می‌باشد: عمده سیمان هیدرولیک شامل سیمان پرتلند یا سیمان مشابهی است که به کلینکر سیمان پرتلند نیاز دارد. تنوع ترکیبی CaO کلینکر بسیار محدود بوده و میزان MgO ناچیز است. کارخانجات تولیدی به طور کلی قادر به کنترل میزان CaO مواد اولیه مصرفی و کلینکر با تلرانس (حد رواداری) نزدیک و محدود می‌باشند. زمانی که به جای اندازه گیری مستقیم، میزان کلینکر در محاسبات منظور می‌گردد در هنگام ممیزی، توافق نزدیکی بر سر هر دو روش برآورد وجود دارد. میزان CaO کلینکر یک کارخانه تولیدی در طور سال تغییر چشمگیری نمی کند. منبع اصلی تامین CaOبرای بیشتر کارخانجات CaCO3بوده و حداقل در سطح کارخانجات، مقادیر منابع عمده غیر کربنی CaO، مشخص و اندازه گیری شده است. کلسیناسیون کربناتهای مصرفی برای تولید کلینکر 100درصد یا نزدیک به آن صورت می‌گیرد. کالکتورهای غبار موجود در کارخانه، کل غبار کوره یا CKD را جمع آوری نموده هرچند ضرورتاً تمام آن به کوره بازگردانی نمی شود. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضرایب انتشار در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) 2- تولید آهک انتخاب روش در دو سطح روش سطح یک این روش از یک ضریب انتشار قراردادی برای داده های ملی تولید آهک استفاده می نماید. در این روش، آمار کشوری مربوط به تولید انواع مختلف آهک از قبیل آهک زنده با کلسیم بالا، آهک دولومیتی یا هیدراته مورد استفاده نمی‌باشند.همچنین در این روش غبار کوره یا LKD محاسبه نمی شود. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) روش سطح دو: در صورتی که داده های ملی تولید انواع آهک در دسترس باشد، نسبت تولید آهک به تولید LKD در سطح کارخانه بایستی به دست آید. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) 3- تولید شیشه انتخاب روش در دوسطح روش سطح یک این روش زمانی استفاده می‌شود که اطلاعات مربوط به انواع شیشه تولیدی یا کربنات مصرفی برای تولید شیشه در دسترس نباشند. در روش سطح یک از یک ضریب انتشار و یک نسبت قراردادی خرده شیشه برای آمار ملی تولید شیشه استفاده می‌شود. عدم قطعیت در این روش بسیار بیشتر از روش سطح دو می‌باشد. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) روش سطح دو این روش اصلاح شده روش سطح یک می‌باشد. به جای جمع آوری آمار ملی در خصوص کل تولید شیشه، انتشارات بر مبنای فرایندهای مختلف تولید شیشه در کشور برآورد می‌شوند. فرایندهای مختلف تولید شیشه (برای مثال، شیشه تخت، ظروف شیشه ای، الیاف شیشه ای و غیره) عموماً انواع و نسبتهای متفاوتی از مواد خام را مصرف می کنند. روش سطح دو از ضرایب انتشار قراردادی متفاوتی برای هر فرایند تولیدی استفاده می کند. با توجه به اینکه مقادیری از خرده شیشه نیز در کوره مصرف می‌شود برآورد انتشار بایستی تصحیح گردد. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) 4- سایر فرایندهایی که کربنات مصرف می کنند مباحث متدولوژیکی سنگ آهک (CaCO3)، دولومیت (Ca.Mg(CO3)2) وسایر کربناتها از قبیل MgCO3 و FeCO3 مواد اولیه اساسی هستند که در تعدادی از صنایع کاربردهای تجاری دارند. علاوه بر صنایعی که پیشتر مورد بحث قرار گرفته اند از قبیل تولید سیمان، آهک و شیشه، کربناتها همچنین در فرایند ذوب فلزات (از قبیل آهن و فولاد)، کشاورزی، فعالیتهای ساختمانی و برای کنترل آلودگیهای محیط زیستی (از قبیل سولفورزدایی از گازهای خروجی دودکش) مصرف می‌شوند. همانطور که در مقدمه این فصل اشاره شد، کلسیناسیون کربناتها در دمای بالا منجر به انتشار CO2 می‌گردد. (جدول 1) باید توجه نمود که برخی مصارف کربناتها از قبیل مصرف سنگ آهک به عنوان مصالح ساختمانی CO2 منتشر نمی شود و بنابراین نیازی به درج آن در فهرست ملی انتشار گازهای گلخانه ای نمی‌باشد. در ادامه بحث به متدولوژیهای عمومی جهت برآورد انتشارات CO2 ناشی از مصرف کربناتها در صنایع معدنی پرداخته می‌شود. همچنین این متدلوژیها قابل استفاده برای سایر موارد مصرف کربناتها به صورت سرباره یا کمک ذوب در سایر گروه ها نیز می‌باشد. در اینجا چهار گروه اصلی صنایع معدنی شامل (1) کاشی و سرامیک (2) سایر مصارف سودا (3) تولید اکسید منیزیم غیر فلزی5 و (4) سایر مصارف کربناتها پیشنهاد می‌گردد. انتخاب روش در دو سطح دو متدولوژی مقدماتی برای برآورد انتشار ناشی از مصرف کربناتها در دو گروه فوق الذکر وجود دارد. در روش سطح یک فرض می‌شود که تنها سنگ آهک و دولومیت به عنوان مواد خام کربناته در صنایع مصرف شده و یک مقدار قراردادی برای نسبت سنگ آهک به دولومیت در نظر گرفته می‌شود. روش سطح دو شبیه روش سطح یک بوده با این تفاوت که، نسبت سنگ آهک به دولومیت بر مبنای اطلاعات خاص هر کشور تعیین می‌شود. ضریب انتشار برای این دو روش بر مبنای میزان CO2منتشره به ازای کربنات مصرفی می‌باشد. (جدول 1) اختلاف بین این دو روش در اطلاعات جمع آوری شده می‌باشد. ب) صنایع فلزی 1- تولید آهن و فولاد 1- تولید کک متالوژیک روش سطح یکضرایب انتشار بر مبنای تولید در این روش فرض می‌گردد که کل کک تولیدی در کارخانه تولید آهن و فولاد توسط خود کارخانه مصرف می‌شود. روش سطح یک برابر حاصل ضرب ضرایب قراردادی انتشار در تناژ کک تولیدی می‌باشد. نکته: در این روش فرض می‌گردد که کل محصولات جانبی کوره کک به خارج از کارخانه منتقل شده و کل گاز کوره کک تولیدی به عنوان انرژی بازگردانی شده سوزانده می‌شود. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) روش سطح دو این روش در صورتی که آمار ملی مربوط به درونداد و برونداد فرایندهای تولیدی کک چه به صورت یکپارچه و یا منفک موجود باشد قابل کاربرد است. این روش برآورد دقیق تری نسبت به روش سطح یک ارائه می دهد. زیرا در این روش به جای فرضیات از مقادیر واقعی میزان مصرف مواد اولیه و میزان تولید محصول استفاده می‌شود. در روش سطح دو انتشارات CO2 ناشی از تولید کک در محل، به صورت جدا از انتشارات تولید کک در خارج کارخانه برآورد می‌گردد. این جداسازی بدلیل همپوشانی اطلاعات مورد نیاز برای برآورد انتشارات تولید کک در محل و انتشارات ناشی از تولید آهن و فولاد می‌باشد. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) 1-2- تولید آهن و فولاد متدولوژی برآورد انتشارات CO2 روش سطح یک - ضرایب انتشار بر مبنای تولید رویکرد سطح یک برای انتشارات ناشی از تولید آهن و فولاد، شامل حاصلضرب ضرایب قراردادی انتشار در داده های تولید ملی می‌شود. با توجه به اینکه میزان انتشار به ازای یک واحد تولید فولاد بسته به نوع روش تولید بسیار متفاوت می‌باشد، بهتر است که سهم فولاد تولیدی در انواع مختلف فرایندهای فولادسازی مشخص گردیده و انتشارات برای هرکدام از فرایندها محاسبه و سپس جمع گردد. در شرایطی که داده های تولید فولاد در هر فرایند در دسترس نباشد، سهم قراردادی هر فرایند در کل تولید ملی آهن و فولاد مطابق با جدول 1 (پیوست دستورالعمل) در نظر گرفته می‌شود. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) روش سطح دو این روش در صورتی کاربرد دارد که داده های ملی مربوط به مواد مصرفی در فرایندهای تولید آهن و فولاد، کلوخه سازی، گندله سازی و تولید آهن احیای مستقیم دردسترس باشد. علاوه بر این، همانطور که قیلا اشاره گردید، یکسری از مواد و محصولات فرایندی دیگر نیز وجود دارد که می توان در رو سطح دو لحاظ نمود. این نوع اطلاعات را می توان از مراکز دولتی ارائه کننده آمار تولید و انرژی، انجمنهای صنعتی یا بازرگانی یا خود صنایع آهن و فولاد به دست آورد. روش سطح دو برآورد دقیقتری نسبت به روش سطح یک ارائه می دهد، زیرا در این روش از مقادیر واقعی مواد مصرفی که منبع انتشار CO2 هستند استفاده می‌شود. در محاسبه انتشارات حاصل از گندله سازی، مصرف انرژی و ارزش حرارتی و میزان کربن موجود در سوخت را می توان مشابه با سایر متدولوژیها به دست آورد. انتشارات ناشی از تولید آهن احیای مستقیم به روش سطح دو را بر مبنای مصرف سوخت و میزان کربن سوخت محاسبه می نماید. انتشارات حاصل از تولید آهن احیای مستقیم ناشی از احتراق سوخت، پودر کک، کک متالوژیک یا سایر مواد کربناته بوده و در بخش فرایندهای صنعتی گزارش می‌شوند. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) متدولوژی برآورد انتشارات CH4 زمانی که مواد کربنی در یک کوره تولید آگلومره یا آهن حرارت می بینند، مواد فرار از قبیل متان رها می‌شود. در کوره های باز یا نیمه پوشیده، بیشتر این مواد فرار سوزانده شده و به CO2 تبدیل می‌شوند ولی مقداری از این مواد بدون واکنش به صورت CH4 و ترکیبات آلی فرار غیر متان باقی می مانند. این مقادیر بستگی به عملکرد کوره دارد. شارژ ریزشی یا پاششی کوره6 در مقایسه با شارژ منقطع7 مقدار انتشار CH4 را کاهش می دهد. افزایش دمای هوا در هود نیز باعث کاهش انتشار CH4 می‌شود. متدلوژی روس سطح یک برای انتشارات CH4 بر مبنای حاصلضرب ضرایب انتشار و آمار تولید ملی می‌باشد. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) 2- تولید فرو آلیاژ (Ferroalloy) 2-1- انتخاب روش متدولوژی برای انتشارات CO2 روش سطح یک: ضرایب انتشار بر مبنای تولید ساده ترین روش، حاصلضرب ضرایب قراردادی انتشار در میزان تولید فروآلیاژ می‌باشد. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) روش سطح دو: ضرایب انتشار بر اساس مواد اولیه مصرفی رویکرد دیگر شامل استفاده از ضرایب انتشار عوامل احیاکننده می‌باشد. برای سایر مواد اولیه و محصولات بایستی میزان یا نسبت وزنی کربن آنها لحاظ گردد. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) متدولوژی برآورد انتشارات CH4 و بحث در مورد انتشارات N2O روش سطح یک: ضرایب انتشار بر اساس تولید آلیاژ سیلیسیم و FeSi ساده ترین روش برآورد شامل حاصضرب ضرایب انتشار قراردادی در میزان تولید آلیاژ سیلیسیم می‌باشد. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) روش سطح دو: این روش بر مبنای ضرایب انتشار مخصوص عملیاتها می‌باشد. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) 3-تولید آلومینیوم اولیه یا شمش آلومینیوم 3-1- انتخاب روش برای برآورد انتشارات CO2 ناشی از تولید آلومینیوم اولیه روش سطح یک برای انتشارات CO2 در این روش برای محاسبه انتشارات CO2 تنها از داده های تولید آلومینیوم و نوع فناوری مورد استفاده (پیش پخت یا سودربرگ) استفاده می‌شود. با توجه به عدم قطعیت روش سطح یک بهتر است که از روش دیگر استفاده شود. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) روش سطح دو انتشارات CO2 ناشی از دو فرایند پیش پخت و سودربرگ، با استفاده از یک رویکرد موازنه جرمی محاسبه شده و فرض می‌شود که میزان کربن موجود در آند خالص یا خمیر مصرفی معادل با انتشار CO2 می‌باشد. روش سطح دو برای هر دو فرایند از مقادیر متعارف صنعتی برای ناخالصیها استفاده می نماید. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) برآورد انتشارات CO2 برای برای پیلهای پیش پخت انتشارات CO2 ناشی از پیلهای پیش پخت برای روش سطح دو براساس ترکیبات موجود (مصرف آند، میزان سولفور و خاکستر آند) به صورت قراردادی یا اطلاعات کارخانجات محاسبه می‌گردد. این روش بایستی برای تمام فناوری های پیش پخت در کشور استفاده شده و مجموعنتایج به دست آمده برابر با کل انتشارات ملی ناشی از این نوع فناوری می‌باشد. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) برآورد انتشارات CO2 برای پیلهای سودربرگ انتشارات CO2 ناشی از پیلهای سودربرگ برای روش سطح دو بر اساس مقادیر قراردادی برای برخی از ترکیبات (مصرف خمیر، میزان چسب خمیر، و غیره) پایه گذاری می‌شود. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) 3-2- انتخاب روش برای برآورد انتشارات پرفلوئوروکربنها (PFCs) در مدت الکترولیز، آلومینا (Al2O3) در یک مذاب فلوئوریدی که 80 درصد وزنی آن کریولیت (Na2AlF6) است، حل می‌گردد. پرفلوئوروکربنهایی از قبیل CF4 و C2F6 در اثر واکنش آند کربنی با کریولیت مذاب تحت شرایط آشفته ای که به عنوان "اثر آندی" شناخته می‌شود تشکیل می‌شوند. یک اثر آندی زمانی که غلظت آلومینا در الکترولیت بسیار کم بوده و واکنش آند از حالت استاندارد خارج می‌گردد رخ می دهد. تعریف اثر اندی: یک حالت از آشفتگی فرایندی می‌باشد. زمانی که مقدار ناکافی آلومینا در الکترولیت حل شود موجب افزایش ولتاژ بالاتر از حد نرمال شده که منجر به انتشار گازهایPFC می‌گردد. روش سطح یک: استفاده از ضرایب قراردادی انتشار بر مبنای نوع فناوری در روش سطح یک از ضرایب قراردادی انتشار متکی بر چهار فناوری اصلی مورد استفاده برای تولید آلومینیوم استفاده میشود. میزان عدم قطعیت در این روش بسیار زیاد بوده زیرا عملکرد اثر آندی کارخانجات و بنابراین انتشارات PFCs مستقیماً محاسبه نمی شوند. این روش در زمانی که داده های فرایندی کارخانجات در دسترس نباشد کاربرد دارد. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) روش سطح دو: بر مبنای عملکرد اثر آندی دو رابطه متفاوت جهت برآورد انتشارات CF4 وجود دارد که هردو بر مبنای روابط بین اثر آندی و عملکرد می‌باشد و شامل روابط ضریب شیب8 و افزایش ولتاژ9 می‌شود. این ضرایب بر اساس اندازه گیری مستقیم PFCs به دست می‌آید. روش سطح دو از یک ضریب که برابر با متوسط اندازه گیری های تعداد زیادی از کارخانجات است استفاده می‌شود. با برقراری یک رابطه میان داده های فرایندی اثر آندی و انتشارات PFC، می توان با استفاده از داده های جمع آوری شده به جای اندازه گیری مستقیم PFCs، انتشارات PFCs را محاسبه نمود. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) ضریب شیب برابر با مقدار کیلوگرم CF4 در هرتن آلومینیوم تولیدی، تقسیم بر مدت اثر آندی (دقیقه) به ازای هر پیلروز10 می‌باشد. از آنجا که انتشارات PFC برای هر تن آلومینیوم تولیدی اندازه گیری می‌شود، این ضریب شامل اثرات آمپراژ پیل و راندمان جریان بوده که دو عامل مهم برای تعیین مقدار آلومینیوم تولیدی در پیل می‌باشند. ضریب افزایش ولتاژ: برخی از سیستمهای کنترل فرایند، اثرات آندی را از طریق محاسبه میزان افزایش ولتاژ اثر اندی (AEO)11 مشخص می کنند. AEO به صورت افزایش ولتاژ پیل بیش از حد مورد انتظار عملیات تعریف می‌شود و این پارامتر یک محاسبه مناسب برای انتشارات PFC در زمان ثبت آن توسط سیستم کنترل فرایند می‌باشد. فناوری کنترل فرایند AEO در بسیاری از کارخانجات مدرن کاربرد دارد. 4- تولید منیزیم انتخاب روش انتشارات CO2 ناشی از تولید اولیه انتخاب یک روش مناسب برای تهیه موجودی انتشارات CO2 از تولید منیزیم اولیه (مواد خام) بستگی به شرایط ملی دارد. روش سطح یک این روش بر مبنای آمار ملی تولید اولیه منیزیم (از دولومیت و منیزیت) و اطلاعات مربوط به مواد خام مصرفی در کشور می‌باشد. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) روش سطح دو این روش برای تعیین انتشارات CO2 ناشی از منیزیم اولیه، از ضرایب انتشار و اطلاعات تولید مخصوص هر کارخانه استفاده می کند. این ضرایب انتشار با ضرایب قراردادی انتشار تفاوت قابل ملاحظه ای دارند. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) فرایندهای ریخته گری منیزیم (اولیه و ثانویه) SF6 روش سطح یک بر مبنای ضرایب قراردادی انتشار این روش بر مبنای مقدار کلی ریخته گری منیزیم می‌باشد. فرض اصلی برای رویکرد سطح یک آن است که کل SF6 مصرفی در صنایع منیزیم منتشر می‌شود. همانطور که قبلاً اشاره شد، در این فرضیه میزان انتشارات دست بالا گرفته شده و بنابراین عدم قطعیت زیاد است. در روش سطح یک از یک عدد قراردادی ثابت برای محاسبه انتشارات عملیاتهای مختلف ریخته گری، زمانی که SF6 به منظور جلوگیری از اکسیداسیون مصرف می‌شود استفاده می‌گردد. این روش تنها زمانی کاربرد دارد که اطلاعات مربوط به نوع عملیاتهای ریخته گری از قبیل بازیافت، ریخته گری شمش یا ریخته گری تحت فشار در دسترس نباشد. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) روش سطح دو: مصرف SF6 در هر کارخانه مشابه با سطح یک، در این روش هم فرض می‌شود که کل SF6 مصرفی در نهایت منتشر می‌گردد. با این حال، در این روش به جای مقدار ریخته گری منیزیم از مقدار SF6 مصرفی در صنعت منیزیم در سطح ملی استفاده می‌شود. دقت این روش با جمع آوری اطلاعات مربوط به میزان مصرف SF6 مستقیماً از کلیه مصرف کنندگان گاز در صنایع منیزیم بیشتر می‌شود. اگر این اطلاعات موجود نباشد، می توان میزان مصرف ملی SF6 را در صنایع منیزیم برآورد کرد که نیاز به اطلاعات سالیانه در خصوص میزان فروش SF6 به صنایع منیزیم می‌باشد. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) 5- تولید سرب انتخاب روش روش سطح یک ساده ترین روش برآورد انتشارات عبارت از حاصلضرب ضرایب قراردادی انتشار در میزان تولید سرب می‌باشد. زمانی که تنها آمار ملی تولید سرب در دسترس باشد می توان از ضرایب قراردادی انتشار استفاده نمود. کل انتشارات CO2 ناشی از تولید سرب را از طریق مجموع انتشارات منابع مختلف و انتشارات پیش تصفیه مواد اولیه محاسبه می شو.. در صورتی که نتوان بین انواع فرایندهای تولیدی تفاوت قائل شد، بایستی از ضرایب قراردادی انتشار استفاده کرد. برای ضرایب قراردادی انتشار فرض می‌گردد که 80 درصد تولید اولیه و ثانویه با استفاده از کوره های ذوب پیشرفته و کوره های بلند صورت می‌گیرد، در حالی که 20درصد باقی مانده تولید با استفاده از روش ذوب مستقیم در کوره های Kivcet، Ausmelt و QueneauSchumannLurgi تولید می‌شود. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) روش سطح دو در این روش اختلافات اساسی در انتشارات CO2 که ناشی از متدولوژی تولید سرب و منشا مواد اولیه شامل منابع ثانویه از قبیل باتریهای بازیافتی یا منابع اولیه از قبیل سنگهای معدنی می‌باشد، مورد توجه قرار می‌گیرد. به منظور حذف ناخالصیها، ممکن است منابع ثانویه سرب پیش تصفیه شوند که این عمل منجر به انتشار CO2 می‌گردد. انتشارات را می توان با استفاده از ضرایب انتشار ملی بر مبنای مصرف عوامل احیاکننده، نوع کوره و سایر مواد فرایندی محاسبه نمود. ضرایب را می توان بر اساس میزان کربن مواد فرایندی به دست آورد. جدول 22 مقادیر کربنی را که می توان برای تعیین ضرایب ملی انتشار به کار گرفت ارائه می دهد. این اطلاعات را می توان از طریق ارگانهای دولتی متولی آمار تولید صنعتی یا انرژی، انجمنهای صنعتی یا بازرگانی یا کارخانجات تولید سرب جمع آوری نمود. روش سطح دو دقیق تر از روش سطح یک است، زیرا در این روش نوع و میزان مواد اولیه مصرفی و انواع کوره مورد استفاده در تولید سرب در هر کشور مورد توجه قرار می‌گیرد. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) 6- تولید روی 6-1-انتخاب روش روش سطح یک ساده ترین روش برآورد شامل حاصلضرب ضرایب قراردادی انتشار در میزان روی تولیدی در کشور می‌باشد. زمانی که تنها آمار تولید ملی روی در دسترس باشد، می توان از ضرایب قراردادی انتشار استفاده نمود. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) روش سطح دو میزان انتشارات را می توان با استفاده از ضرایب انتشار ملی بر اساس مجموع آمار کارخانجات در خصوص میزان مصرف مواد احیاکننده، نوع کوره و سایر مواد فرایندی مورد نظر محاسبه نمود. این اطلاعات می‌تواند از طریق ارگانهای دولتی مسئول آمار تولید صنعتی و انرژی، انجمنهای صنعتی یا بازرگانی یا کارخانجات تولید روی در دسترس قرار گیرد. این روش نسبت به روش سطح یک دقیق تر بوده زیرا این روش به جای تکیه بر فرضیات، بر اساس مشخصات مواد فرایندی مورد مصرف و همچنین نوع کوره های مورد استفاده در تولید روی که منجر به انتشار CO2 می گردند، می‌باشد. (فرمولهای محاسباتی و نحوه انتخاب ضریب انتشار مربوطه در پیوست دستورالعمل ارائه می‌گردد.) اصلاح و بازنگری اصلاح و بازنگری این دستورالعمل بنا به تشخیص اداره کل HSEE وزارت میسر خواهد بود. مستندات 2006 IPCC Guidelines for National GHG Inventories: Volume 3, Chapter 1, 2 and 4. پیشنهاد دهنده تایید کننده تصویب کننده. فاطمه عبادتی رئیس گروه محیط زیست کتایون نعمت پور معاون مدیر کل دفتر امور HSEE رسول یار احمدی مدیر کل دفتر امور HSEE 1- Intergovernmental Panel on Climate Change 2 calcination 3 acidinduced 4 acidification 5non metallurgical 6 sprinkle - charging 7 batch- wise charging 8 Slope coefficient 9 Overvoltage coefficient 10 اصطلاح پیل روز یا cell -day مربوط به حاصلضرب تعداد پیلهای به کار گرفته شده در تعداد روزهای عملیات می‌باشد. 11AEO: Anode Effect Overvoltage