مجله صنایع چوب و کاغذ ایران

مجله صنایع چوب و کاغذ ایران

ارزیابی چرخه حیات فرایند تولید کاغذ تحریر کارخانه صنایع چوب و کاغذ مازندران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
گروه مهندسی چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران
10.22034/ijwp.2026.2050113.1694
چکیده
سابقه و هدف: صنعت تولید کاغذ یکی از صنایع بزرگ در جهان می‌باشد. به طوری که ۲٪ از سهم انتشارات آلودگی صنعتی در جهان را در بر می‌گیرد. راه حل‌هایی با هدف کاهش میزان آسیب و ضایعات برای دستیابی به پایداری و کاهش آثار منفی تولید مداوم کاغذ مورد نیاز است. ارزیابی چرخه حیات (Life cycle assessment) ابزاری برای ارزیابی مصرف انرژی و آثار زیست محیطی یک محصول، فرآیند یا خدمات است که از استخراج مواد خام تا تولید، حمل و نقل، استفاده، دفع و بازیافت را در بر می‌گیرد. هدف از این پژوهش ارزیابی چرخه حیات فرایند تولید کاغذ تحریر در کارخانه صنایع چوب و کاغذ مازندران بر اساس روش بین‌المللی ReCiPe 2016 و با استفاده از نرم افزار Simapro برای بررسی میزان اثرات زیست محیطی تولید کاغذ تحریر در کارخانه چوب و کاغذ مازندران و تعیین نقاط با سهم بیشتر انتشار آلایندگی در فرایند تولید کاغذ تحریر می‌باشد.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش اطلاعات لازم از طریق ارتباط با کارخانه شرکت صنایع چوب و کاغذ مازندران و به اشکال مستقیم و غیر مستقیم جمع آوری شد. در این پژوهش ارزیابی چرخه حیات کاغذ تحریر به صورت دروازه به دروازه، از ابتدا تا انتهای خط تولید کاغذ تحریر انجام شد. داده‌های نهایی حاصل از مرحله تجزیه و تحلیل موجودی و مرحله ارزیابی تاثیر که شامل شاخص‌های نقطه میانی (Midpoint categories indicators) (تغییر آب و هوا، تخریب لایه ازن، تابش یونیزه، تشکیل ازن سلامت انسان، تشکیل ذرات ریز، تشکیل ازن اکوسیستم‌های زمینی، اسیدی شدن زمین، اوتروفیکاسیون آب شیرین، اوتروفیکاسیون دریایی، سمیت زیست محیطی زمینی، سمیت زیست محیطی آب شیرین، سمیت زیست محیطی دریایی، سمیت سرطان زا در انسان، سمیت غیر سرطان‌زا در انسان، کاربری یا استفاده از زمین، کمبود منابع معدنی، کمبود منابع فسیلی، مصرف آب) و شاخص‌های نقطه پایانی (endpoint categories indicators) (ارزیابی خسارت، عادی سازی و وزن‌دهی) می‌باشد مورد بررسی و ارزیابی قرارگرفت.
نتایج و بحث: یافته‌های حاصل از ارزیابی به ما نشان می‌دهد که در بخش مربوط به LCI انتشار دی اکسید کربن حاصل از سوخت فسیلی (۳۱۳ کیلوگرم) و ذرات جامد معلق (۶۲۵ کیلوگرم) نسبت به سایر موارد سهم بالاتری دارند. در بررسی شاخص‌های نقطه میانی نیز یافته‌ها نشان می‌دهد براساس سهم انتشار در ۱۸ طبقه اثر، مصرف برق (۳/۳۹٪) در کمبود منابع فسیلی (۱۵۲/۰) و خمیر چوب (۸/۸۹٪) در کمبود منابع معدنی (۴-۱۰×۸۵/۸) دارای بیشترین سهم اثر می‌باشند. بررسی شاخص‌های نقطه پایانی (شامل ارزیابی خسارت (Damage assessment)، عادی سازی (Normalization) و وزن‌دهی (Weighting)) نیز گویای آن است که بر اساس سه دسته خسارت (سلامت انسان، اکوسیستم ها و منابع) در بررسی ارزیابی خسارت (Damage assessment) مصرف برق (۳۹٪) و خمیرچوب (۶/۲۹٪) در دسته منابع (۱۵۳/۰) بالاترین سهم را دارا می‌باشند. همچنین در عادی سازی (Normalization) مصرف برق (۵-۱۰×۹۳/۲) و خمیرچوب (۵-۱۰×۸۵/۲) در سلامت انسان (۴-۱۰×۱۹/۱) دارای بالاترین سهم اثر می‌باشند. در وزن‌دهی (Weighting) نیز کاغذ تحریر (۶۰) و خمیرچوب (۶/۲۲) در دسته اکوسیستم ‌(۵/۸۵) بیشترین سهم اثر را دارند.
نتیجه گیری: به طور کلی نتایج مطالعه نشان داد مصرف برق و خمیر چوب بیشترین سهم از اثرات زیست محیطی را در یک فرایند تولید کاغذ تحریر دارا می‌باشند.
کلیدواژه‌ها

[1] Moosavi, M., Ghorbannezhad, P., Azizi, M. and Zarea-Hosseinabadi, H. (2021) ‘Evaluation of Life cycle assessment in a paper manufacture by analytical hierarchy process’, International Journal of Sustainable Engineering, 14(6), pp. 1647–1657. doi: 10.1080/19397038.2021.1982065.
[2] Dai, M., Sun, M., Chen, B., Shi, L., Jin, M., Man, Y., Liang, Z., Almeida, C., Li, J., Zhang, P., Chiu, A., Xu, M., Yu, H., Meng, J. and Wang, Y. (2024) ‘Country-specific net-zero strategies of the pulp and paper industry’, Nature, 626, pp. 327–334. doi: 10.1038/s41586-023-06962-0.
[3] Dionne, J. and Walker, T. (2021) ‘Air pollution impacts from a pulp and paper mill facility located in adjacent communities, Edmundston, New Brunswick, Canada and Madawaska, Maine, United States’, Environmental Challenges, 5, p. 100245. doi: 10.1016/j.envc.2021.100245.
[4] Gupta, G., Shukla, P. and Liu, H. (2019) ‘Pulp and paper industry–based pollutants, their health hazards and environmental risks’, Current Opinion in Environmental Science & Health, 12, pp. 48–56. doi: 10.1016/j.coesh.2019.09.010.
[5] Mysen, T. (2012) ‘Sustainability as corporate mission and strategy’, European Business Review, 24(6), pp. 496–509. doi: 10.1108/09555341211270519.
[6] FAO (2019) Global forest products 2018. Rome: UNECE, FAO Forestry Department.
[7] Finnveden, G., Hauschild, M.Z., Ekvall, T., Guinée, J., Heijungs, R., Hellweg, S., Koehler, A., Pennington, D. and Suh, S. (2009) ‘Recent developments in Life Cycle Assessment’, Journal of Environmental Management, 91(1), pp. 1–21. doi: 10.1016/j.jenvman.2009.06.018.
[8] Kylili, A. and Fokaides, P.A. (2016) ‘Life Cycle Assessment (LCA) of Phase Change Materials
(PCMs) for building applications: A review’, Journal of Building Engineering, 6, pp. 133–143. doi: 10.1016/j.jobe.2016.02.008.
[9] Kovacic, I., Reisinger, J. and Honic, M. (2018) ‘Life Cycle Assessment of embodied and operational energy for a passive housing block in Austria’, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 82, pp. 1774–1786. doi: 10.1016/j.rser.2017.07.058.
[10] Jiménez-González, C., Kim, S. and Overcash, M. (2000) ‘Methodology for developing gate-to-gate Life cycle inventory information’, International Journal of Life Cycle Assessment, 5, pp. 153–159. doi: 10.1007/BF02978615.
[11] Huijbregts, M., Steinmann, Z., Elshout, P., Stam, G., Verones, F., Vieira, M. and Van Zelm, R. (2017) ReCiPe2016 v1.1. A harmonized life cycle impact assessment method at midpoint and endpoint level. Report I: Characterization. Nijmegen: Department of Environmental Science, Radboud University.
[12] Jiménez-González, C., Kim, S. and Overcash, M. (2000) ‘Methodology for developing gate-to-gate Life cycle inventory information’, International Journal of Life Cycle Assessment, 5, pp. 153–159. doi: 10.1007/BF02978615.
[13] ISO (2006) ISO 14040: Environmental Management–Life Cycle Assessment. Principles and Framework. Geneva: International Organization for Standardization.
[14] Jiang, S., Binjie, L. and Shen, Y. (2021) ‘The influence of pulp and paper industry on environment’, E3S Web of Conferences (MSETEE 2021), 308, p. 02007. doi: 10.1051/e3sconf/202130802007.
[15] Mehmood, K., Ur Rehman, S., Wang, J., Farooq, F., Mahmood, Q., Jadoon, A., Javed, M. and Ahmad, I. (2019) ‘Treatment of Pulp and Paper Industrial Effluent Using Physicochemical Process for Recycling’, Water, 11(11), p. 2393. doi: 10.3390/w11112393.
[16] Cepi (2024) Key Statistics 2023. pp.17.
[17] EPA (2021) 2011-2021 Greenhouse Gas Reporting Program Sector Profile: Pulp and Paper. Washington, DC: U.S. Environmental Protection Agency.
دوره 17، شماره 2
تابستان 1405
صفحه 221-234

فایل‌های تکمیلی/اضافی