Całkowity wpływ na środowisko
Całkowity wpływ materiału na środowisko, od produkcji materiału i produktu, poprzez wykorzystanie na rynkach docelowych, aż po recykling, jest oceniany w ramach badania znanego jako „od kołyski do grobu”. Badanie takie zostało przeprowadzone przez Politechnikę Berlińską na różnych systemach instalacji rur do wody pitnej, w tym metalowych: stal ocynkowana i miedź, oraz plastikowych: polibuten-1 (PB-1), polietylen usieciowany (PE-X), polipropylen (PP-R) i chlorowany polichlorek winylu (PVC-C).
Badanie obejmowało następujące etapy:
Wytyczne UE dotyczące zrównoważonego budownictwa wymagają minimalizacji wpływu na środowisko oraz związanych z tym kosztów energii i zużycia zasobów we wszystkich fazach cyklu życia budynku, od planowania po rozbiórkę.
Pozyskiwanie surowców
Wydobycie metali z rud, które odbywa się głównie metodą odkrywkową, pozostawia trwałe ślady w krajobrazie. Problem ten pogłębia fakt, że z rudy wydobywa się jedynie niewielką część metalu (1–2%).
Natomiast ropa naftowa jest wydobywana za pomocą odwiertów, dzięki czemu ma znacznie mniejszy wpływ na krajobraz. Ponadto prawie 100% ropy naftowej jest następnie przetwarzane na produkty użytkowe, np. oleje, paliwa i chemikalia.
Przetwarzanie surowców
W przeciwieństwie do rafinacji metali, procesy polimeryzacji tworzyw sztucznych są zasadniczo w pełni zintegrowane, generując bardzo niskie emisje.
Rafinacja i wytapianie metali zużywa znacznie więcej energii niż rafinacja ropy naftowej i polimeryzacja tworzyw sztucznych. Emisje pochodzące z procesów produkcji metali w zakresie zanieczyszczenia gleby, powietrza i wody również znacznie przewyższają wpływ rafinacji ropy naftowej i polimeryzacji tworzyw sztucznych.
Emisje do gleby pochodzące z rafinacji metali są zwiększone ze względu na dużą część energii elektrycznej wykorzystywanej do wytapiania, która jest wytwarzana poprzez spalanie węgla. Pozostałości rudy wraz z popiołami pochodzącymi z produkcji energii mają znaczący wpływ na zanieczyszczenie środowiska.
Emisje pochodzące z procesów rafinacji metali mają również wpływ na zanieczyszczenie wody i powietrza ze względu na wytwarzanie dwutlenku siarki, dwutlenku węgla, innych gazów i cząstek unoszących się w powietrzu, a także siarczanów i innych emisji stałych/chemicznych. Natomiast procesy rafinacji ropy naftowej i polimeryzacji tworzyw sztucznych generują bardzo niewielkie emisje, ponieważ są to procesy w zasadzie w pełni zintegrowane.
Produkcja rur i kształtek
W przypadku zarówno metali, jak i tworzyw sztucznych produkcja rur i kształtek wymaga podwyższenia temperatury surowców powyżej ich temperatury topnienia/mięknienia. Temperatury te są jednak znacznie wyższe w przypadku metali w porównaniu z tworzywami sztucznymi, co powoduje różnice w klasyfikacji efektywności energetycznej.
Instalacje systemów rurowych
Rzeczywista waga sieci rurociągowej nie jest brana pod uwagę jako czynnik w instalacjach budowlanych. Jest ona jednak ważna przy ocenie ogólnej efektywności energetycznej systemu rurociągowego. Ze względu na znacznie mniejszą wagę, tworzywa sztuczne mają pod tym względem wyraźną przewagę nad rurami metalowymi.
Całkowite zużycie energii potrzebnej do produkcji rur metalowych wymaganych do systemu rurociągowego, na przykład w kompleksie mieszkaniowym dla 16 rodzin, jest znacznie wyższe niż w przypadku systemów rurociągowych z tworzyw sztucznych.
Głównie ze względu na mniejszą masę tworzywa sztuczne miały wyraźną przewagę nad rurami metalowymi, ale system rurowy z polibutenu-1 okazał się o 50% bardziej energooszczędny niż inne systemy z tworzyw sztucznych uwzględnione w badaniu. Wynikało to z jego doskonałej odporności na ciśnienie wewnętrzne, umożliwiającej stosowanie rur o mniejszej grubości ścianek.
Przewidywana żywotność aplikacji
Żywotność PB-1 opóźnia konieczność wymiany systemów rurowych, co pomaga zmniejszyć wpływ na środowisko.
W odniesieniu do oczekiwanej żywotności instalacji rurowej należy wziąć pod uwagę dwie kwestie. Po pierwsze, żywotność systemu opóźnia konieczność jego wymiany, co przyczynia się do zmniejszenia wpływu na środowisko w skali czasowej.
Po drugie, gdy materiał zakończył swój okres użytkowania, jego wpływ na środowisko również ulega zmniejszeniu, jeśli można go poddać recyklingowi.
Zarówno metale, jak i termoplastyczne poliolefiny, w tym polibuten-1, nadają się do recyklingu. Jednakże, ponieważ zgodnie z normami akredytacyjnymi systemy rur z tworzyw sztucznych powinny zapewniać okres użytkowania przekraczający 50 lat, trudno jest wiarygodnie przewidzieć wpływ recyklingu na środowisko w tak długiej perspektywie czasowej.
