Ahşap-Plastik kompozitlerin endüstriyel üretim sürecine ilişkin yaşam döngüsü çevresel sürdürülebilirlik analizi

Abstract

Günümüzde otomotiv endüstrisi, çevresel etkilerin azaltılması ve sürdürülebilir üretim uygulamalarının benimsenmesi konularında artan bir öneme sahiptir. Ahşap plastik kompozit (APK) malzemelerin yaşam döngüsü çevresel sürdürülebilirliğinin değerlendirilmesi aynı zamanda otomobil endüstrisinde daha sürdürülebilir üretim uygulamalarının benimsenmesine katkıda sağlayacaktır. Potansiyel iyileştirme fırsatlarının belirlenmesi ise sektörde çevresel etkilerin daha etkili bir şekilde azaltılmasına yönelik stratejilerin oluşturulmasına yardımcı olacaktır. Bu amaçla yürütülen çalışma polipropilen (PP) esaslı APK malzemelerin endüstriyel üretimi esnasında oluşan çevresel etkilerinin yaşam döngüsü boyutunda detaylı bir şekilde incelenmesi ve sürdürülebilirliğin geliştirilmesi için potansiyel fırsatların belirlenmesine odaklanmıştır. Çevresel etkilerin hesaplanması için Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi (YDD) metodu kullanılmış ve analiz için ISO 14040 ve 14044 serisi standartları takip edilmiştir. Ayrıca incelenen malzeme taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve termogravimetrik analiz (TGA) analizleri ile karakterize edilmiştir. Çalışmanın sınırları ham madde elde edilmesi ve nakliyesi ile üretim süreci olarak belirlenmiş olup, fonksiyonel birimi 1 m2 APK kullanılmıştır. Modelleme için GaBi versiyon 10.7 kullanılarak çevresel etkiler CML yöntemiyle analiz edilmiştir. Elde edilen bulgulara göre, APK’nin yaşam döngüsü çevresel etkileri incelendiğinde tatlı su eko-toksisite potansiyeli (TSEP), deniz eko-toksisite potansiyeli (DEP), ötrofikasyon potansiyeli (ÖP) dışındaki diğer dokuz etki kategorisinin en fazla ham madde eldesinden kaynaklandığı bulunmuştur. Bu sonuçlar temelinde, hammadde ve üretim basamakları için alternatif iyileştirme modelleri geliştirilmiş ve bu iyileştirmelerin hayata geçirilmesi durumunda APK üretiminden kaynaklanan çevresel etkilerin nasıl değişiklik göstereceği analiz edilmiştir.

The automotive industry is increasingly focusing on reducing environmental impact and implementing sustainable manufacturing practices. Assessing the life cycle environmental sustainability of wood plastic composite (WPC) materials will help the automotive industry adopt more sustainable manufacturing practices. The identification of potential improvement opportunities will aid in the development of strategies for more effective environmental impact mitigation in the sector. This study focuses on a detailed investigation of the environmental impacts of industrial production of polypropylene (PP)-based APK materials across the entire life cycle, as well as the identification of potential opportunities for improving sustainability. The environmental impacts were estimated using the Life Cycle Assessment (LCA) method, and the analysis was performed in accordance with ISO 14040 and 14044 standards. Scanning electron microscope (SEM) and thermogravimetric analysis (TGA) analyses were also used to characterize the material under study. The study's boundaries were determined as raw material extraction, transportation, and production processes, with a functional unit of 1 m2 WPC. GaBi version 10.7 was used for modeling, and the environmental effects were analyzed using the CML method. According to the findings, when the WPC's life cycle environmental impacts were examined, it was discovered that the nine impact categories other than freshwater eco-toxicity potentials, marine eco-toxicity potentials, and eutrophication potential were primarily caused by raw material extraction. Based on these findings, alternative scenarios for raw materials and production steps were created, and the environmental impact of WPC production was examined if these improvements were implemented.