بررسی ردپای بومشناختی فرآیند تولید کاغذ بر مبنای رویکرد ارزیابی چرخه حیات، مطالعه موردی: کارخانه گلستان کاغذ پرشیا
محورهای موضوعی : ارزیابی اثرات زیست محیطی
شقایق ابراهیمی
1
,
سیدحامد میرکریمی
2
,
سپیده سعیدی
3
*
,
فاطمه هاشمی
4
1 - دانشجوی کارشناسی ارشد آمایش محیط زیست دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
2 - دانشیار گروه محیط زیست دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
3 - استادیار گروه محیط زیست دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
4 - استادیار، گروه اگرواکولوژی، دانشگاه ارهوس، تجله، دانمارک
کلید واژه: ردپای بومشناختی, ردپای گازهای گلخانهای, ارزیابی چرخه حیات, سیماپرو, کارخانه گلستان کاغذ پرشیا,
چکیده مقاله :
تولید کاغذ بهدلیل مصرف منابعی چون آب، مواد معدنی و سوختهای فسیلی، نیازمند ارزیابی اثرات محیطزیستی است. بررسی موردی در کارخانههای داخلی مانند کارخانه گلستان کاغذ پرشیا میتواند گامی کاربردی به منظور تولید پایدار و تصمیمگیری مبتنی بر شواهد علمی باشد. در این پژوهش ارزیابی چرخه حیات فرایند تولید کاغذ تاپ وایت لاینر، با هدف ارزیابی اثرات محیطزیستی منطبق بر استاندارد ISO 14040 در کارخانه گلستان کاغذ پرشیا در استان گلستان انجام شده است. مرز مطالعه در این تحقیق به صورت دروازه تا دروازه و واحد عملکردی یک تن کاغذ در نظر گرفته شد. در این پژوهش برای ارزیابی اثرات محیطزیستی از نرم افزار Simapro ورژن 9.0.0.35 و روشهای EF و GHG به ترتیب برای ارزیابی ردپای بومشناختی و اثر انتشار گازهای گلخانهای بهره گرفته شد. نتایج این پژوهش نشان داد که ردپای بومشناختی فرایند تولید کاغذ برابر Pt3/7- و اثر گلخانهای فرایند تولید کاغذ در این کارخانه برابر 11/1- کیلوگرم معادل دی اکسید کربن است. از میان تمام ورودیهای فرایند تولید کاغذ، پوشال سفید و کارتن قهوهای بیشترین نقش مثبت و استفاده از کربنات کلسیم، بیشترین سهم منفی را در اثرات محیطزیستی داشتند. در این کارخانه، با جایگزینی مواد زیستدوستتر بهجای مواد اولیهای که اثر منفی چشمگیری دارند و استفاده از انرژیهای پاک با اثرات کمتر محیطزیستی، میتوان فرایند تولید کاغذ را با محیطزیست سازگارتر کرد. این پژوهش نشان میدهد که بهرهگیری از روشهای ارزیابی چرخه حیات، می تواند ابزاری برای تصمیمگیریهای مدیریتی و سیاستگذاریهای محیطزیستی در صنعت کاغذسازی باشد.
|
Paper production, due to the consumption of resources such as water, minerals, and fossil fuels, requires a comprehensive assessment of its environmental impacts. Conducting case studies in domestic industries, such as the Golestan Persia Paper Factory, provides practical insights for sustainable production and evidence-based decision-making. In this study, a life cycle assessment (LCA) of the white top liner paper production process was performed at the Golestan Persia Paper Factory in Golestan Province, with the aim of evaluating environmental impacts in accordance with ISO 14040 standards. The system boundary was defined as gate-to-gate, and the functional unit was one ton of paper. SimaPro software (version 9.0.0.35) was used to assess environmental impacts, applying the EF and GHG methods to evaluate ecological footprint and greenhouse gas emissions, respectively. The results indicated that the ecological footprint of the paper production process was −7.3 Pt, while the greenhouse gas emissions amounted to −11.1 kg CO₂-equivalent. Among all process inputs, white wastepaper and brown cardboard contributed most positively to reducing impacts, whereas calcium carbonate had the highest negative contribution. Substituting raw materials with more environmentally friendly alternatives and employing cleaner energy sources can enhance the environmental compatibility of the paper production process. This study highlights that life cycle assessment can serve as a valuable tool for managerial decision-making and environmental policymaking within the paper manufacturing industry. |
الف. صالحی، فاطمه، سلیمانی، محمدرضا، و نادری، علی. (۱۳۹۹). تحلیل سیاستهای محیطزیستی صنعت کاغذ در ایران با رویکرد ارزیابی چرخه حیات. فصلنامه توسعه پایدار محیطزیست، ۱۲(۴)، ۳۵–۴۹.
a. Ali, M., & Sreekrishnan, T. R. (2001). Aquatic toxicity from pulp and paper mill effluents: A review. Advances in Environmental Research, 5(2), 175–196.
b. Baumann, H., & Tillman, A. M. (2004). The Hitch Hiker's Guide to LCA: An Orientation in Life Cycle Assessment Methodology and Application. Studentlitteratur.
c. Chakraborty, S. (2015). Ecological footprint analysis of a recycled paper-based industry in Odisha, India. Journal of Environmental Research and Development.
d. Cucurachi, S., Heijungs, R., & Huppes, G. (2018). A critical comparison of economic and environmental input–output databases: The case of Eora, WIOD, EXIOBASE and OpenEU. Ecological Economics, 151, 115–126. https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2018.04.024
e. De Feo, G. (2021). Environmental assessment of the recycled paper production: The effects of energy supply source. Sustainability, 13(9), 4841. https://doi.org/10.3390/su13094841
f. Ferrara, G., De Feo, G., & Masucci, P. (2021). Environmental assessment of the recycled paper production: The effects of energy supply source. Science of The Total Environment, 758, 143626.
g. Finnveden, G., Hauschild, M. Z., Ekvall, T., Guinee, J., Heijungs, R., Hellweg, S., ... & Suh, S. (2009). Recent developments in life cycle assessment. Journal of Environmental Management, 91(1), 1–21. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2009.06.018
h. Gao, W., Zhang, T., & Li, J. (2022). Carbon footprint analysis of pulp and paper manufacturing processes. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 160, 112329. https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112329
i. Gemechu, E. D., Butnar, I., Llop, M., & Castells, F. (2013). A comparison of the greenhouse gas emissions of paper and plastic packaging. Journal of Cleaner Production, 54, 284–293.
j. Gheewala, S. H., Pongpetch, N., & Malakul, P. (2020). Environmental impacts of paper production from agricultural residues: Energy and water consumption assessment. Journal of Cleaner Production, 260, 121064. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.121064
k. Hanein, T., Simoni, M., Woo, C. L., Provis, J. L., & Kinoshita, H. (2023). Decarbonisation of calcium carbonate at atmospheric temperatures and pressures, with simultaneous CO₂ capture, through production of sodium carbonate. Journal of Materials Science & Engineering, S1(3), Article 3.
l. International Organization for Standardization (ISO). (2006). Environmental management — Life cycle assessment — Principles and framework (ISO 14040:2006). ISO.
m. Jungbluth, N., Frischknecht, R., & Doka, G. (2000). Life cycle assessment in the pulp and paper industry: Status and perspectives. International Journal of Life Cycle Assessment, 5(1), 42–49. https://doi.org/10.1007/BF02978578
n. Laurijssen, J., Marsidi, M., Westenbroek, A., Worrell, E., & Faaij, A. (2010). Energy efficiency in the paper industry: An assessment of policies and measures. Energy Policy, 38(11), 6534–6544.
o. Lee, S., & Kim, H. (2019). Environmental impacts of chemical usage in paper production processes. Journal of Environmental Management, 245, 23–34. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.05.030
p. Monte, M. C., Fuente, E., Blanco, A., & Negro, C. (2009). Waste management from pulp and paper production in the European Union. Waste Management, 29(1), 293–308.
q. Petrova, V. (2023). Assessment of the ecological footprint of industrial processes: An integrated approach to life cycle analysis. Journal of Environmental Management, 335, 117608. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.117608
r. Pizzol, M., Weidema, B. P., & Hauschild, M. Z. (2017). Software tools for life cycle assessment. In M. Z. Hauschild, R. K. Rosenbaum, & S. I. Olsen (Eds.), Life Cycle Assessment (pp. 399–421). Springer. https://doi.org/10.1007/978-94-007-6099-5_17
s. Scherer, L., Pfister, S., & Hellweg, S. (2017). Assessment of water use impacts in the life cycle of pulp and paper products. Environmental Science & Technology, 51(17), 10052–10063.
t. Silva, M. B., Aguiar, J. A. M., & Lima, R. M. S. M. (2020). Life cycle assessment of paper production from treated wood. Science Progress, 103(3), 1–15. https://doi.org/10.1177/0036850419895530
u. Smith, J., & Johnson, M. (2020). Water and energy consumption in the pulp and paper industry: A global perspective. Sustainable Industry Reviews, 12(3), 145–160. https://doi.org/10.1016/j.susindrev.2020.03.004
v. Sodano, M., & Gargiulo, M. (2019). Ecological footprint assessment methods: A review. Environmental Science and Pollution Research, 26(30), 30919–30933. https://doi.org/10.1007/s11356-019-06652-2
w. Sustainability, P. (2016). SimaPro database manual Methods library. SimaPro: Utrecht, The Netherlands.
x. Thomas, A., & Liu, B. (2013). Life cycle and market review of alternative fibres for paper production. Green Seal Report.
y. Tomberlin, K. E., Venditti, R., & Yao, Y. (2023). Life cycle carbon footprint analysis of pulp and paper grades in the United States using production-line-based data and integration. Bioresources.
z. Villanueva, A., & Wenzel, H. (2007). Paper waste – Recycling, incineration or landfilling? A review of existing life cycle assessments. Waste Management, 27(8), 29–46.
aa. Wackernagel, M., & Rees, W. (1996). Our ecological footprint: Reducing human impact on the earth. New Society Publishers.
bb. Wang, Y., Chen, L., & Zhao, Q. (2018). Pollution challenges and wastewater treatment in paper manufacturing. Environmental Science & Technology, 52(11), 6705–6713. https://doi.org/10.1021/acs.est.8b01101
cc. Wiedmann, T., & Barrett, J. (2010). A review of the ecological footprint indicator—Perceptions and methods. Sustainability, 2(6), 1645–1693. https://doi.org/10.3390/su2061645