TY - THES

T1 - Einfluss des Rezyklat-Anteils und des Spannungsverhältnisses auf das Risswachstumsverhalten eines HDPE Blasform Typs

AU - Schulhofer, Benjamin

N1 - nicht gesperrt

PY - 2024

Y1 - 2024

N2 - Kupfer spielt eine entscheidende Rolle in modernen Volkswirtschaften, insbesondere im aktuellen Energiemarkt und der Energiewende, und unterstützt verschiedene technologische Fortschritte wie erneuerbare Energiesysteme und Elektrifizierung. Chile nimmt als weltweit größter Kupferproduzent eine Schlüsselposition in nationalen und globalen Lieferketten ein. Dennoch steht das Land vor großen Herausforderungen in Bezug auf extreme Wasserknappheit, insbesondere in Regionen, in denen sich der Großteil der Kupferbergbaubetriebe befindet. Diese Dissertation bewertet die Umweltauswirkungen zweier verschiedener Wasserbewirtschaftungstechniken bei der Kupferverarbeitung: der Verwendung von unbehandeltem Meerwasser und aufbereitetem Meerwasser aus der Entsalzung.Um diese Aufgabe zu bewältigen, wurde eine umfassende Lebenszyklusanalyse (LCA) unter Verwendung von Simulationen, der Ecoinvent-Datenbank und der SimaPro-Software durchgeführt, wobei der Schwerpunkt auf einer Kupferverarbeitungsanlage im Norden Chiles lag. Die Forschung umfasste eine eingehende Analyse der Literatur, um die Bedeutung des Wassermanagements in Bergbauaktivitäten zu betonen, sowie eine Überprüfung der aktuellen Ansätze zur Bewertung von Umweltauswirkungen.Die Ergebnisse zeigen einen Vergleich zwischen den beiden Wasserquellen (Meerwasser und entsalztes Wasser), der offenbart, dass das Einzelergebnis für Meerwasser günstiger ist als das für entsalztes Wasser. Die bedeutendste Wirkungskategorie in beiden Szenarien ist die Ressourcennutzung für Mineralien und Metalle. Ein zweiter Vergleich, der den Kupferkonzentrationsprozess ausschloss, bestätigte, dass Meerwasser weiterhin die bessere Option bleibt, obwohl sich die Wirkungskategorien unterschieden. Beim Meerwasser wurde die Ressourcennutzung fossiler Brennstoffe zur hervorstechendsten Kategorie, während beim entsalzten Wasser der Klimawandel aufgrund seines erheblichen Beitrags zu den Treibhausgasemissionen die Schlüsselrolle spielte. Darüber hinaus zeigen Sensitivitätsanalysen, dass kleine Zuwächse in der Tellurproduktion die Gesamtergebnisse erheblich beeinflussen. Diese Studie betont die Bedeutung der Implementierung neuer Wasserbewirtschaftungstechniken in der chilenischen Kupferbergbauindustrie zur Förderung der Nachhaltigkeit und liefert strategische Vorschläge zur Steigerung der Ressourceneffizienz und zur Reduzierung der Umweltauswirkungen.

AB - Kupfer spielt eine entscheidende Rolle in modernen Volkswirtschaften, insbesondere im aktuellen Energiemarkt und der Energiewende, und unterstützt verschiedene technologische Fortschritte wie erneuerbare Energiesysteme und Elektrifizierung. Chile nimmt als weltweit größter Kupferproduzent eine Schlüsselposition in nationalen und globalen Lieferketten ein. Dennoch steht das Land vor großen Herausforderungen in Bezug auf extreme Wasserknappheit, insbesondere in Regionen, in denen sich der Großteil der Kupferbergbaubetriebe befindet. Diese Dissertation bewertet die Umweltauswirkungen zweier verschiedener Wasserbewirtschaftungstechniken bei der Kupferverarbeitung: der Verwendung von unbehandeltem Meerwasser und aufbereitetem Meerwasser aus der Entsalzung.Um diese Aufgabe zu bewältigen, wurde eine umfassende Lebenszyklusanalyse (LCA) unter Verwendung von Simulationen, der Ecoinvent-Datenbank und der SimaPro-Software durchgeführt, wobei der Schwerpunkt auf einer Kupferverarbeitungsanlage im Norden Chiles lag. Die Forschung umfasste eine eingehende Analyse der Literatur, um die Bedeutung des Wassermanagements in Bergbauaktivitäten zu betonen, sowie eine Überprüfung der aktuellen Ansätze zur Bewertung von Umweltauswirkungen.Die Ergebnisse zeigen einen Vergleich zwischen den beiden Wasserquellen (Meerwasser und entsalztes Wasser), der offenbart, dass das Einzelergebnis für Meerwasser günstiger ist als das für entsalztes Wasser. Die bedeutendste Wirkungskategorie in beiden Szenarien ist die Ressourcennutzung für Mineralien und Metalle. Ein zweiter Vergleich, der den Kupferkonzentrationsprozess ausschloss, bestätigte, dass Meerwasser weiterhin die bessere Option bleibt, obwohl sich die Wirkungskategorien unterschieden. Beim Meerwasser wurde die Ressourcennutzung fossiler Brennstoffe zur hervorstechendsten Kategorie, während beim entsalzten Wasser der Klimawandel aufgrund seines erheblichen Beitrags zu den Treibhausgasemissionen die Schlüsselrolle spielte. Darüber hinaus zeigen Sensitivitätsanalysen, dass kleine Zuwächse in der Tellurproduktion die Gesamtergebnisse erheblich beeinflussen. Diese Studie betont die Bedeutung der Implementierung neuer Wasserbewirtschaftungstechniken in der chilenischen Kupferbergbauindustrie zur Förderung der Nachhaltigkeit und liefert strategische Vorschläge zur Steigerung der Ressourceneffizienz und zur Reduzierung der Umweltauswirkungen.

KW - Langsames Risswachstum

KW - Linear-elastische Bruchmechanik

KW - Polyethylen

KW - Rezyklate

KW - Spannungsverhältnis

KW - Kompakt-Zugversuch

KW - Lebensdauer

KW - Crazes

KW - Slow Crack Growth

KW - Linear-elastic Fracture Mechanics

KW - Polyethylene

KW - Recyclates

KW - Stress Ratio

KW - Compact-Tension Test

KW - Service Life

KW - Crazes

U2 - 10.34901/mul.pub.2024.223

DO - 10.34901/mul.pub.2024.223

M3 - Masterarbeit

ER -