Tehnologija koja štedi resurse. Industrijske tehnologije. Najnovija tehnologija

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Moderna industrija se vrlo dinamično razvija. Za razliku od prošlih godina, ovaj razvoj se odvija intenzivno, uz uključivanje najnovijih znanstvenih dostignuća. Tehnologija koja štedi resurse je od velike važnosti. Ovaj se pojam odnosi na cijeli sustav mjera usmjerenih na značajno smanjenje potrošnje resursa, uz održavanje visoke razine kvalitete proizvoda. U idealnom slučaju, pokušavaju postići najnižu moguću razinu potrošnje sirovina.

Preduvjeti za najširu moguću implementaciju

Unatoč naporima ekoloških organizacija i zakonodavaca, ne postoji način da se govori o bilo kakvom značajnom smanjenju štete koju okolišu nanose industrijska poduzeća. Samo u Rusiji šteta od industrijskih emisija procjenjuje se na 150 milijardi rubalja.godišnje, au SAD-u ta brojka doseže oko 7% domaćeg BDP-a!

Svjetsko iskustvo pokazuje da troškovi tehnologije koja štedi resurse u prvoj fazi njezine implementacije nisu usporedivi s troškovima izravnavanja posljedica korištenja zastarjelih i prljavih metoda proizvodnje. Uvjeti potpunog povrata novih tehnologija ne prelaze pet godina.

Velika opasnost je postupno iscrpljivanje minerala. Dakle, prije samo 50 godina, ležišta željezne rude nisu se razvijala ako je njihov sadržaj željeza bio manji od 50-60%. Danas počinju kopati čak i rudu u kojoj nema više od 30% metala.

Čak i udio pepela u ugljenu koji se koristi u TE danas prelazi 30%, dok 60-ih godina ta brojka nije prelazila 20%. Neki gradovi su prisiljeni koristiti sirovine za grijanje, čiji sadržaj pepela prelazi 55%. Štoviše, u nekim slučajevima već počinje aktivno vađenje sirovina, čak i s odlagališta prošlih godina. Sve to pridonosi naglom povećanju količine otpada. Stoga je tehnologija koja štedi resurse iznimno važna jer omogućuje industriji i nacionalnom gospodarstvu da troše manje sirovina, proizvodeći više proizvoda.

Kako se čuvaju resursi?

U većini slučajeva, smanjenje količine potrošenih resursa provodi se ponovnom upotrebom otpadnih materijala. Tako se trenutno najmanje 30% prefabrikovanog starog metala koristi u taljenju čelika, do 25% starog papira uzima se u proizvodnju papira. Proizvodnja obojenih metalakoristi najmanje 20% recikliranih materijala. Treba napomenuti da je iznos kapitalnih ulaganja za široko uvođenje tehnologija za preradu otpadnih materijala točno četiri puta manji nego kod stvaranja industrijskih kompleksa za vađenje minerala.

S obzirom na činjenicu da nema potrebe za ulaganjem u taljenje čelika, ove tehnologije omogućuju barem trećinu smanjenja toplinskog onečišćenja okoliša. Jednostavno rečeno, šteta od efekta staklenika je smanjena. Jednom riječju, ulaganje u ove razvoje je vrlo isplativo.

Što mogu tehnologije za uštedu resursa?

Prvo, svaka tehnologija koja štedi resurse može ozbiljno smanjiti količinu otpada i emisija u okoliš. Na primjer, uključivanjem u preradu otpada iz metalurške proizvodnje titana koji sadrži klor, razina emisije klora u okoliš smanjena je za 50%!

Područja koja su prethodno bila okupirana tehnološkim odlagalištima ili odlagalištima, najnovije tehnologije omogućuju potpuno oslobađanje od smeća i korištenje u rekreativne svrhe. Inače, slanjem na reciklažu otpada koji sadrži dosta sumporovog dioksida (u istoj metalurgiji npr.) ne samo da se značajno smanjuje onečišćenje okoliša, već se i značajno smanjuje količina proizvedenog primarnog sumpora..

Izuzetno je važno da nove tehnologije razviju osnovu za preradu polimernog otpada: na primjer, specifični toplinski kapacitet dvije tone plastičnih boca jednak je kapacitetu tone sirove nafte! TakoDakle, izradom filtara nove generacije, možemo godinama grijati velike gradove koristeći samo plastično smeće sa odlagališta…

Usporedi…

Važnost novih industrijskih tehnologija u crnoj metalurgiji izuzetno je velika. Otopite li tonu starog metala, tada se onečišćenje okoliša (u odnosu na taljenje čelika iz rude) odmah smanjuje za 86%, vode je potrebno 76% manje, a ukupna količina otpada odmah se smanjuje za 57%! Približno ista slika dobiva se ako usporedimo proizvodnju papira od starog papira i djevičanske celuloze.

Ne zaboravite na okoliš

U svjetlu činjenice da trenutna situacija u ekološkoj sferi ostavlja mnogo da se poželi, sve moderne tehnologije nužno moraju doprinijeti smanjenju emisije štetnih tvari u atmosferu. Uzimajući u obzir trenutno stanje Norilska i drugih metalurških gradova ne samo u našoj zemlji, već i u cijelom svijetu, najnovije industrijske tehnologije ne bi trebale samo osigurati posao tisućama ljudi u poduzećima teške industrije, već i zaštititi njihovo zdravlje.

Na čemu se temelje nove proizvodne metode?

Prvo, nekvalitetne sirovine masovno se zamjenjuju modernijim analozima, koji omogućuju proizvodnju iste količine proizvoda bolje kvalitete. Na primjer, u industriji boja i lakova, ovaj pristup je doveo do zamjene standardnih boja na bazi organskih otapala proizvodima topivim u vodi.

Za krajnje korisniketakođer je važno sačuvati funkcionalnost proizvoda bez ugrožavanja njegovih stvarnih tehničkih karakteristika. Izvrstan primjer je zamjena plastične folije papirom u slučaju ljepljive trake. Njegova kvaliteta je ostala ista, ali je količina otpada i emisija u atmosferu naglo pala. To su tehnologije koje štede resurse, čije primjere dajemo u našem članku.

Naravno, iznimno je važno promijeniti sam tehnološki proces kako bi odgovarao suvremenoj stvarnosti. Stoga se danas sve veća važnost pridaje prelasku proizvodnje u kontinuirani ciklus razvoja proizvoda. Ovo rješenje je puno obećavajuće od periodičnog zaustavljanja i pokretanja opreme, što je popraćeno naglim povećanjem emisije štetnih tvari.

Ovo je također usko povezano sa zahtjevom za preopremom proizvodnje novom opremom koja troši manje potrošnog materijala, goriva i rezervnih dijelova. Takve tehnologije koje štede resurse u industriji značajno povećavaju obradivost proizvodnje. To ne samo da pomaže u smanjenju količine otpada, već doprinosi i značajnom smanjenju cijene konačnog proizvoda.

Računala za mase

Na primjer, to uključuje CNC strojeve i potpuno kompjuterizirane proizvodne linije koje mogu izrezati potrebne dijelove iz čvrstih komada metala uz maksimalnu preciznost i ekonomičnost. Takvi strojevi (u usporedbi s konvencionalnim) omogućuju smanjenje količine otpada za 50-80%. Osim toga, ne morate brinuti o razini obučenosti radnika.

Napominjemo da korištenje modernih tehnologija nužno mora uključivati ne samo maksimalno smanjenje količine otpada, već i njihovo sigurno skladištenje. Zadnji odlomak uključuje sljedeće zahtjeve:

• Mjesto na kojem nastaju opasni otpadni materijali ne smije ni na koji način doći u dodir s okolišem.
• Sav otpad mora biti zapakiran na način koji olakšava kasnije recikliranje.
• Ukoliko obrada otpada na postojećoj tehničko-tehnološkoj razini nije moguća, treba ga prevesti u stanje u kojem bi imao najmanji mogući negativan učinak (otapanje u staklasto stanje istrošenog nuklearnog goriva).
• Prema tome, spremnici za dugotrajno skladištenje trebaju biti minimalno osjetljivi na koroziju i druge negativne čimbenike okoliša.

Glavni primjeri tehnologija za uštedu resursa

Pirolizno obogaćivanje ugljena, kemijske metode obogaćivanja ruda, metode alkalne obrade treseta, kroz koje se ne dobiva samo gorivo, nego i humusna gnojiva, stimulansi rasta biljaka, mogu se smatrati klasičnim primjerom. Sva ta tehnološka “užitka” ne samo da drastično smanjuju količinu sirovina potrebnih za proizvodnju proizvoda, već pružaju i puno korisnih nusproizvoda. To se posebno odnosi na preradu treseta, kada se čak i lijekovi dobivaju kemikalijama iz običnih sirovina za termoelektrane!

Primjeri biološke i kemijske obrade sirovina

Ako mislite da je uvođenje tehnologija za uštedu resursa u biološku proizvodnju ograničeno samo na nove metode dobivanja biološki aktivnih aditiva i lijekova, onda ste duboko u zabludi. Trenutna razina razvoja tehnologije podrazumijeva njihovu upotrebu čak i u metalurgiji.

Dakle, danas se sve više koristi bakterijsko ispiranje metala, kada je iz ruda moguće izvući puno kvalitetnih sirovina s minimalnim sadržajem materije (stara deponija), a da se pritom ne zagadi cijeli okrug. odlagališta iz rudarstva. Još je atraktivnije bakterijsko vađenje vrijednih metala … iz otpadnih voda! I ne govorimo samo o metalurškoj proizvodnji, već i o otpadnim vodama velikih gradova.

Dakle, uvođenje tehnologija za uštedu resursa karakterizira stupanj razvoja ne samo industrije, već i društva u cjelini. Čuvajući okoliš oko sebe, prenosimo ga na naše potomke.

Također, ispiranjem se mogu proizvesti ogromne količine sumpora iz ugljena niske kvalitete, visokog pepela koji nije posebno prikladan za bilo što drugo. Inače, posljednjih godina naša zemlja aktivno uvodi tehnologiju biološke prerade nekvalitetnog mrkog ugljena iz kojeg se dobiva dobro umjetno tlo.

gradnja

Najčešći materijali za gradnju u naše vrijeme su beton i armirani beton. Samo u našoj zemlji ih se godišnje proizvede više od 250 milijuna tona. Stoga, moderne građevinske tehnologijeu velikoj mjeri se usredotočuju na uštedu resursa kada budu pušteni.

Ušteda resursa u proizvodnji armiranog betona

Problem je što je armirani beton vrlo energetski intenzivan materijal, za čiju je proizvodnju potrebna ogromna količina električne energije. Za proizvodnju samo jednog kubičnog metra potrebno je 470.000 kcal! Ako su tehnološki procesi nesavršeni, ili u slučaju kada je potrebno betonske konstrukcije izliti negdje na odlagalištu, onda troškovi mogu premašiti 1 milijun kcal!

S obzirom na to da nacionalno gospodarstvo zahtijeva najmanje 12 milijuna tona betona godišnje, tehnologije za uštedu energije i resursa omogućuju uštedu ogromne količine novca.

Najznačajniji problem je velika prekomjerna potrošnja cementa od strane građevinara. Postoji nekoliko održivih načina da se ispravi ovaj previd. Prvo, najveći gubitak materijala uočava se kada graditelji koriste nekvalitetne agregate koji ne zadovoljavaju određenu namjenu. Dakle, najčešće se to manifestira kada se umjesto normalnog pijeska koristi ASG.

U velikoj mjeri možete smanjiti troškove korištenjem aditiva za plastifikaciju, koji su danas široko zastupljeni na međunarodnoj građevinskoj sceni. Visokokvalitetni plastifikator omogućuje vam da smanjite potrošnju cementa za 20% odjednom, a karakteristike čvrstoće građene strukture neće utjecati. S obzirom da najnovije tehnologije u industriji omogućuju proizvodnju stotina njihovih imena, potrebni su aditivi za plastificiranjeprimijeniti kad god je prikladno.

Ostali troškovi energije

Prilikom izotermnog stvrdnjavanja u čeličnom kalupu, jedan kubični metar betona "pojede" najmanje 60 tisuća kcal. Ako je oprema neispravna, gubitak topline se eksponencijalno povećava. Dakle, u nekim postrojenjima ta brojka prelazi 200 tisuća kcal po kubnom metru betona. Tako je moguće smanjiti prekomjernu potrošnju resursa za više od tri puta, jednostavnim popravkom opreme koja se koristi u proizvodnji betona na vrijeme.

Vrlo obećavajuća metoda je zagrijavanje plastificirane smjese električnom energijom (zimi). U ovom slučaju moguće je značajno smanjiti količinu ne samo cementa, već i plastifikatora u smjesi.

Drugi načini za uštedu cementa

Treba napomenuti da veliki gubici cementa tijekom njegovog transporta imaju izrazito negativnu ulogu. Ni u kojem slučaju se ovaj materijal ne smije utovariti na otvoren način, prijevoz s čestim pretovarom nije dopušten. Gubici cementa postaju jednostavno gigantski ako se prvo transportuje morem, a zatim pretovari na željezničke perone, s kojih se prevozi automobilima.

Ovi gubici se mogu izbjeći ako se cementni klinker transportira u udaljena područja. Može se preuzeti neograničen broj puta. Kada se materijal dostavi na mjesto rada, klinker se jednostavno melje čime se dobiva visokokvalitetni cement u potrebnoj količini.

Točan odabir kvaliteta betona također je izuzetno važan, što biprikladan za određeni zadatak. Praksa pokazuje da se više od 30% ukupnog gubitka cementa događa kada graditelji koriste pogrešnu marku betona. Kao rezultat toga, nije neuobičajeno da se posao potpuno preradi.

Tako bi razvoj modernih tehnologija trebao pomoći u očuvanju resursa koji se koriste u svim granama znanosti i industrije. Uvođenjem novih metoda proizvodnje možemo smanjiti količinu štetnih emisija u zrak i vodu, te sačuvati okoliš za sve buduće generacije.