Tehnologija koja štedi resurse. Industrijske tehnologije. Najnovija tehnologija

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Savremena industrija se razvija veoma dinamično. Za razliku od prethodnih godina, ovaj razvoj se odvija intenzivno, uz uključivanje najnovijih naučnih dostignuća. Tehnologija koja štedi resurse je od velike važnosti. Ovaj termin se odnosi na čitav sistem mjera usmjerenih na značajno smanjenje potrošnje resursa, uz održavanje visokog nivoa kvaliteta proizvoda. U idealnom slučaju, pokušavaju postići što niži nivo potrošnje sirovina.

Preduvjeti za najširu moguću implementaciju

Uprkos naporima ekoloških organizacija i zakonodavaca, ne postoji način da se govori o bilo kakvom značajnom smanjenju štete koju po životnu sredinu nanose industrijska preduzeća. Samo u Rusiji šteta od industrijskih emisija procjenjuje se na 150 milijardi rubalja.godišnje, au SAD ova brojka dostiže oko 7% domaćeg BDP-a!

Svjetsko iskustvo pokazuje da troškovi tehnologije koja štedi resurse u prvoj fazi njene implementacije nisu uporedivi sa troškovima izravnavanja posljedica korištenja zastarjelih i prljavih metoda proizvodnje. Uslovi pune otplate novih tehnologija ne prelaze pet godina.

Velika opasnost je postepeno iscrpljivanje minerala. Dakle, prije samo 50 godina nalazišta 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 sadržaj pepela u uglju koji se koristi u TE danas premašuje 30%, dok 60-ih godina ta brojka nije prelazila 20%. Neki gradovi su prisiljeni koristiti sirovine za grijanje, čiji sadržaj pepela prelazi 55%. Štaviše, u nekim slučajevima već počinje aktivno vađenje sirovina, čak i sa deponija prošlih godina. Sve to doprinosi naglom povećanju količine otpada. Stoga je tehnologija koja štedi resurse izuzetno važna, jer omogućava industriji i nacionalnoj privredi da troše manje sirovina, proizvodeći više proizvoda.

Kako se čuvaju resursi?

U većini slučajeva, smanjenje količine utrošenih resursa provodi se ponovnom upotrebom otpadnih materijala. Tako se trenutno najmanje 30% prefabrikovanog starog metala koristi u topionici čelika, do 25% starog papira se uzima 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 tačno četiri puta manji nego kod stvaranja industrijskih kompleksa za vađenje minerala.

S obzirom na činjenicu da nema potrebe za ulaganjem u topljenje čelika, ove tehnologije omogućavaju barem trećinu smanjenja termičkog zagađenja okoliša. Jednostavno rečeno, šteta od efekta staklene bašte je smanjena. Jednom riječju, ulaganje u ove razvoje je vrlo isplativo.

Šta 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 titanijuma koji sadrži hlor, nivo emisije hlora u životnu sredinu smanjen je za 50%!

Površine koje su ranije zauzimale tehnološke deponije ili deponije, najnovije tehnologije omogućavaju potpuno oslobađanje od smeća i korištenje u rekreativne svrhe. Inače, slanje na reciklažu otpada, koji sadrži dosta sumpor-dioksida (u istoj metalurgiji, na primjer), ne samo da značajno smanjuje zagađenje okoliša, već i značajno smanjuje količinu 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! DakleTako kreiranjem filtera nove generacije možemo godinama grijati velike gradove koristeći samo plastično smeće sa deponija…

Uporedi…

Važnost novih industrijskih tehnologija u crnoj metalurgiji je izuzetno velika. Ako istopite tonu starog metala, onda se zagađenje životne sredine (u poređenju sa topljenjem čelika iz rude) odmah smanjuje za 86%, vode je potrebno za 76% manje, a ukupna količina otpada odmah se smanjuje za 57%! Približno ista slika se dobija ako uporedimo proizvodnju papira od starog papira i devičanske pulpe.

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 materija u atmosferu. S obzirom na trenutno stanje Norilska i drugih metalurških gradova ne samo u našoj zemlji, već i širom svijeta, najnovije industrijske tehnologije ne samo da bi trebalo da obezbijede posao za hiljade ljudi u preduzećima teške industrije, već i da zaštite njihovo zdravlje.

Na čemu se zasnivaju nove proizvodne metode?

Prvo, nekvalitetne sirovine se masovno zamjenjuju modernijim analozima, koji omogućavaju proizvodnju iste količine proizvoda boljeg kvaliteta. Na primjer, u industriji boja i lakova, ovaj pristup je doveo do zamjene standardnih boja na bazi organskih rastvarača proizvodima koji su topljivi u vodi.

Za krajnje korisnikeTakođer je važno sačuvati funkcionalnost proizvoda bez ugrožavanja njegovih stvarnih tehničkih karakteristika. Odličan primjer je zamjena plastične folije papirom u slučaju ljepljive trake. Njegov kvalitet je ostao isti, ali je količina otpada i emisija u atmosferu naglo opala. Ovo su tehnologije za uštedu resursa, čije primjere dajemo u našem članku.

Naravno, izuzetno je važno promijeniti sam tehnološki proces kako bi odgovarao modernoj realnosti. Stoga se danas sve veći značaj pridaje prelasku proizvodnje u kontinuirani ciklus razvoja proizvoda. Ovo rješenje je mnogo obećavajuće od periodičnog zaustavljanja i pokretanja opreme, što je praćeno naglim povećanjem emisije štetnih materija.

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

Kompjuteri za mase

Na primer, ovo uključuje CNC mašine i potpuno kompjuterizovane proizvodne linije koje mogu da iseku potrebne delove od čvrstih komada metala uz maksimalnu preciznost i ekonomičnost. Takve mašine (u poređenju sa konvencionalnim) obezbeđuju smanjenje količine otpada za 50-80%. Osim toga, ne morate da brinete o nivou obučenosti radnika.

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

• Mjesto na kojem nastaju opasni otpadni materijali ne smije ni na koji način doći u kontakt sa okolinom.
• Sav otpad mora biti upakovan na način koji olakšava kasnije recikliranje.
• Ukoliko prerada otpada na postojećem tehničko-tehnološkom nivou nije moguća, isti treba prevesti u stanje u kojem bi imao najmanji mogući negativan efekat (pretapanje u staklasto stanje istrošenog nuklearnog goriva).
• Shodno tome, kontejneri za dugotrajno skladištenje trebaju biti minimalno osjetljivi na koroziju i druge negativne faktore okoline.

Glavni primjeri tehnologija za uštedu resursa

Pirolizno obogaćivanje uglja, hemijske metode obogaćivanja ruda, metode alkalnog tretmana treseta, kroz koje se ne dobija samo gorivo, već i humusna đubriva, stimulansi rasta biljaka, mogu se smatrati klasičnim primerom. Sva ova tehnološka „užitka“ne samo da drastično smanjuju količinu sirovina potrebnih za proizvodnju proizvoda, već pružaju i mnogo korisnih nusproizvoda. Ovo posebno važi za preradu treseta, kada se čak i lekovi dobijaju hemikalijama od običnih sirovina za termoelektrane!

Primjeri biološke i hemijske obrade sirovina

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

Tako se danas sve više koristi bakterijsko ispiranje metala, kada se iz ruda sa minimalnim sadržajem materije (stare deponije) može izvući mnogo kvalitetnih sirovina, a da se pritom ne zagadi cijeli okrug. deponije iz rudarstva. Još atraktivnije je bakterijsko vađenje vrijednih metala … iz otpadnih voda! I ne govorimo samo o metalurškoj proizvodnji, već io otpadnim vodama velikih gradova.

Dakle, uvođenje tehnologija za uštedu resursa karakteriše stepen razvoja ne samo industrije, već i društva u celini. Čuvajući okolinu oko sebe, prenosimo je na naše potomke.

Također, ispiranjem se mogu proizvesti ogromne količine sumpora iz uglja niskog kvaliteta, visokog pepela koji nije posebno pogodan za bilo šta drugo. Inače, poslednjih godina naša zemlja aktivno uvodi tehnologiju biološke prerade nekvalitetnog mrkog uglja iz kojeg se dobija dobro veštačko zemljište.

Izgradnja

Najčešći materijali za gradnju u naše vrijeme su beton i armirani beton. Samo u našoj zemlji ih se godišnje proizvede više od 250 miliona tona. Dakle, moderne tehnologije gradnjeu velikoj mjeri se fokusiraju na uštedu resursa kada budu pušteni.

Ušteda resursa u proizvodnji armiranog betona

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

S obzirom da je nacionalnoj privredi potrebno najmanje 12 miliona tona betona godišnje, tehnologije za uštedu energije i resursa omogućavaju 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 rasipanje materijala uočava se kada graditelji koriste nekvalitetne agregate koji ne ispunjavaju određenu namjenu. Dakle, najčešće se to manifestuje kada se umjesto običnog pijeska koristi ASG.

U velikoj mjeri možete smanjiti troškove korištenjem aditiva za plastifikaciju, koji su danas široko zastupljeni na međunarodnoj građevinskoj sceni. Visokokvalitetni plastifikator vam omogućava da smanjite potrošnju cementa za 20% odjednom, a karakteristike čvrstoće konstrukcije koja se gradi neće biti pogođena. S obzirom da najnovije tehnologije u industriji omogućavaju proizvodnju stotina njihovih imena, potrebni su aditivi za plastifikacijuprimijeniti kad god je prikladno.

Ostali troškovi energije

Prilikom izotermnog očvršćavanja u čeličnom kalupu, jedan kubni metar betona "pojede" najmanje 60 hiljada kcal. Ako je oprema neispravna, gubitak topline se eksponencijalno povećava. Dakle, u nekim postrojenjima ova brojka prelazi 200 hiljada kcal po kubnom metru betona. Tako je moguće smanjiti višak potrošnje 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 tokom njegovog transporta igraju izuzetno negativnu ulogu. Ni u kom slučaju se ovaj materijal ne smije utovarivati na otvoren način, nije dozvoljen transport sa čestim pretovarom. Gubici cementa postaju jednostavno gigantski ako se prvo preveze morem, a zatim pretovare na željezničke perone, odakle se prevoze automobilima.

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

Tačan odabir kvaliteta betona je takođe 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.

Dakle, razvoj modernih tehnologija treba da pomogne očuvanju resursa koji se koriste u svim granama nauke i industrije. Uvođenjem novih metoda proizvodnje možemo smanjiti količinu štetnih emisija u zrak i vodu, te sačuvati okoliš za sve buduće generacije.