Technologie šetřící zdroje. Průmyslové technologie. Nejnovější technologie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Moderní průmysl se rozvíjí velmi dynamicky. Na rozdíl od minulých let tento vývoj probíhá intenzivně se zapojením nejnovějšího vědeckého vývoje. Technologie šetřící zdroje má velký význam. Tímto pojmem se označuje celý systém opatření zaměřených na výrazné snížení spotřeby zdrojů při zachování vysoké úrovně kvality produktů. V ideálním případě se snaží dosáhnout co nejnižší úrovně spotřeby surovin.

Předpoklady pro co nejširší implementaci

Navzdory úsilí ekologických organizací a zákonodárců nelze hovořit o nějakém významném snížení škod způsobených životnímu prostředí průmyslovými podniky. Jen v Rusku se škody způsobené průmyslovými emisemi odhadují na 150 miliard rublů.ročně a v USA toto číslo dosahuje asi 7 % domácího HDP!

Světové zkušenosti ukazují, že náklady vynaložené na technologii šetřící zdroje v první fázi její implementace nejsou srovnatelné s náklady na vyrovnání důsledků používání zastaralých a nečistých výrobních metod. Podmínky plné návratnosti nových technologií nepřesahují pět let.

Velkým nebezpečím je postupné vyčerpávání minerálů. Před pouhými 50 lety se tedy ložiska železné rudy nerozvinula, pokud jejich obsah železa byl nižší než 50–60 %. Dnes začínají těžit i rudu, ve které není více než 30 % kovu.

Dokonce i obsah popela v uhlí používaném v kogeneračních jednotkách dnes přesahuje 30 %, zatímco v 60. letech toto číslo nepřesahovalo 20 %. Některá města jsou nucena používat k vytápění suroviny, jejichž obsah popela přesahuje 55 %. Navíc v některých případech již začíná aktivní těžba surovin, a to i z odvalů minulých let. To vše přispívá k prudkému nárůstu množství odpadu. Technologie šetřící zdroje je tedy extrémně důležitá, protože umožňuje průmyslu a národní ekonomice spotřebovávat méně surovin a vyrábět více produktů.

Jak se šetří zdroje?

Ve většině případů se snížení množství spotřebovaných zdrojů provádí opětovným použitím odpadních materiálů. V současnosti se tedy minimálně 30 % prefabrikovaného kovového odpadu využívá při tavení oceli, až 25 % sběrového papíru se odebírá při výrobě papíru. Výroba neželezných kovůpoužívá minimálně 20 % recyklovaných materiálů. Je třeba poznamenat, že výše kapitálových investic pro plošné zavádění technologií pro zpracování odpadních materiálů je přesně čtyřikrát nižší než při vytváření průmyslových komplexů pro těžbu nerostů.

Vzhledem k tomu, že není potřeba investovat do tavení oceli, umožňují tyto technologie minimálně o třetinu snížit tepelné znečištění životního prostředí. Jednoduše řečeno, poškození skleníkového efektu se snižuje. Jedním slovem, investice do těchto projektů je velmi výnosná.

Co dokážou technologie šetřící zdroje?

Za prvé, jakákoli technologie šetřící zdroje může vážně snížit množství odpadu a emisí do životního prostředí. Například zapojením do zpracování odpadu obsahujícího chlór z metalurgické výroby titanu se úroveň emisí chlóru do životního prostředí snížila o 50 %!

Oblasti, které byly dříve obsazeny technologickými skládkami nebo skládkami, umožňují nejnovější technologie zcela zbavit je odpadků a využít je k rekreačním účelům. Mimochodem, odesílání k recyklaci odpadu, který obsahuje hodně oxidu siřičitého (ve stejné metalurgii například), nejen výrazně snižuje znečištění životního prostředí, ale také výrazně snižuje množství produkované primární síry.

Je nesmírně důležité, aby nové technologie vyvinuly základ pro zpracování polymerního odpadu: například měrná tepelná kapacita dvou tun plastových lahví se rovná kapacitě jedné tuny ropy! TakVytvořením filtrů nové generace tedy můžeme vytápět velká města po léta pouze plastovým odpadem ze skládek…

Porovnat…

Význam nových průmyslových technologií v metalurgii železa je extrémně vysoký. Pokud roztavíte tunu kovového odpadu, pak se znečištění životního prostředí (ve srovnání s tavením oceli z rudy) okamžitě sníží o 86 %, vody je potřeba o 76 % méně a celkové množství odpadu se okamžitě sníží o 57 %! Přibližně stejný obrázek získáme, pokud porovnáme výrobu papíru ze sběrového papíru a primární buničiny.

Nezapomeňte na životní prostředí

Vzhledem k tomu, že současná situace v oblasti životního prostředí ponechává mnoho přání, všechny moderní technologie musí nutně přispívat ke snižování emisí škodlivých látek do ovzduší. Vzhledem k současnému stavu Norilsku a dalších hutnických měst nejen u nás, ale po celém světě by nejnovější průmyslové technologie měly nejen poskytnout práci tisícům lidí v podnicích těžkého průmyslu, ale také chránit jejich zdraví.

Na čem jsou založeny nové výrobní metody?

Za prvé, nekvalitní suroviny jsou masivně nahrazovány modernějšími analogy, které umožňují vyrábět stejné množství produktů v lepší kvalitě. Například v průmyslu barev a laků tento přístup vedl k nahrazení standardních barev na bázi organických rozpouštědel za produkty rozpustné ve vodě.

Pro koncové uživateledůležité je také zachování funkčnosti výrobku, aniž by byly ohroženy jeho skutečné technické vlastnosti. Vynikajícím příkladem je nahrazení plastové fólie papírem v případě lepicí pásky. Jeho kvalita zůstala stejná, ale množství odpadu a emisí do atmosféry prudce kleslo. Toto jsou technologie šetřící zdroje, jejichž příklady uvádíme v našem článku.

Samozřejmě je nesmírně důležité změnit samotný technologický postup tak, aby odpovídal moderní realitě. Proto je dnes stále větší význam přikládán přesunu výroby do nepřetržitého cyklu vývoje produktu. Toto řešení je mnohem slibnější než pravidelné zastavování a spouštění zařízení, které je doprovázeno prudkým nárůstem emisí škodlivých látek.

S tím také úzce souvisí požadavek na převybavení výroby novým zařízením, které spotřebuje méně spotřebního materiálu, paliva a náhradních dílů. Takové technologie šetřící zdroje v průmyslu výrazně zvyšují vyrobitelnost výroby. To nejen pomáhá snížit množství odpadu, ale také přispívá k výraznému snížení nákladů na konečný produkt.

Počítače pro masy

Například sem patří CNC stroje a plně počítačové výrobní linky, které dokážou řezat požadované díly z masivních kusů kovu s maximální přesností a hospodárností. Takové stroje (ve srovnání s konvenčními) poskytují snížení množství odpadu o 50-80%. Navíc se nemusíte starat o úroveň školení pracovníků.

Upozorňujeme, že využívání moderních technologií musí nutně zahrnovat nejen maximální snížení množství odpadů, ale také jejich bezpečné skladování. Poslední odstavec obsahuje následující požadavky:

• Místo, kde vzniká nebezpečný odpad, nesmí v žádném případě přijít do styku s životním prostředím.
• Veškerý odpad musí být zabalen způsobem, který usnadní pozdější recyklaci.
• Pokud zpracování odpadů na stávající technické a technologické úrovni není možné, měly by být převedeny do stavu, ve kterém by měly co nejmenší negativní efekt (tavení do sklovitého stavu vyhořelého jaderného paliva).
• V souladu s tím by nádoby pro dlouhodobé skladování měly být minimálně náchylné ke korozi a dalším negativním faktorům prostředí.

Hlavní příklady technologií šetřících zdroje

Za klasický příklad lze považovat obohacování uhlí pyrolýzou, chemické způsoby obohacování rud, způsoby alkalické úpravy rašeliny, při které se získává nejen palivo, ale také humusová hnojiva, stimulátory růstu rostlin. Všechny tyto technologické „lahůdky“nejen drasticky snižují množství surovin potřebných pro výrobu produktů, ale poskytují také spoustu užitečných vedlejších produktů. To platí zejména pro zpracování rašeliny, kdy se i léky získávají pomocí chemikálií z běžných surovin pro tepelné elektrárny!

Příklady biologického a chemického zpracování surovin

Pokud si myslíte, že zavádění technologií šetřících zdroje v biologické výrobě se omezuje pouze na nové metody získávání biologicky aktivních aditiv a léků, pak se hluboce mýlíte. Současná úroveň technologického rozvoje předpokládá jejich použití i v metalurgii.

V dnešní době se tedy stále více využívá bakteriální loužení kovů, kdy je možné z rud vytěžit spoustu kvalitních surovin s minimálním obsahem hmoty (staré odvaly), aniž by došlo ke znečištění celého okresu výsypky z těžby. Ještě atraktivnější je bakteriální extrakce cenných kovů … z odpadních vod! A to mluvíme nejen o hutní výrobě, ale také o výtocích velkých měst.

Zavádění technologií šetřících zdroje tedy charakterizuje stupeň rozvoje nejen průmyslu, ale i společnosti jako celku. Tím, že zachováváme životní prostředí kolem nás, ho předáváme našim potomkům.

Loužením lze také vyprodukovat obrovské množství síry z nekvalitního uhlí s vysokým obsahem popela, které se pro nic jiného příliš nehodí. Mimochodem, naše země v posledních letech aktivně zavádí technologii biologického zpracování nekvalitního hnědého uhlí, ze kterého se získává kvalitní umělá půda.

Stavebnictví

Nejběžnějšími stavebními materiály v naší době jsou beton a železobeton. Jen u nás se jich ročně vyrobí více než 250 milionů tun. Proto moderní stavební technologiedo značné míry se zaměřují na úsporu zdrojů, když jsou uvolněny.

Úspora zdrojů při výrobě železobetonu

Problém je v tom, že železobeton je energeticky velmi náročný materiál, na jehož výrobu je potřeba obrovské množství elektřiny. Na výrobu jednoho metru krychlového je potřeba 470 000 kcal! V případě nedokonalosti technologických postupů nebo v případě nutnosti zalití betonových konstrukcí někde na skládce mohou náklady přesáhnout i 1 milion kcal!

Vzhledem k tomu, že národní hospodářství vyžaduje nejméně 12 milionů tun betonu ročně, technologie šetřící energii a zdroje umožňují ušetřit obrovské množství peněz.

Nejvýznamnějším problémem je velké nadměrné utrácení cementu stavebníky. Existuje několik schůdných způsobů, jak toto přehlédnutí napravit. Za prvé, největší plýtvání materiálem je pozorováno, když stavitelé používají kamenivo nízké kvality, které nesplňuje konkrétní účel. Nejčastěji se to projevuje, když se místo normálního písku použije ASG.

Do značné míry můžete snížit náklady používáním změkčovadel, která jsou nyní široce zastoupena na mezinárodní stavební scéně. Vysoce kvalitní plastifikátor umožňuje snížit spotřebu cementu o 20% najednou a pevnostní charakteristiky budované konstrukce nebudou ovlivněny. Vzhledem k tomu, že nejnovější technologie v oboru umožňují výrobu stovek jejich jmen, plastifikační přísady potřebujípoužijte, kdykoli je to vhodné.

Ostatní náklady na energii

Při izotermickém vytvrzování v ocelové formě „sežere“jeden krychlový metr betonu minimálně 60 tisíc kcal. Pokud je zařízení vadné, tepelné ztráty exponenciálně rostou. Takže v některých závodech toto číslo přesahuje 200 tisíc kcal na metr krychlový betonu. Je tedy možné snížit nadměrnou spotřebu zdrojů více než trojnásobně, stačí včas opravit zařízení používané při výrobě betonu.

Velmi slibnou metodou je ohřev měkčené směsi elektřinou (v zimě). V tomto případě je možné výrazně snížit množství nejen cementu, ale i změkčovadla ve směsi.

Další způsoby, jak ušetřit cement

Je třeba poznamenat, že obrovské ztráty cementu při jeho přepravě hrají extrémně negativní roli. V žádném případě tento materiál nenakládejte otevřeným způsobem, přeprava s častým překládáním není povolena. Ztráty cementu se stanou jednoduše gigantickými, pokud je nejprve přepraven po moři a poté znovu naložen na železniční nástupiště, odkud je přepravován automobily.

Těmto ztrátám lze předejít, pokud se cementový slínek přepravuje do odlehlých oblastí. Lze jej stáhnout neomezeně mnohokrát. Když je materiál dodán na pracoviště, slínek se jednoduše mele, čímž se získá vysoce kvalitní cement v požadovaném množství.

Správný výběr jakostí betonu je také nesmírně důležitý, což by bylohodí pro konkrétní úkol. Praxe ukazuje, že k více než 30 % celkových ztrát cementu dochází, když stavebníci použijí špatnou značku betonu. V důsledku toho není neobvyklé, že se práce zcela předělá.

Vývoj moderních technologií by tak měl přispět k zachování zdrojů využívaných ve všech odvětvích vědy a průmyslu. Zavedením nových výrobních metod můžeme snížit množství škodlivých emisí do ovzduší a vody a zachránit životní prostředí pro všechny budoucí generace.