Ressursisäästlik tehnoloogia. Tööstuslikud tehnoloogiad. Uusim tehnoloogia

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Kaasaegne tööstus areneb väga dünaamiliselt. Erinev alt eelmistest aastatest toimub see areng intensiivselt, kaasates uusimaid teaduslikke arenguid. Ressursisäästlikul tehnoloogial on suur tähtsus. See termin tähistab tervet meetmete süsteemi, mille eesmärk on ressursside tarbimise märkimisväärne vähendamine, säilitades samal ajal toodete kõrge kvaliteedi. Ideaalis püüavad nad saavutada võimalikult madala toorainetarbimise taseme.

Eeldused võimalikult laialdaseks rakendamiseks

Hoolimata keskkonnaorganisatsioonide ja seadusandjate pingutustest ei saa rääkida tööstusettevõtete poolt keskkonnale tekitatava kahju olulisest vähenemisest. Ainuüksi Venemaal hinnatakse tööstusheitest tulenevat kahju 150 miljardile rublale.aastas ja USA-s ulatub see näitaja umbes 7%-ni sisemajanduse kogutoodangust!

Maailma kogemus näitab, et ressursse säästva tehnoloogia rakendamise esimeses etapis tekkivad kulud ei ole võrreldavad vananenud ja määrdunud tootmismeetodite kasutamise tagajärgede tasandamise kuludega. Uute tehnoloogiate täielik tasuvusaeg ei ületa viit aastat.

Suur oht on mineraalide järkjärguline ammendumine. Nii et vaid 50 aastat tagasi ei arendatud rauamaagi leiukohti, kui nende rauasisaldus oli alla 50–60%. Täna hakkavad nad kaevandama isegi maaki, milles metallist ei ole rohkem kui 30%.

Isegi koostootmisjaamades kasutatava söe tuhasisaldus ületab täna 30%, samas kui 60ndatel ei ületanud see näitaja 20%. Mõned linnad on sunnitud kütteks kasutama toorainet, mille tuhasisaldus ületab 55%. Veelgi enam, mõnel juhul algab juba aktiivne tooraine kaevandamine, isegi viimaste aastate prügimäelt. Kõik see aitab kaasa jäätmete hulga järsule suurenemisele. Seega on ressursse säästev tehnoloogia äärmiselt oluline, kuna see võimaldab tööstusel ja rahvamajandusel tarbida vähem toorainet, toota rohkem tooteid.

Kuidas ressursse hoitakse?

Enamasti toimub tarbitavate ressursside hulga vähendamine jäätmematerjalide taaskasutamise teel. Seega kasutatakse terase sulatamisel praegu vähem alt 30% kokkupandavat vanametalli, paberitootmises võetakse kuni 25% vanapaberit. Värviliste metallide tootminekasutab vähem alt 20% taaskasutatud materjale. Tuleb märkida, et jäätmematerjalide töötlemise tehnoloogiate laialdaseks kasutuselevõtuks tehtavate kapitaliinvesteeringute summa on täpselt neli korda väiksem kui mineraalide kaevandamise tööstuskomplekside loomisel.

Arvestades tõsiasja, et terase sulatusse pole vaja investeerida, võimaldavad need tehnoloogiad vähem alt kolmandiku võrra vähendada keskkonna soojussaastet. Lihtsam alt öeldes väheneb kasvuhooneefekti kahju. Ühesõnaga, nendesse arendustesse investeerimine on väga tulus.

Mida saavad ressursse säästvad tehnoloogiad teha?

Esiteks, igasugune ressursse säästev tehnoloogia võib tõsiselt vähendada jäätmete hulka ja heiteid keskkonda. Näiteks titaani metallurgia tootmisel tekkivate kloori sisaldavate jäätmete töötlemisse kaasamisega vähenes keskkonda sattuva kloori eraldumise tase 50% võrra!

Piirkonnad, mis olid varem hõivatud tehnoloogiliste prügilate või prügilate abil, võimaldavad uusimad tehnoloogiad täielikult prügist vabastada ja neid kasutada meelelahutuslikel eesmärkidel. Muide, jäätmete, mis sisaldavad palju vääveldioksiidi (näiteks samas metallurgias), taaskasutusse saatmine mitte ainult ei vähenda oluliselt keskkonnasaastet, vaid vähendab oluliselt ka toodetava esmase väävli kogust.

On äärmiselt oluline, et uued tehnoloogiad arendaksid aluse polümeerjäätmete töötlemiseks: näiteks kahe tonni plastpudeli erisoojusmaht võrdub tonni toornafta omaga! NiisiisSeega, luues uue põlvkonna filtreid, saame suuri linnu aastaid kütta, kasutades ainult prügilatest pärit plastprügi…

Võrdle…

Uute tööstustehnoloogiate tähtsus mustmetallurgias on äärmiselt suur. Kui sulatad tonni vanametalli, siis keskkonnasaaste (võrreldes terase maagist sulatamisega) väheneb kohe 86%, vett kulub 76% vähem ja jäätmete koguhulk väheneb kohe 57% võrra! Ligikaudu sama pilt saadakse, kui võrrelda paberi tootmist vanapaberist ja paberimassist.

Ära unusta keskkonda

Arvestades asjaolu, et praegune olukord keskkonnasfääris jätab soovida, peavad kõik kaasaegsed tehnoloogiad tingimata kaasa aitama kahjulike ainete atmosfääri paiskamise vähendamisele. Arvestades Norilski ja teiste metallurgialinnade praegust olukorda mitte ainult meie riigis, vaid kogu maailmas, ei peaks uusimad tööstustehnoloogiad mitte ainult pakkuma tööd tuhandetele inimestele rasketööstusettevõtetes, vaid kaitsma ka nende tervist.

Mil põhinevad uued tootmismeetodid?

Esiteks, ebakvaliteetset toorainet asendatakse massiliselt kaasaegsemate analoogidega, mis võimaldavad toota samas koguses parema kvaliteediga tooteid. Näiteks värvi- ja lakitööstuses on selline lähenemine viinud standardsete orgaanilistel lahustitel põhinevate värvide asendamiseni vees lahustuvate toodetega.

LõppkasutajateleSamuti on oluline säilitada toote funktsionaalsus ilma selle tegelikke tehnilisi omadusi kahjustamata. Suurepärane näide on kleeplindi puhul plastkile asendamine paberiga. Selle kvaliteet on jäänud samaks, kuid jäätmete ja heitmete hulk atmosfääri on järsult langenud. Need on ressursse säästvad tehnoloogiad, mille näiteid toome oma artiklis.

Muidugi on äärmiselt oluline muuta tehnoloogilist protsessi ennast nii, et see vastaks tänapäeva tegelikkusele. Seega omistatakse tänapäeval üha enam tähtsust tootmise üleviimisele pidevasse tootearenduse tsüklisse. See lahendus on palju lootustandvam kui seadmete perioodiline seiskamine ja käivitamine, millega kaasneb kahjulike ainete heitkoguste järsk tõus.

See on tihed alt seotud ka nõudega varustada tootmine ümber uute seadmetega, mis tarbivad vähem kulumaterjale, kütust ja varuosi. Sellised ressursse säästvad tehnoloogiad tööstuses suurendavad oluliselt toodangu valmistatavust. See mitte ainult ei aita vähendada jäätmete hulka, vaid aitab kaasa ka lõpptoote maksumuse olulisele vähenemisele.

Arvutid massidele

Näiteks nende hulka kuuluvad CNC-masinad ja täielikult arvutipõhised tootmisliinid, mis suudavad lõigata tahketest metallitükkidest vajalikke osi maksimaalse täpsuse ja ökonoomsusega. Sellised masinad (võrreldes tavalistega) vähendavad jäätmete hulka 50-80%. Lisaks ei pea te muretsema töötajate väljaõppe taseme pärast.

Pange tähele, et kaasaegsete tehnoloogiate kasutamine peab tingimata hõlmama mitte ainult jäätmete hulga maksimaalset vähendamist, vaid ka nende ohutut ladustamist. Viimane lõik sisaldab järgmisi nõudeid:

• Ohtlike jäätmete tekkekoht ei tohi mingil viisil keskkonnaga kokku puutuda.
• Kõik jäätmed tuleb pakendada nii, et neid oleks hiljem lihtsam taaskasutada.
• Kui jäätmete töötlemine olemasoleval tehnilisel ja tehnilisel tasemel ei ole võimalik, tuleks need viia olekusse, kus neil oleks vähim võimalik negatiivne mõju (kasutatud tuumkütuse klaasjaks sulamine).
• Seega peaksid pikaajaliseks ladustamiseks mõeldud konteinerid olema minimaalselt vastuvõtlikud korrosioonile ja muudele negatiivsetele keskkonnateguritele.

Ressursisäästlike tehnoloogiate peamised näited

Klassikaliseks näiteks võib pidada kivisöe pürolüüsi rikastamist, maakide rikastamise keemilisi meetodeid, turba leeliselise töötlemise meetodeid, mille kaudu saadakse mitte ainult kütust, vaid ka humiinseid väetisi, taimekasvu stimulaatoreid. Kõik need tehnoloogilised "rõõmud" mitte ainult ei vähenda drastiliselt toodete valmistamiseks vajalike toorainete hulka, vaid pakuvad ka palju kasulikke kõrvalsaadusi. See kehtib eriti turba töötlemise kohta, kui isegi ravimeid saadakse soojuselektrijaamade tavalisest toorainest kemikaalidega!

Toorainete bioloogilise ja keemilise töötlemise näited

Kui arvate, et ressursse säästvate tehnoloogiate kasutuselevõtt bioloogilises tootmises piirdub ainult uute meetoditega bioloogiliselt aktiivsete lisandite ja ravimite saamiseks, siis eksite sügav alt. Praegune tehnoloogia arengutase eeldab nende kasutamist isegi metallurgias.

Seega kasutatakse tänapäeval üha enam metallide bakteriaalset leostumist, mil maakidest on võimalik ammutada palju kvaliteetset toorainet minimaalse ainesisaldusega (vanad puistangud), saastamata seejuures kogu linnaosa. kaevandamisest tekkinud prügimäed. Veelgi atraktiivsem on väärtuslike metallide bakteriaalne ekstraheerimine … reoveest! Ja me ei räägi ainult metallurgia tootmisest, vaid ka suurte linnade heitveest.

Seega iseloomustab ressursse säästvate tehnoloogiate kasutuselevõtt mitte ainult tööstuse, vaid ka kogu ühiskonna arenguastet. Säilitades meid ümbritsevat keskkonda, anname selle edasi oma järglastele.

Samuti võib leostumine toota madala kvaliteediga kõrge tuhasisaldusega kivisöest tohutul hulgal väävlit, mis millekski muuks eriti ei sobi. Muide, viimastel aastatel on meie riigis aktiivselt juurutatud madala kvaliteediga pruunsöe bioloogilise töötlemise tehnoloogia, millest saadakse head tehismulda.

Ehitus

Meie aja kõige levinumad ehitusmaterjalid on betoon ja raudbetoon. Ainuüksi meie riigis toodetakse neid aastas üle 250 miljoni tonni. Seetõttu kaasaegsed ehitustehnoloogiadvabastamisel keskenduvad nad suures osas ressursside säästmisele.

Ressursi kokkuhoid raudbetooni tootmisel

Probleem on selles, et raudbetoon on väga energiamahukas materjal, mille tootmine nõuab tohutult elektrit. Vaid ühe kuupmeetri tootmiseks kulub 470 000 kcal! Kui tehnoloogilised protsessid on puudulikud või kui on vaja kuskil prügilas betoonkonstruktsioone valada, siis võivad kulud isegi ületada 1 miljon kcal!

Arvestades, et rahvamajandus vajab aastas vähem alt 12 miljonit tonni betooni, võimaldavad energiat ja ressursse säästvad tehnoloogiad säästa tohutult raha.

Kõige olulisem probleem on ehitajate suur tsemendi ülekulu. Selle puuduse parandamiseks on mitu elujõulist viisi. Esiteks täheldatakse kõige suuremat materjali raiskamist, kui ehitajad kasutavad madala kvaliteediga täitematerjale, mis ei vasta konkreetsele otstarbele. Nii et enamasti ilmneb see siis, kui tavalise liiva asemel kasutatakse ASG-d.

Suural määral saate kulusid vähendada, kasutades plastifikaatorlisandeid, mis on nüüdseks rahvusvahelisel ehitusareenil laialdaselt esindatud. Kvaliteetne plastifikaator võimaldab vähendada tsemendi tarbimist korraga 20% ja see ei mõjuta ehitatava konstruktsiooni tugevusomadusi. Arvestades, et tööstuse uusimad tehnoloogiad võimaldavad toota sadu nende nimetusi, vajavad plastifitseerivad lisandidrakendage alati, kui see on asjakohane.

Muud energiakulud

Terasvormis isotermilisel kõvenemisel "sööb" üks kuupmeeter betooni vähem alt 60 tuhat kcal. Kui seade on rikkis, suureneb soojuskadu plahvatuslikult. Nii et mõnes tehases ületab see arv 200 tuhat kcal betooni kuupmeetri kohta. Seega on võimalik üleliigset ressursikulu vähendada enam kui kolm korda, lihts alt parandades õigeaegselt betoonitootmises kasutatavaid seadmeid.

Väga paljutõotav meetod on plastifitseeritud segu kuumutamine elektriga (talvel). Sel juhul on võimalik oluliselt vähendada mitte ainult tsemendi, vaid ka plastifikaatori kogust segus.

Muud viisid tsemendi säästmiseks

Tuleb märkida, et tohutud tsemendikadud selle transportimisel mängivad äärmiselt negatiivset rolli. Mitte mingil juhul ei tohi seda materjali laadida lahtiselt, transportimine koos sagedase ümberlaadimisega ei ole lubatud. Tsemendi kaod muutuvad lihts alt hiiglaslikuks, kui seda esm alt veetakse meritsi, seejärel laaditakse see ümber raudteeplatvormidele, kust see transporditakse autodega.

Neid kadusid saab vältida, kui tsemendiklinkrit transporditakse kaugematesse piirkondadesse. Seda saab alla laadida piiramatu arv kordi. Materjali töökohta toimetamisel klinker lihts alt jahvatatakse, saades vajalikus koguses kvaliteetset tsementi.

Betoonklasside õige valik on samuti äärmiselt oluline, mis olekskonkreetse ülesande jaoks sobiv. Praktika näitab, et üle 30% tsemendi kogukadu tekib siis, kui ehitajad kasutavad valet marki betooni. Seetõttu ei ole harvad juhud, kui tööd tehakse täielikult ümber.

Seega peaks kaasaegsete tehnoloogiate areng aitama säilitada kõigis teadus- ja tööstusharudes kasutatavaid ressursse. Uute tootmismeetodite kasutuselevõtuga saame vähendada õhku ja vette sattuvate kahjulike heitkoguste hulka ning säästa keskkonda kõigi tulevaste põlvkondade jaoks.