Išteklius taupanti technologija. Pramonės technologijos. Naujausia technologija

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Šiuolaikinė pramonė vystosi labai dinamiškai. Priešingai nei praėjusiais metais, ši plėtra vyksta intensyviai, įtraukiant naujausius mokslo pasiekimus. Išteklius taupančios technologijos yra labai svarbios. Šis terminas reiškia visą priemonių sistemą, kuria siekiama žymiai sumažinti išteklių suvartojimą, išlaikant aukštą produktų kokybės lygį. Idealiu atveju jie stengiasi pasiekti kuo mažesnį žaliavų suvartojimo lygį.

Kaip kuo plačiau įgyvendinti būtinas sąlygas

Nepaisant aplinkosaugos organizacijų ir įstatymų leidėjų pastangų, negalima kalbėti apie reikšmingą pramonės įmonių daromos žalos aplinkai sumažėjimą. Vien Rusijoje pramoninių išmetamųjų teršalų žala vertinama 150 milijardų rublių.kasmet, o JAV šis skaičius siekia apie 7% vidaus BVP!

Pasaulio patirtis rodo, kad sąnaudos, patiriamos naudojant išteklius taupančią technologiją pirmajame jos diegimo etape, nėra palyginamos su pasenusių ir nešvarių gamybos metodų pasekmių išlyginimo išlaidomis. Viso naujų technologijų atsipirkimo terminai neviršija penkerių metų.

Didelis pavojus yra laipsniškas mineralų išeikvojimas. Taigi, vos prieš 50 metų geležies rūdos telkiniai nebuvo sukurti, jei juose geležies kiekis buvo mažesnis nei 50–60%. Šiandien jie pradeda kasti net rūdą, kurioje yra ne daugiau kaip 30 % metalo.

Šiandien kogeneracinėse elektrinėse naudojamų anglių pelenų kiekis viršija 30 %, o septintajame dešimtmetyje šis skaičius neviršijo 20 %. Kai kurie miestai šildymui priversti naudoti žaliavas, kurių pelenų kiekis viršija 55 proc. Be to, kai kuriais atvejais jau pradedamas aktyvus žaliavų gavyba net iš praėjusių metų sąvartynų. Visa tai prisideda prie smarkiai išaugusio atliekų kiekio. Taigi išteklius taupančios technologijos yra nepaprastai svarbios, nes leidžia pramonei ir šalies ekonomikai vartoti mažiau žaliavų ir pagaminti daugiau produktų.

Kaip tausojami ištekliai?

Daugeliu atvejų sunaudojamų išteklių mažinimas atliekamas pakartotinai naudojant atliekas. Taigi šiuo metu plieno lydymui surenkama ne mažiau kaip 30% surenkamo metalo laužo, popieriaus gamyboje paimama iki 25% makulatūros. Spalvotųjų metalų gamybanaudoja ne mažiau kaip 20 % perdirbtų medžiagų. Pažymėtina, kad kapitalo investicijų suma plačiai diegiant atliekų perdirbimo technologijas yra lygiai keturis kartus mažesnė nei kuriant pramoninius naudingųjų iškasenų gavybos kompleksus.

Atsižvelgiant į tai, kad nereikia investuoti į plieno lydymą, šios technologijos leidžia bent trečdaliu sumažinti šiluminę aplinkos taršą. Paprasčiau tariant, sumažėja šiltnamio efekto žala. Vienu žodžiu, investuoti į šiuos pokyčius yra labai pelninga.

Ką gali padaryti išteklius taupančios technologijos?

Pirma, bet kokia išteklius tausojanti technologija gali labai sumažinti atliekų kiekį ir išmetamų teršalų kiekį į aplinką. Pavyzdžiui, perdirbant metalurgijos titano gamybos atliekas, kuriose yra chloro, chloro išmetimas į aplinką sumažėjo 50 %!

Teritorijos, kurias anksčiau užėmė technologiniai sąvartynai ar sąvartynai, naujausios technologijos leidžia visiškai išlaisvinti nuo šiukšlių ir panaudoti rekreaciniams tikslams. Beje, siunčiant perdirbti atliekas, kuriose yra daug sieros dioksido (pvz., toje pačioje metalurgijoje), ne tik žymiai sumažėja aplinkos tarša, bet ir ženkliai sumažėja susidarančios pirminės sieros kiekis.

Be galo svarbu, kad naujos technologijos sukurtų polimerinių atliekų perdirbimo pagrindą: pavyzdžiui, dviejų tonų plastikinių butelių savitoji šiluminė talpa prilygsta tonai žalios naftos! TaigiTaigi, kurdami naujos kartos filtrus, ilgus metus galime šildyti didelius miestus, naudodami tik plastikines šiukšles iš sąvartynų…

Palyginti…

Naujų pramoninių technologijų svarba juodojoje metalurgijoje yra itin didelė. Išlydžius toną metalo laužo, aplinkos tarša (lyginant su plieno lydymu iš rūdos) iškart sumažėja 86%, vandens reikia 76% mažiau, o bendras atliekų kiekis iškart sumažėja 57%! Maždaug toks pat vaizdas gaunamas, jei lyginame popieriaus gamybą iš makulatūros ir grynos plaušienos.

Nepamirškite apie aplinką

Atsižvelgiant į tai, kad dabartinė situacija aplinkosaugos srityje palieka daug norimų rezultatų, visos šiuolaikinės technologijos būtinai turi prisidėti prie kenksmingų medžiagų išmetimo į atmosferą mažinimo. Atsižvelgiant į dabartinę Norilsko ir kitų metalurgijos miestų padėtį ne tik mūsų šalyje, bet ir visame pasaulyje, naujausios pramonės technologijos turėtų ne tik suteikti darbo tūkstančiams žmonių sunkiosios pramonės įmonėse, bet ir apsaugoti jų sveikatą.

Kuo pagrįsti nauji gamybos metodai?

Pirma, nekokybiškos žaliavos masiškai keičiamos modernesniais analogais, leidžiančiais pagaminti tokį patį kiekį kokybiškesnės produkcijos. Pavyzdžiui, dažų ir lako pramonėje dėl šio požiūrio standartiniai dažai, kurių pagrindą sudaro organiniai tirpikliai, buvo pakeisti vandenyje tirpiais produktais.

Galutiniams vartotojamstaip pat svarbu išsaugoti gaminio funkcionalumą nepažeidžiant jo realių techninių charakteristikų. Puikus pavyzdys yra plastikinės plėvelės pakeitimas popieriumi lipnios juostos atveju. Jo kokybė išliko tokia pati, tačiau labai sumažėjo atliekų ir išmetamų teršalų kiekis į atmosferą. Tai išteklius taupančios technologijos, kurių pavyzdžius pateikiame savo straipsnyje.

Žinoma, be galo svarbu pakeisti patį technologinį procesą taip, kad jis atitiktų šiuolaikines realijas. Taigi, šiandien vis didesnė reikšmė teikiama gamybos perkėlimui į nuolatinį produkto kūrimo ciklą. Šis sprendimas yra daug perspektyvesnis nei periodiškas įrangos stabdymas ir paleidimas, kurį lydi staigus kenksmingų medžiagų išmetimo padidėjimas.

Tai taip pat glaudžiai susiję su reikalavimu iš naujo aprūpinti gamybą nauja įranga, kuri sunaudoja mažiau eksploatacinių medžiagų, degalų ir atsarginių dalių. Tokios išteklius taupančios technologijos pramonėje žymiai padidina produkcijos pagaminamumą. Tai ne tik padeda sumažinti atliekų kiekį, bet ir žymiai sumažina galutinio produkto kainą.

Kompiuteriai masėms

Pavyzdžiui, tai apima CNC stakles ir visiškai kompiuterizuotas gamybos linijas, kurios gali maksimaliai tiksliai ir ekonomiškai išpjauti reikiamas dalis iš tvirtų metalo gabalų. Tokios mašinos (palyginti su įprastomis) leidžia sumažinti atliekų kiekį 50-80%. Be to, jums nereikia jaudintis dėl darbuotojų mokymo lygio.

Atkreipkite dėmesį, kad šiuolaikinių technologijų naudojimas būtinai turi apimti ne tik maksimalų atliekų kiekio sumažinimą, bet ir saugų jų saugojimą. Paskutinėje pastraipoje pateikiami šie reikalavimai:

• Pavojingų atliekų susidarymo vieta neturi jokiu būdu liestis su aplinka.
• Visos atliekos turi būti supakuotos taip, kad vėliau jas būtų lengviau perdirbti.
• Jei atliekų perdirbimas esamu techniniu ir technologiniu lygiu neįmanomas, jos turi būti perkeltos į tokią būseną, kurioje jos turėtų mažiausią įmanomą neigiamą poveikį (tirptų į stiklinę panaudoto branduolinio kuro būseną).
• Atitinkamai, konteineriai, skirti ilgalaikiam saugojimui, turi būti minimaliai jautrūs korozijai ir kitiems neigiamiems aplinkos veiksniams.

Pagrindiniai išteklius taupančių technologijų pavyzdžiai

Klasikiniu pavyzdžiu galima laikyti akmens anglių sodrinimą pirolize, cheminius rūdų sodrinimo būdus, šarminio durpių apdorojimo būdus, per kuriuos gaunamas ne tik kuras, bet ir humusinės trąšos, augalų augimo stimuliatoriai. Visi šie technologiniai „malonumai“ne tik drastiškai sumažina produktų gamybai reikalingų žaliavų kiekį, bet ir suteikia daug naudingų šalutinių produktų. Tai ypač pasakytina apie durpių perdirbimą, kai net vaistai gaunami naudojant chemines medžiagas iš įprastų žaliavų šiluminėms elektrinėms!

Biologinio ir cheminio žaliavų apdorojimo pavyzdžiai

Jei manote, kad išteklius tausojančių technologijų diegimas biologinėje gamyboje apsiriboja tik naujais biologiškai aktyvių priedų ir vaistų gavimo būdais, tuomet jūs labai klystate. Dabartinis technologijų išsivystymo lygis reiškia, kad jie naudojami net metalurgijoje.

Todėl šiandien vis dažniau naudojamas bakterinis metalų išplovimas, kai iš rūdų galima išgauti daug kokybiškų žaliavų su minimaliu medžiagos kiekiu (senųjų sąvartynų), neteršiant viso rajono kasybos sąvartynai. Dar patrauklesnis yra vertingų metalų ištraukimas iš bakterijų … iš nuotekų! Ir mes kalbame ne tik apie metalurgijos gamybą, bet ir apie didžiųjų miestų nuotekas.

Taigi, išteklius taupančių technologijų įdiegimas apibūdina ne tik pramonės, bet ir visos visuomenės išsivystymo laipsnį. Išsaugodami mus supančią aplinką, perduodame ją savo palikuonims.

Be to, išplovus gali susidaryti didžiulis sieros kiekis iš žemos kokybės, daug pelenų turinčios anglies, kuri nėra ypač tinkama niekam kitam. Beje, pastaraisiais metais mūsų šalyje aktyviai diegiama žemos kokybės rusvųjų anglių, iš kurių gaunamas geras dirbtinis gruntas, biologinio perdirbimo technologija.

Statyba

Mūsų laikais dažniausiai naudojamos statybinės medžiagos yra betonas ir gelžbetonis. Vien mūsų šalyje kasmet jų pagaminama daugiau nei 250 mln. Todėl modernios statybos technologijosdidžiąja dalimi jie sutelkia dėmesį į išteklių taupymą, kai jie išleidžiami.

Išteklių taupymas gelžbetonio gamyboje

Problema ta, kad gelžbetonis yra labai daug energijos sunaudojanti medžiaga, kurios gamybai reikia didžiulio elektros energijos kiekio. Vos vienam kubiniam metrui pagaminti reikia 470 000 kcal! Jei technologiniai procesai yra netobuli, arba tuo atveju, kai reikia išlieti betonines konstrukcijas kur nors sąvartyne, tai išlaidos gali viršyti net 1 mln.kcal!

Atsižvelgiant į tai, kad šalies ekonomikai per metus reikia ne mažiau kaip 12 milijonų tonų betono, energiją ir išteklius taupančios technologijos leidžia sutaupyti didžiulę pinigų sumą.

Svarbiausia problema yra didelis statybininkų cemento išlaidų perteklius. Yra keletas perspektyvių būdų, kaip ištaisyti šią klaidą. Pirma, didžiausias medžiagų švaistymas pastebimas tuomet, kai statybininkai naudoja nekokybiškus, konkrečios paskirties neatitinkančius užpildus. Taigi, dažniausiai tai pasireiškia, kai vietoj įprasto smėlio naudojamas ASG.

Daugeliu mastu galite sumažinti išlaidas naudodami plastifikatorių priedus, kurie dabar plačiai naudojami tarptautinėje statybų arenoje. Aukštos kokybės plastifikatorius leidžia vienu metu sumažinti cemento sunaudojimą 20%, o statomos konstrukcijos stiprumo charakteristikos neturės įtakos. Atsižvelgiant į tai, kad naujausios pramonės technologijos leidžia pagaminti šimtus jų pavadinimų, reikia plastifikuojančių priedųtaikyti, kai tinka.

Kitos energijos sąnaudos

Izotermiškai kietinant plieninėje formoje, vienas kubinis metras betono „suvalgo“mažiausiai 60 tūkstančių kcal. Jei įranga yra sugedusi, šilumos nuostoliai didėja eksponentiškai. Taigi kai kuriose gamyklose šis skaičius viršija 200 tūkstančių kcal kubiniame metre betono. Taigi, tiesiog laiku suremontavus betono gamyboje naudojamus įrenginius, galima daugiau nei tris kartus sumažinti resursų perteklių.

Labai perspektyvus būdas yra plastifikuoto mišinio kaitinimas elektra (žiemą). Tokiu atveju galima žymiai sumažinti ne tik cemento, bet ir plastifikatoriaus kiekį mišinyje.

Kiti cemento taupymo būdai

Pažymėtina, kad didžiuliai cemento nuostoliai jį transportuojant atlieka itin neigiamą vaidmenį. Jokiu būdu šios medžiagos negalima krauti atviru būdu, gabenimas dažnai perkraunant neleidžiamas. Cemento nuostoliai tampa tiesiog milžiniški, jei jis iš pradžių gabenamas jūra, o paskui perkraunamas ant geležinkelio platformų, iš kurių gabenamas automobiliais.

Šių nuostolių galima išvengti, jei cemento klinkeris vežamas į atokias vietoves. Jį galima atsisiųsti neribotą skaičių kartų. Pristačius medžiagą į darbo vietą, klinkeris tiesiog sumalamas ir gaunamas reikiamas kiekis aukštos kokybės cemento.

Tinkamas betono rūšių pasirinkimas taip pat labai svarbustinka konkrečiam darbui. Praktika rodo, kad daugiau nei 30% visų cemento nuostolių atsiranda, kai statybininkai naudoja netinkamos markės betoną. Dėl to neretai darbai būna visiškai perdaryti.

Taigi šiuolaikinių technologijų plėtra turėtų padėti išsaugoti visose mokslo ir pramonės šakose naudojamus išteklius. Įdiegę naujus gamybos metodus galime sumažinti kenksmingų išmetimų į orą ir vandenį kiekį bei tausoti aplinką visoms ateities kartoms.