Ressursbesparende teknologi. Industrielle teknologier. Den nyeste teknologien

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Moderne industri utvikler seg veldig dynamisk. I motsetning til tidligere år, foregår denne utviklingen intensivt, med involvering av den siste vitenskapelige utviklingen. Ressursbesparende teknologi er av stor betydning. Dette begrepet refererer til et helt system av tiltak rettet mot en betydelig reduksjon i ressursforbruket, samtidig som det opprettholdes et høyt nivå av produktkvalitet. Ideelt sett prøver de å oppnå lavest mulig forbruk av råvarer.

Forutsetninger for bredest mulig implementering

Til tross for innsatsen fra miljøorganisasjoner og lovgivere, er det ingen måte å si på noen betydelig reduksjon i skader påført miljøet av industribedrifter. Bare i Russland er skadene fra industrielle utslipp beregnet til 150 milliarder rubler.årlig, og i USA når dette tallet rundt 7 % av innenlandsk BNP!

Verdenserfaring viser at kostnadene som en ressursbesparende teknologi pådrar seg i den første fasen av implementeringen, ikke er sammenlignbare med kostnadene ved å utjevne konsekvensene ved å bruke utdaterte og skitne produksjonsmetoder. Vilkårene for full tilbakebetaling av ny teknologi overstiger ikke fem år.

Stor fare er gradvis uttømming av mineraler. Så for bare 50 år siden ble ikke jernmalmforekomster utviklet hvis jerninnholdet var mindre enn 50-60%. I dag begynner de å utvinne til og med malmen der det ikke er mer enn 30 % av metallet.

Selv askeinnholdet i kull som brukes ved kraftvarmeverk i dag overstiger 30 %, mens dette tallet på 60-tallet ikke oversteg 20 %. Noen byer er tvunget til å bruke råvarer til oppvarming, hvis askeinnhold overstiger 55%. I noen tilfeller begynner dessuten aktiv utvinning av råvarer allerede, selv fra de siste årene. Alt dette bidrar til en kraftig økning i avfallsmengden. Ressursbesparende teknologi er derfor ekstremt viktig, siden den lar industrien og den nasjonale økonomien konsumere mindre råvarer og produsere flere produkter.

Hvordan spares ressursene?

I de fleste tilfeller utføres reduksjon av mengden ressurser som forbrukes ved å gjenbruke avfallsmaterialer. Således brukes i dag minst 30 % av prefabrikkert skrapmetall i stålsmelting, opptil 25 % av returpapir tas i papirproduksjon. Produksjon av ikke-jernholdige metallerbruker minst 20 % resirkulerte materialer. Det skal bemerkes at mengden kapitalinvesteringer for den utbredte introduksjonen av teknologier for behandling av avfallsmaterialer er nøyaktig fire ganger lavere enn når man lager industrielle komplekser for utvinning av mineraler.

Gitt det faktum at det ikke er behov for å investere i stålsmelting, lar disse teknologiene minst en tredjedel redusere termisk forurensning av miljøet. Enkelt sagt reduseres skaden av drivhuseffekten. Kort sagt, det er svært lønnsomt å investere i denne utviklingen.

Hva kan ressursbesparende teknologier gjøre?

For det første kan enhver ressursbesparende teknologi alvorlig redusere mengden avfall og utslipp til miljøet. For eksempel, ved å involvere i behandlingen av klorholdig avfall fra metallurgisk titanproduksjon, ble nivået av klorutslipp til miljøet redusert med 50 %!

Områder som tidligere var okkupert av teknologiske deponier eller søppelfyllinger, den nyeste teknologien gjør det mulig å fullstendig frigjøres fra søppel og bruke til rekreasjonsformål. Forresten, å sende til resirkulering av avfall, som inneholder mye svoveldioksid (i samme metallurgi, for eksempel), reduserer ikke bare miljøforurensning betraktelig, men reduserer også betydelig mengde primært svovel som produseres.

Det er ekstremt viktig at ny teknologi utvikler grunnlaget for behandling av polymeravfall: for eksempel er den spesifikke varmekapasiteten til to tonn plastflasker lik den til et tonn råolje! SåVed å lage en ny generasjon filtre kan vi derfor varme opp store byer i årevis ved å bruke bare plastavfall fra søppelfyllinger…

Sammenlign…

Betydningen av nye industrielle teknologier innen jernmetallurgi er ekstremt høy. Hvis du smelter et tonn skrapmetall, reduseres miljøforurensning (sammenlignet med smelting av stål fra malm) umiddelbart med 86 %, vann er nødvendig med 76 % mindre, og den totale mengden avfall reduseres umiddelbart med 57 %! Omtrent det samme bildet får vi hvis vi sammenligner produksjonen av papir fra returpapir og jomfrumasse.

Ikke glem miljøet

I lys av at dagens situasjon på miljøområdet etterlater mye å være ønsket, må all moderne teknologi nødvendigvis bidra til å redusere utslipp av skadelige stoffer til atmosfæren. Tatt i betraktning den nåværende tilstanden til Norilsk og andre metallurgiske byer, ikke bare i vårt land, men over hele verden, bør de nyeste industrielle teknologiene ikke bare gi arbeidsplasser til tusenvis av mennesker i tungindustribedrifter, men også beskytte helsen deres.

Hva er de nye produksjonsmetodene basert på?

For det første blir råvarer av lav kvalitet massivt erstattet av mer moderne analoger, som gjør det mulig å produsere samme mengde produkter med bedre kvalitet. For eksempel i malings- og lakkindustrien har denne tilnærmingen ført til at standard maling basert på organiske løsemidler er erstattet med vannløselige produkter.

For sluttbrukeredet er også viktig å bevare funksjonaliteten til produktet uten å gå på akkord med dets reelle tekniske egenskaper. Et utmerket eksempel er erstatning av plastfilm med papir når det gjelder tape. Kvaliteten har holdt seg den samme, men mengden avfall og utslipp til atmosfæren har f alt kraftig. Dette er ressursbesparende teknologier som vi gir eksempler på i artikkelen vår.

Selvfølgelig er det ekstremt viktig å endre selve den teknologiske prosessen slik at den samsvarer med moderne realiteter. I dag legges det derfor mer og mer vekt på overføring av produksjon til en kontinuerlig syklus av produktutvikling. Denne løsningen er mye mer lovende enn periodisk stopp og start av utstyr, som er ledsaget av en kraftig økning i utslipp av skadelige stoffer.

Dette er også nært knyttet til kravet om å utstyre produksjonen på nytt med nytt utstyr som forbruker mindre forbruksvarer, drivstoff og reservedeler. Slike ressursbesparende teknologier i industrien øker produksjonsevnen betydelig. Dette bidrar ikke bare til å redusere avfallsmengden, men bidrar også til en betydelig reduksjon i kostnadene for sluttproduktet.

Datamaskiner til massene

For eksempel inkluderer disse CNC-maskiner og fullstendig datastyrte produksjonslinjer som kan kutte de nødvendige delene fra solide metallstykker med maksimal nøyaktighet og økonomi. Slike maskiner (i sammenligning med konvensjonelle) gir en reduksjon i mengden avfall med 50-80%. I tillegg trenger du ikke å bekymre deg for opplæringsnivået til arbeidere.

Merk at bruk av moderne teknologier nødvendigvis må innebære ikke bare maksimal reduksjon i mengden avfall, men også sikker oppbevaring. Det siste avsnittet inneholder følgende krav:

• Stedet der farlig avfall genereres må ikke komme i kontakt med miljøet på noen måte.
• Alt avfall må pakkes på en måte som gjør det lettere å resirkulere senere.
• Hvis behandling av avfall på det eksisterende tekniske og teknologiske nivået ikke er mulig, bør de overføres til en tilstand der de vil ha minst mulig negativ effekt (smelter til en glassaktig tilstand av brukt kjernebrensel).
• Beholdere for langtidslagring bør derfor være minim alt utsatt for korrosjon og andre negative miljøfaktorer.

Hovedeksempler på ressursbesparende teknologier

Pyrolyseanrikning av kull, kjemiske metoder for anrikning av malm, metoder for alkalisk behandling av torv, som ikke bare oppnår drivstoff, men også humusgjødsel, plantevekststimulerende midler, kan betraktes som et klassisk eksempel. Alle disse teknologiske "gledene" reduserer ikke bare drastisk mengden råvarer som kreves for produksjon av produkter, men gir også mange nyttige biprodukter. Dette gjelder spesielt for torvforedling, når til og med medisiner oppnås ved bruk av kjemikalier fra vanlige råvarer til termiske kraftverk!

Eksempler på biologisk og kjemisk prosessering av råvarer

Hvis du tror at innføringen av ressursbesparende teknologier i biologisk produksjon er begrenset kun til nye metoder for å skaffe biologisk aktive tilsetningsstoffer og legemidler, så tar du dypt feil. Det nåværende nivået av teknologiutvikling innebærer at de brukes selv i metallurgi.

I dag brukes altså bakteriell utvasking av metaller i økende grad, når det er mulig å utvinne mye høykvalitetsråstoff fra malmer med et minimumsinnhold av stoff (gamle deponier), uten å forurense hele distriktet med dumper fra gruvedrift. Enda mer attraktivt er bakterieutvinningen av verdifulle metaller … fra avløpsvann! Og vi snakker ikke bare om metallurgisk produksjon, men også om avløp fra store byer.

Dermed preger innføringen av ressursbesparende teknologier utviklingsgraden ikke bare av industrien, men også for samfunnet som helhet. Ved å ta vare på miljøet rundt oss, gir vi det videre til våre etterkommere.

Også kan utvasking produsere enorme mengder svovel fra lavkvalitets, høyaskekull som ikke egner seg spesielt til noe annet. Forresten, de siste årene har landet vårt aktivt introdusert teknologien for biologisk prosessering av brunkull av lav kvalitet, hvorfra man får god kunstig jord.

Construction

De vanligste materialene for konstruksjon i vår tid er betong og armert betong. Bare i vårt land produseres mer enn 250 millioner tonn av dem årlig. Derfor moderne bygningsteknologieri stor grad fokuserer de på å spare ressurser når de slippes ut.

Ressurssparing i produksjon av armert betong

Problemet er at armert betong er et svært energikrevende materiale, og produksjonen av dette krever enormt mye elektrisitet. Det kreves 470 000 kcal for å produsere bare én kubikkmeter! Hvis de teknologiske prosessene er ufullkomne, eller i tilfelle det er nødvendig å støpe betongkonstruksjoner et sted på deponiet, kan kostnadene til og med overstige 1 million kcal!

Gi at den nasjonale økonomien krever minst 12 millioner tonn betong per år, gjør energi- og ressursbesparende teknologier det mulig å spare enorme beløp.

Det viktigste problemet er det store overforbruket av sement fra byggherrer. Det er flere mulige måter å korrigere denne forglemmelsen på. For det første observeres den største sløsingen av materiale når byggherrer bruker lavkvalitets tilslag som ikke oppfyller et bestemt formål. Så oftest viser dette seg når ASG brukes i stedet for vanlig sand.

Du kan i stor grad redusere kostnadene ved å bruke myknertilsetninger, som nå er bredt representert på den internasjonale byggescenen. En høykvalitets mykner lar deg redusere sementforbruket med 20% på en gang, og styrkeegenskapene til strukturen som bygges vil ikke bli påvirket. Gitt at de nyeste teknologiene i bransjen tillater produksjon av hundrevis av navnene deres, trenger mykgjørende tilsetningsstofferbruk når det passer.

Andre energikostnader

Ved isotermisk herding i en stålform "spiser" en kubikkmeter betong minst 60 tusen kcal. Hvis utstyret er defekt, øker varmetapet eksponentielt. Så på noen anlegg overstiger dette tallet 200 tusen kcal per kubikkmeter betong. Dermed er det mulig å redusere overforbruket av ressurser med mer enn tre ganger, ganske enkelt ved å reparere utstyret som brukes i betongproduksjonen i tide.

En svært lovende metode er å varme opp den myknede blandingen med strøm (om vinteren). I dette tilfellet er det mulig å redusere mengden av ikke bare sement, men også mykneren i blandingen betydelig.

Andre måter å spare sement

Det skal bemerkes at store tap av sement under transporten spiller en ekstremt negativ rolle. Under ingen omstendigheter skal dette materialet lastes på en åpen måte, transport med hyppig omlasting er ikke tillatt. Tapene av sement blir rett og slett gigantiske hvis den først transporteres sjøveien og deretter lastes om på jernbaneplattformer, hvorfra den transporteres med biler.

Disse tapene kan unngås hvis sementklinker transporteres til avsidesliggende områder. Den kan lastes ned et ubegrenset antall ganger. Når materialet leveres til arbeidsstedet, males klinken ganske enkelt, og oppnår høykvalitetssement i ønsket mengde.

Riktig valg av betongkvaliteter er også ekstremt viktig, noe som villeegnet for en bestemt oppgave. Praksis viser at mer enn 30 % av det totale tapet av sement skjer når byggherrer bruker feil betongmerke. Som et resultat er det ikke uvanlig at arbeidet gjøres helt om.

Dermed bør utviklingen av moderne teknologi bidra til å bevare ressursene som brukes i alle grener av vitenskap og industri. Ved å innføre nye produksjonsmetoder kan vi redusere mengden skadelige utslipp til luft og vann, og spare miljøet for alle fremtidige generasjoner.