Tehnologie de economisire a resurselor. Tehnologii industriale. Cea mai recentă tehnologie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Industria modernă se dezvoltă foarte dinamic. Spre deosebire de anii trecuți, această dezvoltare se desfășoară intens, cu implicarea celor mai recente dezvoltări științifice. Tehnologia de economisire a resurselor este de mare importanță. Acest termen se referă la un întreg sistem de măsuri care vizează o reducere semnificativă a consumului de resurse, menținând în același timp un nivel ridicat al calității produsului. În mod ideal, ei încearcă să atingă cel mai scăzut nivel posibil de consum de materii prime.

Condiții preliminare pentru cea mai largă implementare posibilă

În ciuda eforturilor organizațiilor de mediu și ale legiuitorilor, nu există nicio modalitate de a vorbi despre o reducere semnificativă a daunelor cauzate mediului de către întreprinderile industriale. Numai în Rusia, daunele cauzate de emisiile industriale sunt estimate la 150 de miliarde de ruble.anual, iar în SUA această cifră ajunge la aproximativ 7% din PIB-ul intern!

Experiența mondială arată că costurile suportate de o tehnologie de economisire a resurselor în prima etapă a implementării acesteia nu sunt comparabile cu costurile de nivelare a consecințelor utilizării unor metode de producție învechite și murdare. Termenii de rambursare completă a noilor tehnologii nu depășesc cinci ani.

Marele pericol este epuizarea treptată a mineralelor. Deci, cu doar 50 de ani în urmă, zăcămintele de minereu de fier nu erau dezvoltate dacă conținutul lor de fier era mai mic de 50-60%. Astăzi încep să exploateze chiar și minereul în care nu există mai mult de 30% din metal.

Chiar și conținutul de cenușă al cărbunilor folosiți la CHPP astăzi depășește 30%, în timp ce în anii '60 această cifră nu depășea 20%. Unele orașe sunt nevoite să folosească materii prime pentru încălzire, al căror conținut de cenușă depășește 55%. Mai mult, în unele cazuri, deja începe extracția activă a materiilor prime, chiar și din haldele din anii trecuți. Toate acestea contribuie la o creștere bruscă a cantității de deșeuri. Astfel, tehnologia de economisire a resurselor este extrem de importantă, deoarece permite industriei și economiei naționale să consume mai puține materii prime, producând mai multe produse.

Cum sunt conservate resursele?

În majoritatea cazurilor, reducerea cantității de resurse consumate se realizează prin reutilizarea deșeurilor. Astfel, în prezent, cel puțin 30% din fier vechi prefabricat este folosit în topirea oțelului, până la 25% din deșeurile de hârtie fiind preluată în producția de hârtie. Producția de metale neferoasefoloseste cel putin 20% materiale reciclate. Trebuie remarcat faptul că valoarea investiției de capital pentru introducerea pe scară largă a tehnologiilor de prelucrare a deșeurilor este de exact de patru ori mai mică decât la crearea complexelor industriale pentru extracția mineralelor.

Având în vedere faptul că nu este nevoie de investiții în topirea oțelului, aceste tehnologii permit ca cel puțin o treime să reducă poluarea termică a mediului. Pur și simplu, efectele nocive ale efectului de seră sunt reduse. Într-un cuvânt, investiția în aceste dezvoltări este foarte profitabilă.

Ce pot face tehnologiile de economisire a resurselor?

În primul rând, orice tehnologie de economisire a resurselor poate reduce serios cantitatea de deșeuri și emisiile în mediu. De exemplu, prin implicarea în procesarea deșeurilor care conțin clor din producția metalurgică de titan, nivelul emisiilor de clor în mediu a fost redus cu 50%!

Zonele care au fost ocupate anterior de gropi tehnologice sau gropi de gunoi, cele mai noi tehnologii fac posibilă eliberarea completă de gunoi și utilizarea în scopuri recreative. Apropo, trimiterea la reciclare a deșeurilor, care conține mult dioxid de sulf (în aceeași metalurgie, de exemplu), nu numai că reduce semnificativ poluarea mediului, dar reduce semnificativ și cantitatea de sulf primar produs.

Este extrem de important ca noile tehnologii să dezvolte baza pentru prelucrarea deșeurilor de polimeri: de exemplu, capacitatea termică specifică a două tone de sticle de plastic este egală cu cea a unei tone de țiței! Asa deAstfel, prin crearea de filtre de nouă generație, putem încălzi orașele mari ani de zile folosind doar gunoiul din plastic de la gropile de gunoi…

Compara…

Importanța noilor tehnologii industriale în metalurgia feroasă este extrem de mare. Dacă topești o tonă de fier vechi, atunci poluarea mediului (comparativ cu topirea oțelului din minereu) este imediat redusă cu 86%, este nevoie de apă cu 76% mai puțin, iar cantitatea totală de deșeuri este imediat redusă cu 57%! Aproximativ aceeași imagine se obține dacă comparăm producția de hârtie din deșeuri de hârtie și celuloză virgină.

Nu uitați de mediu

În lumina faptului că situația actuală în sfera mediului lasă de dorit, toate tehnologiile moderne trebuie să contribuie în mod necesar la reducerea emisiilor de substanțe nocive în atmosferă. Având în vedere starea actuală a Norilsk și a altor orașe metalurgice nu numai din țara noastră, ci din întreaga lume, cele mai recente tehnologii industriale nu ar trebui să ofere doar locuri de muncă pentru mii de oameni la întreprinderile din industria grea, ci și să le protejeze sănătatea.

Pe ce se bazează noile metode de producție?

În primul rând, materiile prime de calitate scăzută sunt înlocuite masiv cu analogi mai moderni, care permit producerea aceleiași cantități de produse cu o calitate mai bună. De exemplu, în industria vopselelor și lacurilor, această abordare a dus la înlocuirea vopselelor standard pe bază de solvenți organici cu produse solubile în apă.

Pentru utilizatorii finalide asemenea, este important să se păstreze funcționalitatea produsului fără a compromite caracteristicile sale tehnice reale. Un exemplu excelent este înlocuirea foliei de plastic cu hârtie în cazul benzii adezive. Calitatea sa a rămas aceeași, dar cantitatea de deșeuri și emisiile în atmosferă a scăzut brusc. Acestea sunt tehnologii care economisesc resursele, dintre care exemple le oferim în articolul nostru.

Desigur, este extrem de important să schimbăm procesul tehnologic în sine, astfel încât să corespundă realităților moderne. Astfel, astăzi se acordă din ce în ce mai multă importanță transferului producției la un ciclu continuu de dezvoltare a produsului. Această soluție este mult mai promițătoare decât oprirea și pornirea periodică a echipamentelor, care este însoțită de o creștere bruscă a emisiilor de substanțe nocive.

Acest lucru este, de asemenea, strâns legat de cerința de a reechipa producția cu echipamente noi care consumă mai puține consumabile, combustibil și piese de schimb. Astfel de tehnologii de economisire a resurselor în industrie măresc semnificativ capacitatea de fabricație a producției. Acest lucru nu numai că ajută la reducerea cantității de deșeuri, dar contribuie și la o reducere semnificativă a costului produsului final.

Computere pentru masă

De exemplu, acestea includ mașini CNC și linii de producție complet computerizate care pot tăia piesele necesare din bucăți solide de metal cu precizie și economie maximă. Astfel de mașini (în comparație cu cele convenționale) asigură o reducere a cantității de deșeuri cu 50-80%. În plus, nu trebuie să vă faceți griji cu privire la nivelul de pregătire al lucrătorilor.

Rețineți că utilizarea tehnologiilor moderne trebuie să implice în mod necesar nu doar reducerea maximă a cantității de deșeuri, ci și depozitarea în siguranță a acestora. Ultimul paragraf include următoarele cerințe:

• Locul în care sunt generate deșeurile periculoase nu trebuie să intre în niciun fel în contact cu mediul.
• Toate deșeurile trebuie ambalate într-un mod care să fie mai ușor de reciclat ulterior.
• Dacă prelucrarea deșeurilor la nivelul tehnic și tehnologic existent nu este posibilă, acestea ar trebui transferate într-o stare în care ar avea cel mai puțin efect negativ posibil (topirea în stare sticloasă a combustibilului nuclear uzat).
• În consecință, containerele pentru depozitare pe termen lung ar trebui să fie puțin susceptibile la coroziune și la alți factori negativi de mediu.

Principale exemple de tehnologii de economisire a resurselor

Îmbogățirea cărbunelui prin piroliză, metodele chimice de îmbogățire a minereurilor, metodele de tratare alcalină a turbei, prin care se obține nu numai combustibil, ci și îngrășăminte humice, stimulente de creștere a plantelor, pot fi considerate un exemplu clasic. Toate aceste „delicii” tehnologice nu numai că reduc drastic cantitatea de materii prime necesare pentru producerea produselor, dar oferă și o mulțime de produse secundare utile. Acest lucru este valabil mai ales în cazul procesării turbei, când chiar și medicamentele sunt obținute folosind substanțe chimice din materii prime obișnuite pentru centralele termice!

Exemple de prelucrare biologică și chimică a materiilor prime

Dacă credeți că introducerea tehnologiilor de economisire a resurselor în producția biologică se limitează doar la noi metode de obținere a aditivilor și a medicamentelor biologic active, atunci vă înșelați profund. Nivelul actual de dezvoltare tehnologică implică utilizarea lor chiar și în metalurgie.

Astfel, astăzi se folosește din ce în ce mai mult leșierea bacteriană a metalelor, când se poate extrage o mulțime de materii prime de calitate superioară din minereuri cu un conținut minim de materie (halde vechi), fără a polua întregul raion cu haldele din minerit. Și mai atractivă este extracția bacteriană a metalelor valoroase… din apele uzate! Și nu vorbim doar despre producția metalurgică, ci și despre efluenții marilor orașe.

Astfel, introducerea tehnologiilor de economisire a resurselor caracterizează gradul de dezvoltare nu numai al industriei, ci și al societății în ansamblu. Păstrând mediul din jurul nostru, îl transmitem descendenților noștri.

De asemenea, leșierea poate produce cantități uriașe de sulf din cărbune de calitate scăzută, cu conținut ridicat de cenușă, care nu este deosebit de potrivit pentru nimic altceva. Apropo, în ultimii ani țara noastră a introdus în mod activ tehnologia de prelucrare biologică a cărbunelui brun de calitate scăzută, din care se obține un sol artificial bun.

Constructii

Cele mai des întâlnite materiale pentru construcții în vremea noastră sunt betonul și betonul armat. Numai în țara noastră se produc anual peste 250 de milioane de tone dintre ele. Prin urmare, tehnologii moderne de construcțieîn mare măsură, se concentrează pe economisirea resurselor atunci când sunt lansate.

Economisirea resurselor în producția de beton armat

Problema este că betonul armat este un material foarte consumator de energie, a cărui producție necesită o cantitate imensă de energie electrică. Este nevoie de 470.000 de kcal pentru a produce doar un metru cub! Dacă procesele tehnologice sunt imperfecte, sau în cazul în care este necesară turnarea structurilor din beton undeva la depozit, atunci costurile pot depăși chiar și 1 milion de kcal!

Având în vedere că economia națională necesită cel puțin 12 milioane de tone de beton pe an, tehnologiile de economisire a energiei și a resurselor fac posibilă economisirea unei sume uriașe de bani.

Cea mai importantă problemă este cheltuirea mare a cimentului de către constructori. Există mai multe modalități viabile de a corecta această omisiune. În primul rând, cea mai mare risipă de material se observă atunci când constructorii folosesc agregate de calitate scăzută care nu îndeplinesc un anumit scop. Deci, cel mai adesea acest lucru se manifestă atunci când ASG este folosit în loc de nisip normal.

În mare măsură, puteți reduce costurile utilizând aditivi plastifianți, care sunt acum reprezentați pe scară largă pe scena construcțiilor internaționale. Un plastifiant de în altă calitate vă permite să reduceți consumul de ciment cu 20% dintr-o dată, iar caracteristicile de rezistență ale structurii construite nu vor fi afectate. Având în vedere că cele mai recente tehnologii din industrie permit producerea a sute de denumiri ale acestora, aditivii plastifianți au nevoieaplicați oricând este cazul.

Alte costuri cu energie

La întărirea izotermă într-o matriță de oțel, un metru cub de beton „mâncă” cel puțin 60 de mii de kcal. Dacă echipamentul este defect, atunci pierderea de căldură crește exponențial. Deci, la unele fabrici, această cifră depășește 200 de mii de kcal pe metru cub de beton. Astfel, este posibil să se reducă consumul în exces de resurse de peste trei ori, pur și simplu prin repararea în timp a utilajelor folosite în producția de beton.

O metodă foarte promițătoare este încălzirea amestecului plastifiat cu energie electrică (iarna). În acest caz, este posibil să se reducă semnificativ nu numai cantitatea de ciment, ci și de plastifiant din amestec.

Alte moduri de a economisi ciment

De remarcat faptul că pierderile uriașe de ciment în timpul transportului au un rol extrem de negativ. În niciun caz acest material nu trebuie încărcat într-un mod deschis, transportul cu reîncărcare frecventă nu este permis. Pierderile de ciment devin pur și simplu gigantice dacă este mai întâi transportat pe mare, apoi reîncărcat pe platforme de cale ferată, de pe care este transportat cu mașini.

Aceste pierderi pot fi evitate dacă clincherul de ciment este transportat în zone îndepărtate. Poate fi descărcat de un număr nelimitat de ori. Când materialul este livrat la locul de muncă, clincherul este pur și simplu măcinat, obținându-se ciment de în altă calitate în cantitatea necesară.

Selecția corectă a calităților de beton este, de asemenea, extrem de importantă, ceea ce ar fipotrivite unei anumite sarcini. Practica arată că mai mult de 30% din pierderea totală de ciment are loc atunci când constructorii folosesc o marcă greșită de beton. Drept urmare, nu este neobișnuit ca lucrările să fie complet refăcute.

Astfel, dezvoltarea tehnologiilor moderne ar trebui să contribuie la conservarea resurselor utilizate în toate ramurile științei și industriei. Prin introducerea de noi metode de producție, putem reduce cantitatea de emisii nocive în aer și apă și putem salva mediul pentru toate generațiile viitoare.