เทคโนโลยีการประหยัดทรัพยากร เทคโนโลยีอุตสาหกรรม เทคโนโลยีใหม่ล่าสุด

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

อุตสาหกรรมสมัยใหม่กำลังพัฒนาอย่างไม่หยุดนิ่ง ตรงกันข้ามกับปีที่ผ่านมา การพัฒนานี้ดำเนินไปอย่างเข้มข้น โดยเกี่ยวข้องกับการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์ล่าสุด เทคโนโลยีการประหยัดทรัพยากรมีความสำคัญอย่างยิ่ง คำนี้หมายถึงทั้งระบบของมาตรการที่มุ่งลดการใช้ทรัพยากรอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะเดียวกันก็รักษาคุณภาพผลิตภัณฑ์ในระดับสูง ตามหลักการแล้วพวกเขาพยายามที่จะบรรลุระดับการบริโภควัตถุดิบที่ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการใช้งานที่กว้างที่สุด

แม้จะมีความพยายามขององค์กรด้านสิ่งแวดล้อมและสมาชิกสภานิติบัญญัติ แต่ก็ไม่มีทางที่จะพูดถึงการลดอันตรายที่เกิดจากสิ่งแวดล้อมโดยผู้ประกอบการอุตสาหกรรมได้อย่างมีนัยสำคัญ ในรัสเซียประเทศเดียว ความเสียหายจากการปล่อยมลพิษทางอุตสาหกรรมอยู่ที่ประมาณ 150 พันล้านรูเบิลทุกปี และในสหรัฐอเมริกา ตัวเลขนี้สูงถึง 7% ของ GDP ในประเทศ!

ประสบการณ์ระดับโลกแสดงให้เห็นว่าต้นทุนที่เกิดจากเทคโนโลยีประหยัดทรัพยากรในขั้นตอนแรกของการใช้งานนั้นเทียบไม่ได้กับต้นทุนในการปรับระดับผลที่ตามมาของการใช้วิธีการผลิตที่ล้าสมัยและสกปรก เงื่อนไขการคืนทุนเต็มจำนวนสำหรับเทคโนโลยีใหม่ไม่เกินห้าปี

อันตรายใหญ่หลวงคือการสูญเสียแร่ธาตุอย่างค่อยเป็นค่อยไป ดังนั้น เมื่อ 50 ปีที่แล้ว แร่เหล็กไม่ได้รับการพัฒนาหากปริมาณธาตุเหล็กน้อยกว่า 50-60% วันนี้พวกเขาเริ่มขุดแม้กระทั่งแร่ที่มีโลหะไม่เกิน 30%

แม้ปริมาณเถ้าถ่านที่ใช้ใน CHPP ในปัจจุบันก็เกิน 30% ในขณะที่ในยุค 60 ตัวเลขนี้ไม่เกิน 20% บางเมืองถูกบังคับให้ใช้วัตถุดิบเพื่อให้ความร้อนซึ่งมีปริมาณเถ้ามากกว่า 55% นอกจากนี้ ในบางกรณี การสกัดวัตถุดิบอย่างแข็งขันได้เริ่มต้นขึ้นแล้ว แม้กระทั่งจากการทิ้งขยะในปีที่ผ่านมา ทั้งหมดนี้มีส่วนทำให้ปริมาณขยะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ดังนั้น เทคโนโลยีการประหยัดทรัพยากรจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากช่วยให้อุตสาหกรรมและเศรษฐกิจของประเทศใช้วัตถุดิบน้อยลง ผลิตสินค้าได้มากขึ้น

อนุรักษ์ทรัพยากรอย่างไร

ในกรณีส่วนใหญ่ การลดปริมาณการใช้ทรัพยากรจะดำเนินการโดยการนำวัสดุเหลือใช้กลับมาใช้ใหม่ ดังนั้นในปัจจุบัน เศษโลหะสำเร็จรูปอย่างน้อย 30% ถูกใช้ในการถลุงเหล็ก มากถึง 25% ของกระดาษเหลือใช้ในการผลิตกระดาษ การผลิตโลหะที่ไม่ใช่เหล็กใช้วัสดุรีไซเคิลอย่างน้อย 20% ควรสังเกตว่าจำนวนเงินลงทุนสำหรับการแนะนำเทคโนโลยีสำหรับการแปรรูปวัสดุเหลือใช้อย่างแพร่หลายนั้นต่ำกว่าการสร้างคอมเพล็กซ์อุตสาหกรรมสำหรับการสกัดแร่ธาตุถึงสี่เท่า

เนื่องจากไม่จำเป็นต้องลงทุนในการถลุงเหล็ก เทคโนโลยีเหล่านี้ช่วยให้อย่างน้อยหนึ่งในสามสามารถลดมลพิษทางความร้อนของสิ่งแวดล้อมได้ พูดง่ายๆ ก็คือ อันตรายจากปรากฏการณ์เรือนกระจกจะลดลง พูดง่ายๆ ก็คือ การลงทุนในการพัฒนาเหล่านี้ให้ผลกำไรมาก

เทคโนโลยีประหยัดทรัพยากรทำอะไรได้บ้าง

ประการแรก เทคโนโลยีที่ช่วยประหยัดทรัพยากรสามารถลดปริมาณของเสียและการปล่อยสู่สิ่งแวดล้อมได้อย่างจริงจัง ตัวอย่างเช่น โดยเกี่ยวข้องกับการแปรรูปของเสียที่มีคลอรีนจากการผลิตไททาเนียมที่เป็นโลหะ ระดับการปล่อยคลอรีนสู่สิ่งแวดล้อมลดลง 50%!

พื้นที่ที่เคยถูกครอบครองโดยกองขยะเทคโนโลยีหรือหลุมฝังกลบ เทคโนโลยีล่าสุดช่วยให้ปลอดจากขยะโดยสิ้นเชิงและใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการพักผ่อนหย่อนใจ อย่างไรก็ตาม การส่งขยะรีไซเคิลซึ่งมีซัลเฟอร์ไดออกไซด์จำนวนมาก (เช่น ในโลหะวิทยาเดียวกัน) ไม่เพียงแต่ช่วยลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมได้อย่างมาก แต่ยังช่วยลดปริมาณของกำมะถันขั้นต้นที่ผลิตได้อีกด้วย

เทคโนโลยีใหม่ ๆ เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องพัฒนาพื้นฐานสำหรับการแปรรูปขยะโพลีเมอร์: ตัวอย่างเช่น ความจุความร้อนจำเพาะของขวดพลาสติกสองตันนั้นเท่ากับความจุของน้ำมันดิบหนึ่งตัน! ดังนั้นดังนั้น ด้วยการสร้างตัวกรองรุ่นใหม่ เราสามารถให้ความร้อนแก่เมืองใหญ่เป็นเวลาหลายปีโดยใช้เพียงขยะพลาสติกจากหลุมฝังกลบ…

เปรียบเทียบ…

ความสำคัญของเทคโนโลยีอุตสาหกรรมใหม่ในโลหกรรมเหล็กมีสูงมาก หากคุณละลายเศษโลหะจำนวนมาก มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม (เมื่อเทียบกับการถลุงเหล็กจากแร่) จะลดลงทันที 86% ต้องการน้ำน้อยลง 76% และปริมาณของเสียทั้งหมดจะลดลงทันที 57%! จะได้ภาพใกล้เคียงกันถ้าเราเปรียบเทียบการผลิตกระดาษจากกระดาษเหลือใช้และเยื่อกระดาษบริสุทธิ์

อย่าลืมเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อม

เนื่องจากสถานการณ์ปัจจุบันในแวดวงสิ่งแวดล้อมยังคงเป็นที่ต้องการอย่างมาก เทคโนโลยีสมัยใหม่ทั้งหมดจำเป็นต้องมีส่วนช่วยในการลดการปล่อยสารอันตรายสู่ชั้นบรรยากาศ เมื่อพิจารณาถึงสถานะปัจจุบันของนอริลสค์และเมืองโลหะวิทยาอื่นๆ ไม่เพียงแต่ในประเทศของเรา แต่ทั่วโลก เทคโนโลยีอุตสาหกรรมล่าสุดไม่ควรให้งานแก่ผู้คนหลายพันคนในสถานประกอบการอุตสาหกรรมหนักเท่านั้น แต่ยังปกป้องสุขภาพของพวกเขาด้วย

วิธีการผลิตแบบใหม่มีพื้นฐานมาจากอะไร

ประการแรก วัตถุดิบคุณภาพต่ำกำลังถูกแทนที่อย่างหนาแน่นด้วยแอนะล็อกที่ทันสมัยกว่า ซึ่งช่วยให้สามารถผลิตผลิตภัณฑ์ในปริมาณเท่าเดิมที่มีคุณภาพดีขึ้น ตัวอย่างเช่น ในอุตสาหกรรมสีและน้ำยาเคลือบเงา วิธีการนี้ได้นำไปสู่การเปลี่ยนสีมาตรฐานโดยใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ด้วยผลิตภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้

สำหรับผู้ใช้ปลายทางสิ่งสำคัญคือต้องรักษาฟังก์ชันการทำงานของผลิตภัณฑ์โดยไม่กระทบต่อคุณลักษณะทางเทคนิคที่แท้จริง ตัวอย่างที่ดีคือการเปลี่ยนฟิล์มพลาสติกด้วยกระดาษในกรณีที่เป็นเทปกาว คุณภาพยังคงเหมือนเดิม แต่ปริมาณของเสียและการปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศลดลงอย่างรวดเร็ว เทคโนโลยีเหล่านี้เป็นเทคโนโลยีที่ช่วยประหยัดทรัพยากร ตัวอย่างที่เราให้ไว้ในบทความของเรา

แน่นอนว่าการเปลี่ยนแปลงกระบวนการทางเทคโนโลยีนั้นสำคัญมากเพื่อให้สอดคล้องกับความเป็นจริงสมัยใหม่ ดังนั้นวันนี้จึงมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อย ๆ กับการถ่ายโอนการผลิตไปสู่วัฏจักรการพัฒนาผลิตภัณฑ์อย่างต่อเนื่อง วิธีแก้ปัญหานี้มีแนวโน้มมากกว่าการหยุดและเริ่มต้นอุปกรณ์เป็นระยะ ซึ่งมาพร้อมกับการปล่อยสารอันตรายที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

สิ่งนี้มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับข้อกำหนดในการติดตั้งอุปกรณ์การผลิตใหม่โดยใช้วัสดุสิ้นเปลือง เชื้อเพลิง และอะไหล่น้อยลง เทคโนโลยีการประหยัดทรัพยากรดังกล่าวในอุตสาหกรรมช่วยเพิ่มความสามารถในการผลิตได้อย่างมาก ซึ่งไม่เพียงช่วยลดปริมาณของเสีย แต่ยังช่วยลดต้นทุนของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายอีกด้วย

คอมพิวเตอร์สู่มวลชน

ตัวอย่างเช่น ซึ่งรวมถึงเครื่องจักร CNC และสายการผลิตคอมพิวเตอร์เต็มรูปแบบ ซึ่งสามารถตัดชิ้นส่วนที่ต้องการจากชิ้นส่วนที่เป็นของแข็งของโลหะได้อย่างแม่นยำและประหยัดสูงสุด เครื่องจักรดังกล่าว (เมื่อเทียบกับเครื่องจักรทั่วไป) ช่วยลดปริมาณขยะได้ 50-80% นอกจากนี้ คุณไม่ต้องกังวลกับระดับการฝึกอบรมพนักงาน

โปรดทราบว่าการใช้เทคโนโลยีสมัยใหม่จะต้องไม่เพียงเกี่ยวข้องกับการลดปริมาณขยะสูงสุดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการจัดเก็บที่ปลอดภัยด้วย ย่อหน้าสุดท้ายมีข้อกำหนดต่อไปนี้:

• สถานที่ผลิตของเสียอันตรายต้องไม่สัมผัสกับสิ่งแวดล้อมแต่อย่างใด
• ขยะทั้งหมดต้องบรรจุในลักษณะที่ง่ายต่อการรีไซเคิลในภายหลัง
• หากไม่สามารถแปรรูปของเสียในระดับเทคนิคและเทคโนโลยีที่มีอยู่ได้ ควรย้ายขยะเหล่านั้นไปยังสถานะที่มีผลกระทบด้านลบน้อยที่สุด (หลอมรวมเป็นเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใช้แล้วเป็นแก้ว)
• ดังนั้น ภาชนะสำหรับการจัดเก็บระยะยาวควรไวต่อการกัดกร่อนและปัจจัยแวดล้อมเชิงลบอื่นๆ น้อยที่สุด

ตัวอย่างหลักของเทคโนโลยีประหยัดทรัพยากร

การเสริมสมรรถนะไพโรไลซิสของถ่านหิน วิธีทางเคมีของการเพิ่มคุณค่าแร่ วิธีบำบัดด่างของพีท ซึ่งไม่เพียงแต่ได้รับเชื้อเพลิงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงปุ๋ยฮิวมิก สารกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืช ถือได้ว่าเป็นตัวอย่างคลาสสิก “ความสุข” ทางเทคโนโลยีเหล่านี้ไม่เพียงแต่ลดปริมาณวัตถุดิบที่จำเป็นสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ลงอย่างมาก แต่ยังให้ผลพลอยได้ที่มีประโยชน์มากมาย นี่เป็นเรื่องจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการแปรรูปพีท เมื่อได้รับแม้แต่ยาโดยใช้สารเคมีจากวัตถุดิบธรรมดาสำหรับโรงไฟฟ้าพลังความร้อน!

ตัวอย่างกระบวนการทางชีวภาพและเคมีของวัตถุดิบ

หากคุณคิดว่าการนำเทคโนโลยีการประหยัดทรัพยากรมาใช้ในการผลิตทางชีววิทยานั้นจำกัดเฉพาะวิธีการใหม่ในการรับสารเติมแต่งและยาที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพ แสดงว่าคุณคิดผิดอย่างมหันต์ ระดับการพัฒนาเทคโนโลยีในปัจจุบันบ่งบอกถึงการใช้งานแม้ในโลหะวิทยา

ดังนั้น วันนี้การชะล้างโลหะจากแบคทีเรียจึงถูกนำมาใช้มากขึ้น เมื่อสามารถสกัดวัตถุดิบคุณภาพสูงจำนวนมากจากแร่ที่มีปริมาณสารขั้นต่ำ (ขยะเก่า) โดยไม่ก่อให้เกิดมลพิษทั้งอำเภอด้วย ของเสียจากการขุด ที่น่าดึงดูดยิ่งกว่านั้นก็คือการสกัดโลหะมีค่าจากแบคทีเรีย … จากน้ำเสีย! และเรากำลังพูดถึงไม่เพียงแต่เกี่ยวกับการผลิตโลหะเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวกับของเสียของเมืองใหญ่ด้วย

ดังนั้น การแนะนำเทคโนโลยีการประหยัดทรัพยากรจึงเป็นตัวกำหนดระดับของการพัฒนา ไม่เพียงแต่ในอุตสาหกรรมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสังคมโดยรวมด้วย โดยการรักษาสิ่งแวดล้อมรอบตัวเรา เราจะส่งต่อให้ลูกหลานของเรา

นอกจากนี้ การชะล้างสามารถผลิตกำมะถันปริมาณมหาศาลจากถ่านหินขี้เถ้าคุณภาพสูงต่ำซึ่งไม่เหมาะกับสิ่งอื่นใดโดยเฉพาะ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาประเทศของเราได้แนะนำเทคโนโลยีการแปรรูปถ่านหินสีน้ำตาลคุณภาพต่ำอย่างแข็งขันซึ่งได้มาจากดินเทียมที่ดี

ก่อสร้าง

วัสดุที่ใช้กันทั่วไปในการก่อสร้างในยุคของเราคือคอนกรีตและคอนกรีตเสริมเหล็ก ในประเทศของเราเพียงประเทศเดียว มีการผลิตมากกว่า 250 ล้านตันต่อปี ดังนั้นเทคโนโลยีการก่อสร้างที่ทันสมัยส่วนใหญ่จะเน้นที่การประหยัดทรัพยากรเมื่อปล่อยออกมา

ประหยัดทรัพยากรในการผลิตคอนกรีตเสริมเหล็ก

ปัญหาคือคอนกรีตเสริมเหล็กเป็นวัสดุที่ใช้พลังงานมาก ซึ่งการผลิตต้องใช้ไฟฟ้าจำนวนมาก ต้องใช้ 470,000 กิโลแคลอรีในการผลิตเพียงหนึ่งลูกบาศก์เมตร! หากกระบวนการทางเทคโนโลยีไม่สมบูรณ์ หรือในกรณีที่จำเป็นต้องเทโครงสร้างคอนกรีตที่ใดที่หนึ่งในหลุมฝังกลบ ค่าใช้จ่ายอาจเกิน 1 ล้าน kcal!

เนื่องจากเศรษฐกิจของประเทศต้องการคอนกรีตอย่างน้อย 12 ล้านตันต่อปี เทคโนโลยีประหยัดพลังงานและทรัพยากรช่วยให้ประหยัดเงินได้มหาศาล

ปัญหาที่สำคัญที่สุดคือการใช้ปูนซีเมนต์มากเกินไปโดยผู้สร้าง มีหลายวิธีที่เป็นไปได้ในการแก้ไขการกำกับดูแลนี้ ประการแรก จะสังเกตเห็นการสูญเสียวัสดุมากที่สุดเมื่อผู้สร้างใช้มวลรวมคุณภาพต่ำที่ไม่ตรงตามวัตถุประสงค์เฉพาะ ดังนั้น บ่อยครั้งสิ่งนี้จึงปรากฏขึ้นเมื่อใช้ ASG แทนทรายธรรมดา

ในวงกว้าง คุณสามารถลดต้นทุนได้โดยใช้สารเติมแต่งพลาสติไซเซอร์ ซึ่งขณะนี้มีการนำเสนออย่างกว้างขวางในฉากการก่อสร้างระหว่างประเทศ พลาสติไซเซอร์คุณภาพสูงช่วยให้คุณลดการใช้ซีเมนต์ลง 20% ในคราวเดียว และจะไม่ส่งผลกระทบต่อลักษณะความแข็งแรงของโครงสร้างที่สร้างขึ้น เนื่องจากเทคโนโลยีล่าสุดในอุตสาหกรรมทำให้สามารถผลิตชื่อได้หลายร้อยชื่อ จึงจำเป็นต้องใช้สารเติมแต่งพลาสติกใช้เมื่อใดก็ได้ตามความเหมาะสม

พลังงานอื่นๆ

เมื่อบ่มด้วยความร้อนในแม่พิมพ์เหล็ก คอนกรีตหนึ่งลูกบาศก์เมตร "กิน" อย่างน้อย 60,000 kcal หากอุปกรณ์มีข้อบกพร่อง การสูญเสียความร้อนจะเพิ่มขึ้นอย่างทวีคูณ ดังนั้น ในโรงงานบางแห่ง ตัวเลขนี้จะเกิน 200,000 กิโลแคลอรีต่อลูกบาศก์เมตรของคอนกรีต ดังนั้นจึงสามารถลดการใช้ทรัพยากรส่วนเกินได้มากกว่า 3 เท่า เพียงแค่ซ่อมแซมอุปกรณ์ที่ใช้ในการผลิตคอนกรีตให้ตรงเวลา

วิธีที่ได้ผลมากคือการให้ความร้อนกับส่วนผสมที่เป็นพลาสติกด้วยไฟฟ้า (ในฤดูหนาว) ในกรณีนี้ สามารถลดปริมาณปูนซีเมนต์ได้อย่างมาก ไม่เพียงแต่ปูนซีเมนต์ แต่ยังรวมถึงพลาสติไซเซอร์ในส่วนผสมด้วย

วิธีประหยัดปูนแบบอื่นๆ

ควรสังเกตว่าการสูญเสียซีเมนต์จำนวนมากระหว่างการขนส่งมีบทบาทเชิงลบอย่างมาก ห้ามโหลดวัสดุนี้ในลักษณะเปิดไม่ว่าในกรณีใด ๆ ไม่อนุญาตให้ขนส่งที่มีการโหลดซ้ำ การสูญเสียซีเมนต์จะกลายเป็นเรื่องใหญ่โตหากขนส่งทางทะเลครั้งแรก แล้วบรรจุใหม่บนชานชาลารถไฟ ซึ่งใช้สำหรับขนส่งโดยรถยนต์

การสูญเสียเหล่านี้สามารถหลีกเลี่ยงได้หากปูนเม็ดถูกส่งไปยังพื้นที่ห่างไกล สามารถดาวน์โหลดได้ไม่จำกัดจำนวนครั้ง เมื่อวัสดุถูกส่งไปยังที่ทำงาน ปูนเม็ดจะถูกบดง่ายๆ เพื่อให้ได้ซีเมนต์คุณภาพสูงในปริมาณที่ต้องการ

การเลือกเกรดคอนกรีตที่ถูกต้องก็มีความสำคัญอย่างยิ่งเช่นกันให้เหมาะสมกับงานเฉพาะ การปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าการสูญเสียปูนซีเมนต์มากกว่า 30% เกิดขึ้นเมื่อผู้สร้างใช้คอนกรีตผิดยี่ห้อ ดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องแปลกที่งานจะปรับปรุงใหม่ทั้งหมด

ดังนั้น การพัฒนาเทคโนโลยีสมัยใหม่จึงควรช่วยรักษาทรัพยากรที่ใช้ในวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมทุกสาขา ด้วยการแนะนำวิธีการผลิตใหม่ เราสามารถลดปริมาณการปล่อยมลพิษในอากาศและน้ำ และช่วยรักษาสิ่งแวดล้อมสำหรับคนรุ่นอนาคตทั้งหมด