Чысты рафінаваны каменнавугальны дзёгаць: экалагічна чыстае прымяненне? 

Вы бачыце «чысты рафінаваны каменнавугальны дзёгаць» і «экалагічна чысты» ў адным сказе, і вашым першым інстынктам можа быць насмешка. Я разумею. На працягу многіх дзесяцігоддзяў спадчына каменнавугальнай смалы была звязана з цяжкай прамысловасцю, ПАУ і галаўнымі болямі па аднаўленні навакольнага асяроддзя. Але гэтае рэфлексіўнае адхіленне прапускае нюанс таго, што насамрэч азначае «рафінаваны» ў сучасным прамысловым кантэксце і дзе навука аб матэрыялах спакойна рассунула межы. Гаворка ідзе не пра ачыстку старога прадукту; гаворка ідзе пра тое, ці можа вытворная з высокай ступенню апрацоўкі, прымяняючыся з дакладнасцю і поўным кантролем жыццёвага цыкла, упісацца ў сучасныя структуры ўстойлівага развіцця. Адказ не просты "так" ці "не" - гэта шэраг "гэта залежыць" на аснове прымянення, логікі замены і кіравання патокам адходаў. Давайце распакуем гэта.

Парог удакладнення: дзе "чыстасць" пачынае мець значэнне

Не ўся каменнавугальная смала роўная. Рэчы, якія ствараюць дрэнную славу ўсёй катэгорыі, часта з'яўляюцца сырымі або слаба апрацаванымі матэрыяламі. Калі мы гаворым пра чыстага рафінаванага каменнавугальнага дзёгцю, спецыяльна для прамысловага прымянення, мы маем на ўвазе прадукт, які прайшоў значную дыстыляцыю і апрацоўку для выдалення лятучых нізкакіпячых фракцый і канцэнтрацыі спецыфічных араматычных злучэнняў. Галоўнае - гэта парог выдалення. Такі прадукт, як звязальнае з высокім крокам, ад пастаўшчыка з глыбокім вопытам работы ў галіне матэрыялаў - скажам, Hebei Yaofa Carbon Co., Ltd., якая займаецца перапрацоўкай вугляроду больш за 20 гадоў - гэта свет, адрозны ад звычайнага нерафінаванага дзёгцю. Іх засяроджанасць на паслядоўных, высакаякасных вугляродных дабаўках і электродах патрабуе сыравіны з прадказальнымі ўласцівасцямі. Гэты ўзровень дапрацоўкі памяншае зменлівасць і канцэнтрацыю найбольш праблемных кампанентаў лёгкага класа, што з'яўляецца першым, не падлягаючым абмеркаванню крокам да любой патэнцыйнай прэтэнзіі на «экалагічна чысты».

Дзе гума сустракаецца з дарогай - гэта замена. Адзін з найбольш адчувальных «экалагічна чыстых» аргументаў - калі рафінаваны каменнавугальны пек дзейнічае як злучнае рэчыва ў вугальных анодах для выплаўкі алюмінію або ў графітавых электродах. «Сяброўская» частка параўнальная. Калі альтэрнатыўнае звязальнае рэчыва атрымана з патоку свежай нафты, аргумент заключаецца ў тым, што выкарыстанне пабочнага прадукту вытворчасці сталі (вугальнай смалы) з'яўляецца формай прамысловага сімбіёзу, які дадае каштоўнасць патоку адходаў. Гэта не «чысты» ў абсалютным сэнсе, але можа быць больш рэсурсаэфектыўным на сістэмным узроўні. Працэс карбанізацыі ў вытворчасці электродаў таксама фіксуе значную частку вугляроду ў стабільнай матрыцы, зніжаючы патэнцыйныя выкіды падчас фазы выкарыстання прадукту ў параўнанні з менш стабільнымі злучнымі. Гэта разлік жыццёвага цыкла, а не загаловак.

Я бачыў, як праекты спатыкаюцца, ігнаруючы гэты парог. Кліент аднойчы захацеў выкарыстаць больш танны напаўачышчаны дзёгаць для спецыяльнага вугляроднага прадукту, спакушаны меншай першапачатковай коштам. Неадпаведнасць глейкасці і кошту коксавання прывяла да масавых выкідаў, марнавання энергіі пры паўторнай каліброўцы печаў і, у канчатковым выніку, забруджанай партыі, якая стала абавязацельствам па ўтылізацыі. Агульныя экалагічныя і эканамічныя выдаткі значна перавысілі першапачатковую эканомію. Гэты вопыт замацаваў для мяне, што «чыстае» і «вытанчанае» не з'яўляюцца тут маркетынгавымі пустымі словамі; яны з'яўляюцца неабходнымі ўмовамі для эфектыўнасці і мінімізацыі адходаў уніз па плыні. Вы не можаце гаварыць аб прымяненні ў экалогіі, калі ваш асноўны матэрыял няўстойлівы.

Нішавыя прыкладанні: дзе аргумент не трымае вады

Акрамя шырокамаштабнага звязвання электродаў, ёсць нішавыя вобласці, дзе ўласцівасці рафінаванай каменнавугальнай смалы сапраўды цяжка замяніць даступнай у цяперашні час «экалагічнай» альтэрнатывай. Падумайце пра спецыялізаваныя вугляродныя кампазіты для аэракасмічнай прамысловасці або высокапрадукцыйныя ўшчыльняючыя матэрыялы. У гэтых выпадках патрабаванні да прадукцыйнасці — надзвычайная тэрмічная стабільнасць, удзельная праводнасць, непранікальнасць — настолькі строгія, што вугляродны след няспраўнасці (частка, якая не адпавядае спецыфікацыям і павінна быць адменена, або ўшчыльненне, якое працякае) зацяняе след самога злучнага матэрыялу. Тут "экалагічна чысты" кут - гэта трываласць і даўгавечнасць у прымяненні з высокімі стаўкамі. Выкарыстанне злучнага матэрыялу ніжэйшага ўзроўню можа азначаць, што кампанент праслужыць 5 гадоў замест 20, што патрабуе частай замены і ўсёй убудаванай энергіі і адходаў, што цягне за сабой.

Яшчэ адна вобласць, на якую варта звярнуць увагу, - гэта кантраляваныя высокатэмпературныя працэсы вытворчасці вугляроднага матэрыялу. Такая кампанія, як Hebei Yaofa Carbon, якая спецыялізуецца на графітавых электродах UHP, па сутнасці займаецца пераўтварэннем звязальных рэчываў у чыстыя крышталічныя вугляродныя структуры. У іх печах пры дакладных умовах лятучыя рэчывы з рафінаванай смалы захопліваюцца і часта выкарыстоўваюцца ў якасці другаснай крыніцы паліва для працэсу нагрэву, ствараючы замкнёную сістэму рэкуперацыі энергіі. Канчатковы прадукт, графітавы электрод, з'яўляецца інэртным і крытычна важным для вытворчасці сталі ў электрадугавых печах, што само па сабе з'яўляецца больш устойлівым шляхам у параўнанні з традыцыйнымі даменнымі печамі. Вы можаце сачыць за гэтым ланцужком на іх сайце па адрасе https://www.yaofatansu.com— гэта добрае тэматычнае даследаванне прамысловай інтэграцыі. Экалагічная выгада ўскосная, але рэальная: магчымасць больш эфектыўнай перапрацоўкі сталі.

Некалькі гадоў таму мы таксама эксперыментавалі з выкарыстаннем звышачышчаных фракцый у якасці папярэдніка сінтэтычнага графіту ў батарэях. Тэорыя была абгрунтаванай: шчыльнае, вельмі араматычнае сыравіну можа даць добрую графітную структуру. Практычным правалам была чысціня. Сляды металічных прымешак, нават на ўзроўні частак на мільён, якія дапушчальныя ў электродзе для вытворчасці сталі, з'яўляюцца катастрафічнымі для анода літый-іённай батарэі. Кошт ачысткі для іх выдалення знішчыў любыя экалагічныя або эканамічныя перавагі перад нафтавым коксам. Гэта быў цвярозы ўрок, што «вытанчана для адной галіны» не азначае «вытанчана для ўсіх». Дадатак вызначае стандарт.

Непазбежныя праблемы: выкіды і заканчэнне тэрміну службы

Ніякая дыскусія не бывае сумленнай без сутыкнення з цяжкімі часткамі. Першасная экалагічная задача с чыстага рафінаванага каменнавугальнага дзёгцю застаецца апрацоўка і першапачатковая апрацоўка выкідаў. Нават рафінаваны, ён змяшчае ПАУ. Падчас змешвання, фармавання і на ранніх стадыях выпякання ўлоўліванне дыму вельмі важна. Я наведваў прадпрыемствы, дзе гэта вырашалася з дапамогай самых сучасных ачышчальнікаў і тэрмічных акісляльнікаў, якія ператваралі патэнцыйныя забруджвальнікі ў CO2 і вадзяную пару - кампраміс, але кантраляваны. Я таксама бачыў старыя аб'екты, дзе выкіды ў атмасферу адчувальныя. «Экалагічны» патэнцыял прыкладання цалкам залежыць ад гэтай эксплуатацыйнай жорсткасці. Само злучнае рэчыва не з'яўляецца дружалюбным; спраектаваная сістэма вакол яго выкарыстання можа быць.

Канец жыцця - гэта другі слон у пакоі. У алюмініевым баку расходуецца вугальны анод. У ДСП паступова акісляецца графітавы электрод. Але як наконт вугляродных кампазітаў або спецыяльных прадуктаў у канцы іх жыцця? Яны ў значнай ступені складаюцца з інэртнага вугляроду, таму выкідванне на сметнік з пункту гледжання вымывання з'яўляецца нізкім рызыкай, але ўсё роўна гэта адходы. Перапрацоўка гэтых матэрыялаў назад у каштоўны паток вугляроду з'яўляецца тэхнічна складанай і пакуль не эканамічнай. Гэта сур'ёзны прабел у апавяданні аб устойлівасці. Лепшы сучасны аргумент заключаецца ў тым, што гэтыя матэрыялы забяспечваюць працяглы тэрмін службы і высокую эфектыўнасць прымянення, адкладаючы гэты момант заканчэння тэрміну службы на дзесяцігоддзі. Але нам патрэбны лепшыя рашэнні для канчатковай утылізацыі або, у ідэале, цыклічнага паўторнага выкарыстання.

Вось куды павінен ісці галіновы дыялог. Замест расплывістых сцвярджэнняў варта засяродзіць увагу на празрыстых дадзеных: спецыфічным профілі ПАУ рафінаванага прадукту ў параўнанні з сырой, каэфіцыенты рэкуперацыі энергіі ў сучасных хлебапякарных печах і агульны баланс вугляроду ў рафінаваным прадукце на аснове дзёгцю ў параўнанні з прадуктам на аснове альтэрнатывы. Гэта бязладныя дадзеныя, якія адносяцца да канкрэтнага прыкладання, але гэта адзінае, што выводзіць размову за межы маркетынгу.

Нарматыўныя і ўспрымальныя перашкоды

Нават калі тэхнічнае абгрунтаванне меншага ўздзеяння на сістэму можа быць зроблена ў пэўных мэтах, нарматыўная база і сістэма грамадскага ўспрымання часта з'яўляюцца грубым інструментам. У многіх юрысдыкцыях слова «каменнавугальны дзёгаць» з'яўляецца трыгерным словам, якое аб'ядноўвае вычышчанае прамысловае звязальнае з апрацаванымі крэазотам чыгуначнымі шпаламі або старымі герметыкамі для тратуараў. Гэта стварае перашкоду для прыняцця нават для інжынераў, якія бачаць перавагі прадукцыйнасці. Каб арыентавацца ў гэтым, патрабуецца дбайная дакументацыя, пашпарты бяспекі, якія выразна адрозніваюць прадукт, і часта старонняя праверка профіляў выкідаў падчас выкарыстання. Гэта дадатковы кошт і складанасць, якія павінен узважыць любы кіраўнік праекта.

З пункту гледжання пошуку, вось чаму мае значэнне праца з вядомымі вытворцамі. Кампаніі з 20-гадовым стажам у гульні, падобна той, што згадвалася раней, прыйшлося адаптаваць свае працэсы і дакументацыю ў адпаведнасці са стандартамі, якія развіваюцца. Іх паслядоўнасць прадукту - гэта не толькі якасць; гэта аб стварэнні надзейных дадзеных для захавання навакольнага асяроддзя і бяспекі. Калі я вызначаю такі матэрыял, мне трэба ведаць яго паводзіны ад партыі да партыі не толькі для майго працэсу, але і для майго экалагічнага дазволу. Ненадзейны пастаўшчык тут рызыкуе не толькі маім прадуктам; яны рызыкуюць маёй аперацыйнай ліцэнзіяй.

Перашкода ўспрымання таксама стрымлівае інавацыі. Цяжэй забяспечыць фінансаванне даследаванняў і распрацовак для паляпшэння экалагічнага профілю прадукту «вугальнай смалы», чым для альтэрнатывы на біялагічнай аснове, нават калі біяальтэрнатыва мае ўласны схаваны ўплыў на землекарыстанне або перапрацоўку. Гэта рэальнасць поля. Самы прагматычны шлях наперад - працягваць аптымізацыю ў рамках устаноўленых, высокакаштоўных, крытычна важных для прадукцыйнасці прыкладанняў, дзе матэрыял неабходны, і быць жорстка сумленным адносна яго абмежаванняў у іншых месцах.

Выснова: сродак, а не панацэя

Такім чынам, ёсць чыстага рафінаванага каменнавугальнага дзёгцю экалагічна чыстыя? Гэта няправільнае пытанне. Гэта спецыялізаваны прамысловы матэрыял са складаным профілем. У канкрэтных кантраляваных прымяненнях — галоўным чынам у якасці высокаэфектыўнага звязальнага рэчыва ў вырабах з вугляроду і графіту, дзе гэта забяспечвае эфектыўнае выкарыстанне рэсурсаў, павышэнне якасці патоку адходаў і працяглы тэрмін службы — ён можа быць часткай больш устойлівай прамысловай сістэмы. Яго «зялёныя» паўнамоцтвы цалкам кантэкстуальныя і сістэмныя, ніколі не ўласцівыя. Працэс ачысткі з'яўляецца неабходнай умовай, а аператыўны кантроль падчас яго выкарыстання - гэта тое, што робіць або парушае любую карысць для навакольнага асяроддзя.

Рэальны вопыт, ад няўдалых эксперыментаў з акумулятарнымі матэрыяламі да інтэграванай рэкуперацыі энергіі на электродных заводах, паказвае відавочны падзел. Там, дзе ён выкарыстоўваецца ў якасці замены, не разумеючы яго канкрэтных паводзін, ён не працуе. Там, дзе ён інтэграваны ў добра спраектаваны замкнёны працэс з поўным кантролем выкідаў, як у вытворчасці высакаякасных электродаў для электрасталеплавільнай вытворчасці, ён знаходзіць апраўданае і, магчыма, аптымізаванае месца ў матэрыяльным свеце. Мэта павінна заключацца не ў тым, каб рэбрэндынгаваць яго, а ў тым, каб прымяняць яго з дакладнасцю, сумленна ставіцца да яго кампрамісаў і нястомна засяроджвацца на мінімізацыі яго ўздзеяння ад калыскі да магілы. Гэта адзіны від «дружалюбных», які вытрымлівае пільную ўвагу ў гэтай індустрыі.