Ang papel sa purong coal tar sa green tech? 

Nadungog nimo ang coal tar ug green tech sa parehas nga sentence, kadaghanan sa mga tawo sa industriya nagbiaybiay o naglibog kaayo. Nakasabot ko. Sulod sa mga dekada, ang coal tar pitch, ang binder, ang backbone sa tradisyonal nga paggama sa carbon, mao ang hugaw nga sekreto-ang gikinahanglan nga daotan alang sa mga anod ug electrodes. Ang asoy mahitungod sa pagpalayo gikan sa fossil-based precursors. Apan ania ang butang nga kanunay natong gimingaw nianang simplistikong panglantaw: ang papel sa Puro nga tar sa karbon dili bahin sa hilaw nga materyal mismo nga berde; mahitungod kini sa pagkaepisyente, pagkunhod sa basura, ug performance nga mahimo niini sa ubos sa agos sa mga teknolohiya nga klarong bahin sa green nga transisyon. Kini usa ka nuance nga nawala sa PR-speak.

Ang Wala Masabti nga Nag-una

Klarohon nato. Wala kami maghisgot bahin sa krudo, multi-component nga alkitran. Ang keyword mao ang Puro nga tar sa karbon, partikular nga gipino nga coal tar pitch (CTP) nga adunay kontroladong komposisyon. Ang kasagarang sayop mao ang paghiusa sa tanang carbon precursor. Ang bio-pitches nagsaad, apan ang ilang pagkamakanunayon ug kantidad sa coking? Usa pa ka sugal sa industrial scale. Ang pitch sa petrolyo adunay kaugalingon nga volatility ug mga isyu sa suplay. Ang usa ka high-purity nga CTP nagtanyag usa ka nahibal-an, kasaligan nga punto sa pagsugod. Ang istruktura sa molekula niini, kana nga aromaticity, sa tinuud usa ka kaayohan sa paghimo sa gimando nga mga lattice sa carbon nga gikinahanglan sa, ingnon ta, ang mga graphite anodes alang sa mga baterya sa de-koryenteng awto. Ang berde nga bahin magsugod kung imong hunahunaon ang alternatibo: usa ka dili kaayo episyente nga proseso nga nanginahanglan daghang kusog, daghang mga pagsalikway, ug sa katapusan, usa ka mas dako nga carbon footprint matag yunit sa pasundayag.

Nahinumdom ko sa usa ka proyekto mga lima ka tuig ang milabay, naningkamot sa pag-ilis sa usa ka bahin sa CTP sa usa ka nobela nga bio-derived binder alang sa graphite electrodes. Nindot ang resulta sa lab. Ang pag-scale sa usa ka trial run sa usa ka partner nga pasilidad usa ka katalagman. Ang siklo sa pagluto nahimong dili matag-an, ang densidad sa katapusan nga produkto anaa sa tibuok dapit, ug kami adunay 40% nga scrap rate. Ang kusog nga nausik sa pagluto sa mga sayup nga billet tingali nagsalikway sa bisan unsang kaayohan sa kinaiyahan gikan sa bio-materyal sa daghang mga tuig. Kini usa ka lisud nga leksyon sa kaepektibo sa tibuuk nga sistema. Usahay, ang mas lunhaw nga hilaw nga materyal mosangpot sa usa ka mas hugaw nga proseso sa kinatibuk-an.

Dinhi diin ang mga kompanya nga adunay lawom nga materyal nga kasinatian sa siyensya moabut. Gisusi nako ang mga specs gikan sa dugay na nga mga prodyuser sama HEBEI YAOFA CARBON CO., LTD. (makita nimo ang ilang mga detalye sa https://www.yafatansu.com). Ang ilang pagtutok sa Mga Additives sa Carbon ug ang mga graphite electrodes nagdepende sa precursor consistency. Ang Hebei Yaofa Carbon Co., Ltd., isip usa ka dako nga pabrika sa carbon nga adunay kapin sa 20 ka tuig sa dula, nakasabut nga ang kaputli ug kalig-on sa ilang coal tar pitch feedstock direkta nga gihubad ngadto sa performance sa katapusan nga produkto-dili kaayo puffing panahon sa graphitization, mas maayo nga conductivity, mas taas nga kinabuhi. Kana nga taas nga kinabuhi sa usa ka steelmaking EAF o usa ka lithium-ion nga baterya usa ka direkta nga pagpadayon sa pagpadayon.

Ang Nakatago nga Dependency sa Green Tech

Tan-awa ang duha ka pinakadako nga drayber sa green tech: electrification sa transportasyon ug renewable energy storage. Ang duha nagsandig pag-ayo sa mga advanced nga materyales sa carbon. Ang merkado sa graphite anode nagbuto. Apan diin gikan ang sintetikong graphite? Ang usa ka mayor nga ruta mao ang pinaagi sa graphitization sa dagom nga coke, nga gihimo mismo gikan sa… natag-an nimo kini, dalisay. karbon nga tar o mga sapa sa petrolyo. Ang pagduso alang sa mas taas nga kapasidad, mas paspas nga pag-charge-nagbutang kini og dako nga presyur sa microstructure sa anode. Ang usa ka purer, mas makanunayon nga pitch-derived coke makahatag og mas gamay nga mga depekto, mas maayo nga lithium-ion intercalation kinetics. Kini usa ka makapaarang nga materyal, dili ang ulohan nga aksyon.

Unya adunay dili kaayo madanihon nga bahin: conductive Mga Additives sa Carbon. Mga butang sama sa carbon black para sa Li-ion cathodes o conductive agents para sa supercapacitors. Ang pipila sa mga labing taas nga nahimo nakuha gikan sa espesyal nga pagproseso sa tar. Gipauswag nila ang conductivity sa labing gamay nga mga pagkarga, nga nagpasabut nga gigamit nimo ang dili kaayo aktibo nga materyal, nagdugang density sa enerhiya. Pag-usab, kini usa ka force multiplier alang sa kaepektibo sa berde nga aparato. Nakita nako ang mga tiggama sa mga cell sa baterya nga nahingangha sa gigikanan sa lithium apan gitratar ang carbon additive ingon usa ka produkto. Dakong sayop. Ang usa ka 2% nga pagbag-o sa istruktura sa additive mahimo’g tangke ang kinabuhi sa siklo.

Nag-eksperimento usab kami sa paggamit sa mga recycled tar streams gikan sa ubang mga industriya. Ang ideya mao ang circular economy nga bulawan. Ang tinuod mao ang usa ka damgo sa pagsala ug pagputli aron makuha ang mga metal nga kontaminado nga makahilo sa usa ka cell sa baterya. Ang gasto sa pagkuha niini ngadto sa puro nga spec mas taas kay sa pagsugod sa usa ka ulay, kontrolado nga feedstock. Kini usa ka lisud nga pildoras nga matulon, apan dili tanan nga agianan sa pag-recycle dali nga magamit sa teknikal o ekonomikanhon. Ang prayoridad mao ang performance ug kasaligan sa end green nga teknolohiya.

Ang Praktikal nga mga Balabag sa Supply Chain

Naghisgot bahin sa Puro nga tar sa karbon dili kay problema sa chemistry; kini usa ka logistics ug sourcing puzzle. Naghuot ang suplay. Uban sa pagkunhod sa tradisyonal nga mga operasyon sa coking sa pipila nga mga rehiyon, ang pagsiguro sa usa ka makanunayon nga pag-agay sa taas nga kalidad nga alkitran usa ka tinuud nga kabalaka. Kini nga volatility nagduso sa kabag-ohan, sigurado, apan kini usab peligro sa kalidad nga pagtunaw. Naa koy mga padala diin ang quinoline-insoluble (QI) content kay off-spec, ug gilabay niini ang tibuok proseso sa impregnation para sa usa ka batch sa UHP electrodes. Nawala ang mga adlaw sa oras sa produksiyon.

Mao kini ang hinungdan nga ang bertikal nga panagsama o hugot kaayo nga mga relasyon sa supplier hinungdanon. Ang usa ka tiggama nga nagkontrol o nakasabut pag-ayo sa feedstock niini gikan sa yugto sa coke oven adunay daghang bentaha. Mahimo nilang ipatuman ang mga pagsusi sa kalidad sa sayo pa, pag-adjust sa mga parameter sa pagpino, ug pagsiguro nga Puro nga tar sa karbon output mao ang tinuod nga angay alang sa katuyoan. Dili kini usa ka butang nga mahimo nimong mapalit sa usa ka lugar nga merkado kung gipunting nimo ang high-end Mga electrodes sa grapiko o premium Mga Additives sa Carbon merkado. Ang website alang sa Hebei Yaofa Carbon naghisgot sa kapin sa 20 ka tuig nga kasinatian sa produksiyon. Niini nga konteksto, kana nga kasinatian lagmit nagpasabut nga sila naka-navigate sa daghang mga crunches sa suplay ug gipalig-on ang ilang mga pasiuna nga mga linya sa tubo, nga usa ka dili ma-negotiable alang sa kasaligan nga suplay sa materyal nga berde nga teknolohiya.

Ang laing labad sa ulo mao ang mga pagbuga sa pagluto. Ang mga VOC gikan sa pitch sa panahon sa carbonization usa ka lehitimong hagit sa kinaiyahan. Ang berde nga papel dinhi nagbalhin gikan sa alkitran mismo ngadto sa teknolohiya nga naglangkob ug nagtambal sa mga emisyon. Ang mga advanced fume capture ug combustion system, nga nagbalik sa hugaw nga kainit balik ngadto sa proseso nga enerhiya-kana ang kasamtangan nga pagtutok sa kinaiyahan alang sa mga proseso nga gibase sa tar. Kini usa ka capex-intensive apan kritikal nga ebolusyon.

Umaabot: Tulay, Dili Destinasyon

Mao na, mao Puro nga tar sa karbon ang kaugmaon sa green tech nga mga materyales? Dili, ug wala ko kaila bisan kinsa sa R&D nga naghunahuna nga kini. Kini usa ka kritikal nga tulay. Ang tahas niini mao ang paghatag sa kasaligan, high-performance nga carbon nga mga materyales nga gikinahanglan aron mapadako ang mga teknolohiya sama sa EVs ug grid storage karon, samtang ang sunod nga henerasyon sa hingpit nga malungtaron nga precursors (bio-based, recycled carbon, ug uban pa) naugmad ug, importante, napamatud-an sa milyon-toneladang sukod.

Ang panukiduki grabe. Ang pitch nga nakuha gikan sa lignin, gikan sa mga basura nga plastik pinaagi sa pyrolysis. Apan sa matag higayon nga tan-awon nako ang mga data sheet, parehas ang mga pangutana: Makahimo ka ba og 10,000 ka tonelada niini nga adunay parehas nga mga spec matag bulan? Unsa ang gasto matag tonelada kumpara sa pagtaas sa pasundayag? Nagpaila ba kini og bag-ong mga hugaw? Wala pa kami didto. Ang pagbiya sa kasamtangang sistema sa dili pa andam ang bag-o makapahunong sa berdeng transisyon mismo.

Busa, ang labing pragmatic green nga estratehiya alang sa karon mao ang pagpadako sa kahusayan sa matag lakang sa naa na karbon nga tar-sa-carbon nga kadena sa produkto. Kana nagpasabut nga mamuhunan sa pagdalisay aron makuha ang labing puro nga feedstock, pag-optimize sa mga hurno sa pagluto ug graphitization alang sa kahusayan sa enerhiya, ug pagduso sa mga lifespan sa produkto sa ilang limitasyon. Ang usa ka UHP electrode nga molungtad og 20% ​​nga mas taas sa usa ka arc furnace makadaginot ug dako nga kantidad sa enerhiya ug hilaw nga materyal kada tonelada nga puthaw nga gihimo. Kana usa ka mahikap nga berde nga epekto, nga gipalihok sa usa ka materyal nga kanunay namon nga dali nga kontrabida.

Panapos nga Walay Pana

Walay maayo nga konklusyon dinhi. Kini gubot. Ang papel nagkasumpaki sa ibabaw apan lohikal sa mga kanal. Puro nga tar sa karbon, kining kabilin nga industriyal nga materyal, sa pagkakaron usa ka kinahanglanon nga tigpalihok alang sa mismong mga teknolohiya nga nagtumong sa pag-ilis sa kabilin nga mga sistema sa industriya. Ang bili sa kinaiyahan niini dili direkta ug sistematiko-makita sa kahusayan ug pasundayag nga gihatag niini sa katapusan nga aplikasyon. Ang pagbaliwala sa kini nga nuance, pagduso alang sa dili pa panahon nga pag-ilis base sa optics lamang, mahimo’g labi ka makadaot kaysa maayo sa dagan sa kabag-ohan. Ang focus kinahanglan nga sa responsable sourcing, walay hunong nga proseso optimization, ug pagtagad niini nga mga carbon nga mga materyales dili ingon nga mga palaliton, apan isip tukma-engineered nga mga sangkap sa atong green nga teknolohiya sa umaabot. Ang trabaho, sama sa kanunay, naa sa gritty nga mga detalye.