Tar glo pur wedi'i fireinio: cymwysiadau eco-gyfeillgar? 

Rydych chi’n gweld ‘tar glo pur wedi’i fireinio’ ac ‘eco-gyfeillgar’ yn yr un frawddeg, ac efallai mai gwatwar yw eich greddf gyntaf. Rwy'n ei gael. Ers degawdau, mae etifeddiaeth tar glo wedi bod yn gysylltiedig â diwydiant trwm, PAHs, a chur pen adfer amgylcheddol. Ond mae’r diswyddiad atgyrchol hwnnw’n methu naws yr hyn y mae ‘coethi’ yn ei olygu mewn gwirionedd mewn cyd-destun diwydiannol heddiw, a lle mae gwyddor materol yn dawel bach wedi gwthio’r ffiniau. Nid yw'n ymwneud â golchi hen gynnyrch yn wyrdd; mae'n ymwneud â gofyn a all deilliad sydd wedi'i brosesu'n helaeth, o'i gymhwyso'n fanwl gywir a rheolaeth gylch oes lawn, ffitio i mewn i fframweithiau cynaliadwyedd modern. Nid yw'r ateb yn syml ie neu na - mae'n gyfres o 'mae'n dibynnu' yn seiliedig ar gymhwyso, rhesymeg amnewid, a rheoli llif gwastraff. Gadewch i ni ddadbacio hynny.

Y Trothwy Mireinio: Lle Mae ‘Pur’ yn Dechrau Bod yn Bwysig

Nid yw pob tar glo yn cael ei greu yn gyfartal. Mae'r stwff sy'n rhoi enw drwg i'r categori cyfan yn aml yn ddeunydd crai neu wedi'i brosesu'n ysgafn. Pan fyddwn yn siarad am tar glo pur pur, yn benodol ar gyfer cymwysiadau diwydiannol, rydym yn cyfeirio at gynnyrch sydd wedi cael ei ddistyllu a'i drin yn sylweddol i gael gwared ar ffracsiynau anweddol, berwi isel a chrynhoi cyfansoddion aromatig penodol. Yr allwedd yw'r trothwy tynnu. Mae cynnyrch fel y rhwymwr traw uchel gan gyflenwr ag arbenigedd deunydd dwfn - dyweder, Hebei Yaofa Carbon Co, Ltd., sydd wedi bod yn prosesu carbon ers dros 20 mlynedd - yn fyd ar wahân i dar generig, heb ei fireinio. Mae eu ffocws ar ychwanegion carbon cyson, gradd uchel ac electrodau yn golygu bod angen porthiant gyda phriodweddau rhagweladwy. Mae’r lefel hon o fireinio yn lleihau amrywioldeb a chrynodiad y cydrannau pen golau mwyaf problemus, sef y cam cyntaf, na ellir ei drafod, tuag at unrhyw honiad ‘eco-gyfeillgar’ posibl.

Mae lle mae'r rwber yn cwrdd â'r ffordd yn cael ei ddisodli. Un o’r dadleuon ‘eco-gyfeillgar’ mwyaf diriaethol yw pan fydd traw tar glo wedi’i fireinio yn gweithredu fel rhwymwr mewn anodau carbon ar gyfer mwyndoddi alwminiwm neu mewn electrodau graffit. Mae’r rhan ‘gyfeillgar’ yn gymharol. Os yw'r rhwymwr amgen yn deillio o ffrwd petrolewm ffres, y ddadl yw bod defnyddio sgil-gynnyrch cynhyrchu dur (tar glo) yn fath o symbiosis diwydiannol sy'n ychwanegu gwerth at lif gwastraff. Nid yw’n ‘lân’ mewn ystyr absoliwt, ond gall fod yn fwy effeithlon o ran adnoddau ar lefel system. Mae'r broses garboneiddio mewn gweithgynhyrchu electrod hefyd yn cloi cyfran sylweddol o'r carbon i mewn i fatrics sefydlog, gan leihau allyriadau posibl yn ystod cyfnod defnyddio'r cynnyrch o'i gymharu â rhwymwyr llai sefydlog. Cyfrifiad cylch bywyd ydyw, nid pennawd.

Rwyf wedi gweld prosiectau’n baglu drwy anwybyddu’r trothwy hwn. Ar un adeg roedd cleient eisiau defnyddio tar rhatach, wedi'i led-buro ar gyfer cynnyrch carbon arbenigol, wedi'i ddenu gan y gost gychwynnol is. Arweiniodd yr anghysondeb mewn gludedd a gwerth golosg at wrthod cynhyrchu enfawr, gwastraff ynni mewn ffwrneisi ailgalibradu, ac yn y pen draw, swp halogedig a ddaeth yn atebolrwydd gwaredu. Roedd cyfanswm y gost amgylcheddol ac economaidd yn llawer mwy na'r arbedion cychwynnol. Fe wnaeth y profiad hwnnw gadarnhau i mi nad yw ‘pur’ a ‘gwir’ yn fflwff marchnata yma; maent yn rhagofynion ar gyfer effeithlonrwydd a lleihau gwastraff i lawr yr afon. Ni allwch siarad am gymwysiadau amgylcheddol os yw'ch deunydd sylfaenol yn ansefydlog.

Ceisiadau Niche: Lle mae'r Ddadl yn Dal Dŵr

Y tu hwnt i rwymo electrod ar raddfa fawr, mae meysydd arbenigol lle mae priodweddau tar glo wedi’i buro yn wirioneddol anodd eu disodli gan ddewis arall ‘gwyrddach’ sydd ar gael ar hyn o bryd. Meddyliwch am gyfansoddion carbon arbenigol ar gyfer awyrofod neu ddeunyddiau selio perfformiad uchel. Yn yr achosion hyn, mae'r gofyniad perfformiad - sefydlogrwydd thermol eithafol, dargludedd penodol, anathreiddedd - mor llym fel bod ôl troed carbon methiant (rhan nad yw'n cwrdd â'r fanyleb ac y mae'n rhaid ei sgrapio, neu sêl sy'n gollwng) yn bychanu ôl troed y deunydd rhwymwr ei hun. Yma, mae'r ongl 'eco-gyfeillgar' yn ymwneud â gwydnwch a hirhoedledd mewn cymhwysiad sydd â llawer o risg. Gallai defnyddio rhwymwr subpar olygu bod cydran yn para 5 mlynedd yn lle 20, gan olygu bod angen ailosod yn aml a'r holl ynni a gwastraff sydd ynghlwm wrth hynny.

Maes arall sy'n werth edrych arno yw prosesau rheoli, tymheredd uchel ar gyfer cynhyrchu deunydd carbon ei hun. Mae cwmni fel Hebei Yaofa Carbon, gyda'i ffocws ar electrodau graffit UHP, yn ei hanfod yn y busnes o drawsnewid rhwymwyr yn strwythurau carbon pur, crisialog. Yn eu ffwrneisi, o dan amodau manwl gywir, mae'r mater anweddol o'r traw wedi'i fireinio yn cael ei ddal a'i ddefnyddio'n aml fel ffynhonnell tanwydd eilaidd ar gyfer y broses wresogi, gan greu system adfer ynni dolen gaeedig. Mae'r cynnyrch terfynol, yr electrod graffit, yn anadweithiol ac yn hanfodol ar gyfer gwneud dur ffwrnais arc trydan, sydd ei hun yn llwybr mwy cynaliadwy o'i gymharu â ffwrneisi chwyth traddodiadol. Gallwch ddilyn y gadwyn hon ar eu gwefan yn https://www.yaofatansu.com—mae’n astudiaeth achos dda mewn integreiddio diwydiannol. Mae'r eco-fudd yn anuniongyrchol ond yn real: galluogi ailgylchu dur yn fwy effeithlon.

Fe wnaethon ni hefyd arbrofi â defnyddio ffracsiynau wedi'u mireinio iawn fel rhagflaenydd ar gyfer graffit synthetig mewn batris ychydig flynyddoedd yn ôl. Roedd y ddamcaniaeth yn gadarn: gallai porthiant trwchus, aromatig iawn gynhyrchu strwythur graffitig da. Purdeb oedd y methiant ymarferol. Mae amhureddau metel hybrin, hyd yn oed ar lefelau ppm, sy'n oddefadwy mewn electrod gwneud dur yn drychinebus i anod batri lithiwm-ion. Mae'r gost puro i gael gwared arnynt wedi dileu unrhyw fantais amgylcheddol neu economaidd dros golosg petrolewm. Roedd yn wers sobreiddiol nad yw ‘coethi ar gyfer un diwydiant’ yn golygu ‘wedi’i fireinio i bawb.’ Mae’r cymhwysiad yn diffinio’r safon.

Y Pwyntiau Glynu Anorfod: Allyriadau a Diwedd Oes

Nid oes unrhyw drafodaeth yn onest heb wynebu'r rhannau caled. Yr her amgylcheddol sylfaenol gyda tar glo pur pur yr allyriadau trin a phrosesu cychwynnol o hyd. Hyd yn oed wedi'i fireinio, mae'n cynnwys PAHs. Yn ystod cymysgu, ffurfio, a chamau cynnar pobi, mae dal mwg yn hollbwysig. Rwyf wedi ymweld â gweithfeydd lle mae hyn yn cael ei reoli gyda sgrwbio o'r radd flaenaf ac ocsidyddion thermol, gan droi llygryddion posibl yn CO2 ac anwedd dŵr - cyfaddawd, ond un rheoledig. Rwyf hefyd wedi gweld cyfleusterau hŷn lle mae'r allyriadau ffo yn amlwg. Mae potensial ‘eco-gyfeillgar’ y cais yn gwbl ddibynnol ar y trylwyredd gweithredol hwn. Nid yw'r rhwymwr ei hun yn gyfeillgar; gall y system beirianyddol o gwmpas ei ddefnydd fod.

Diwedd oes yw'r eliffant arall yn yr ystafell. Mae anod carbon yn cael ei fwyta yn y pot alwminiwm. Mae electrod graffit yn cael ei ocsidio'n raddol yn yr EAF. Ond beth am gyfansoddion carbon neu gynhyrchion arbenigol ar ddiwedd eu hoes? Maent yn garbon anadweithiol i raddau helaeth, felly mae tirlenwi yn risg isel o safbwynt trwytholchi, ond mae'n dal i fod yn wastraff. Mae ailgylchu'r deunyddiau hyn yn ôl i ffrwd garbon gwerth uchel yn dechnegol heriol ac nid yw'n economaidd eto. Mae hwn yn fwlch mawr yn y naratif cynaliadwyedd. Y ddadl orau ar hyn o bryd yw bod y deunyddiau hyn yn galluogi cymwysiadau oes hir, effeithlonrwydd uchel, gan ohirio'r foment ddiwedd oes honno am ddegawdau. Ond mae angen atebion gwell arnom ar gyfer gwaredu yn y pen draw neu, yn ddelfrydol, ailddefnyddio cylchol.

Dyma lle mae angen i ddeialog y diwydiant fynd. Yn hytrach na honiadau amwys, dylid canolbwyntio ar ddata tryloyw: proffil PAH penodol cynnyrch wedi'i fireinio yn erbyn un amrwd, y cyfraddau adennill ynni mewn ffwrneisi pobi modern, a chyfanswm cydbwysedd carbon cynnyrch wedi'i fireinio'n seiliedig ar dar yn erbyn cynnyrch crai sy'n seiliedig ar wyryf. Mae'n ddata blêr, sy'n benodol i gymwysiadau, ond dyma'r unig beth sy'n symud y sgwrs y tu hwnt i farchnata.

Rhwystrau Rheoleiddiol a Chanfyddiad

Hyd yn oed os gellir gwneud yr achos technegol dros effaith system is mewn rhai defnyddiau, mae'r fframwaith rheoleiddio a chanfyddiad y cyhoedd yn aml yn offeryn di-fin. Mewn llawer o awdurdodaethau, gair sbarduno yw ‘tar glo’, sy’n rhoi’r rhwymwr diwydiannol coeth i mewn gyda chysylltiadau rheilffordd wedi’u trin â chreosot neu hen selwyr palmant. Mae hyn yn creu rhwystr i fabwysiadu, hyd yn oed i beirianwyr sy'n gweld budd perfformiad. Er mwyn llywio hyn mae angen dogfennaeth fanwl, taflenni data diogelwch sy'n gwahaniaethu'r cynnyrch yn glir, ac yn aml, dilysiad trydydd parti o broffiliau allyriadau yn ystod y defnydd. Mae'n gost ychwanegol a chymhlethdod y mae'n rhaid i unrhyw reolwr prosiect ei bwyso.

O safbwynt cyrchu, dyma pam mae delio â gweithgynhyrchwyr sefydledig yn bwysig. Mae cwmni sydd ag 20 mlynedd yn y gêm, fel yr un a grybwyllwyd yn gynharach, wedi gorfod addasu ei brosesau a'i ddogfennaeth i gwrdd â safonau esblygol. Nid yw cysondeb eu cynnyrch yn ymwneud ag ansawdd yn unig; mae'n ymwneud â chynhyrchu data dibynadwy ar gyfer cydymffurfiaeth amgylcheddol a diogelwch. Pan fyddaf yn nodi deunydd fel hwn, mae angen i mi wybod ei ymddygiad swp-i-swp nid yn unig ar gyfer fy mhroses, ond ar gyfer fy nhrwydded amgylcheddol. Nid yn unig y mae cyflenwr annibynadwy yma yn peryglu fy nghynnyrch; maent yn peryglu fy nhrwydded weithredu.

Mae'r rhwystr canfyddiad hefyd yn llesteirio arloesedd. Mae’n anoddach sicrhau cyllid ymchwil a datblygu i wella proffil amgylcheddol cynnyrch ‘glo tar’ nag ar gyfer dewis arall seiliedig ar fio, hyd yn oed os oes gan y bio-amgen ei effeithiau cudd ei hun o ran defnydd tir neu brosesu. Mae hyn yn realiti y maes. Y llwybr mwyaf pragmatig ymlaen yw parhau i optimeiddio o fewn y cymwysiadau sefydledig, gwerth uchel, perfformiad-gritigol lle mae'r deunydd yn hanfodol, a bod yn greulon o onest am ei gyfyngiadau mewn mannau eraill.

Casgliad: Teclyn, Nid Ateb Ateb

Felly, yw tar glo pur pur eco-gyfeillgar? Dyna'r cwestiwn anghywir. Mae'n ddeunydd diwydiannol arbenigol gyda phroffil cymhleth. Mewn cymwysiadau penodol, rheoledig - yn bennaf fel rhwymwr perfformiad uchel mewn cynhyrchion carbon a graffit lle mae'n galluogi effeithlonrwydd adnoddau, prisio llif gwastraff, a pherfformiad oes hir - gall fod yn rhan o system ddiwydiannol fwy cynaliadwy. Mae ei hygrededd ‘gwyrdd’ yn gwbl gyd-destunol a systemig, byth yn gynhenid. Mae'r broses fireinio yn rhagofyniad, a'r rheolaethau gweithredol yn ystod ei defnydd sy'n gwneud neu'n torri unrhyw fudd amgylcheddol.

Mae profiad y byd go iawn, o arbrofion aflwyddiannus gyda deunyddiau batri i weld adferiad ynni integredig mewn gweithfeydd electrod, yn dangos rhaniad clir. Lle caiff ei ddefnyddio fel canolfan galw heibio heb ddeall ei ymddygiad penodol, mae'n methu. Lle mae wedi'i integreiddio i broses dolen gaeedig wedi'i pheirianneg yn dda gyda rheolaeth lawn ar allyriadau - fel wrth gynhyrchu electrodau gradd uchel ar gyfer gwneud dur trydan - mae'n dod o hyd i le cyfiawn, a gellir dadlau ei optimeiddio, yn y byd materol. Nid ei ail-frandio ddylai fod y nod, ond ei gymhwyso'n fanwl gywir, yn onest am ei gyfaddawdau, a ffocws di-baid ar leihau ei effaith o'r crud i'r bedd. Dyna’r unig fath o ‘gyfeillgar’ sy’n dal i gael ei graffu yn y diwydiant hwn.