სუფთა ქვანახშირის ტარის როლი მწვანე ტექნოლოგიაში? 

თქვენ გესმით ქვანახშირის ტარი და მწვანე ტექნოლოგია ერთსა და იმავე წინადადებაში, ინდუსტრიის ადამიანების უმეტესობა ან დასცინის ან სრულიად დაბნეულად გამოიყურება. მე მესმის. ათწლეულების განმავლობაში, ქვანახშირის ფისის ქვიშა, შემკვრელი, ნახშირბადის ტრადიციული წარმოების ხერხემალი, იყო ბინძური საიდუმლო - აუცილებელი ბოროტება ანოდებისა და ელექტროდებისთვის. ნარატივი იყო ნამარხებზე დაფუძნებული წინამორბედებისგან თავის დაშორება. მაგრამ აქ არის ის, რაც ხშირად გვაკლია ამ გამარტივებულ შეხედულებაში: როლი სუფთა ქვანახშირის ტარი არ არის ის, რომ ნედლეული თავად იყოს მწვანე; საუბარია ეფექტურობაზე, ნარჩენების შემცირებაზე და შესრულებაზე, რაც მას საშუალებას აძლევს ტექნოლოგიებში, რომლებიც ცალსახად მწვანე გარდამავალი ნაწილია. ეს არის ნიუანსი, რომელიც იკარგება პიარ ლაპარაკში.

გაუგებარი წინამორბედი

ვიყოთ ნათელი. ჩვენ არ ვსაუბრობთ ნედლ, მრავალკომპონენტიან ტარზე. საკვანძო სიტყვა არის სუფთა ქვანახშირის ტარი, სპეციალურად დახვეწილი ქვანახშირის ტარი (CTP) კონტროლირებადი შემადგენლობით. საერთო შეცდომა არის ნახშირბადის ყველა წინამორბედის ერთად შეკრება. Bio-piches არის პერსპექტიული, მაგრამ მათი თანმიმდევრულობა და coking ღირებულება? ჯერ კიდევ სამრეწველო მასშტაბის აზარტული თამაში. ნავთობის მოედანს აქვს საკუთარი არასტაბილურობისა და მიწოდების პრობლემები. მაღალი სისუფთავის CTP გთავაზობთ ცნობილ, საიმედო საწყის წერტილს. მისი მოლეკულური სტრუქტურა, ეს არომატულობა, რეალურად არის სარგებელი მოწესრიგებული ნახშირბადის გისოსების შესაქმნელად, რომელიც საჭიროა, ვთქვათ, ელექტრო მანქანების ბატარეებისთვის გრაფიტის ანოდებში. მწვანე ნაწილი იწყება, როდესაც განიხილავთ ალტერნატივას: ნაკლებად ეფექტურ პროცესს, რომელიც მოითხოვს მეტ ენერგიას, მეტ უარყოფას და, საბოლოო ჯამში, უფრო დიდი ნახშირბადის კვალი შესრულების ერთეულზე.

მახსოვს დაახლოებით ხუთი წლის წინანდელი პროექტი, რომელიც ცდილობდა CTP-ის ნაწილის შეცვლას გრაფიტის ელექტროდებისთვის ახალი ბიო-წარმოებული შემკვრელით. ლაბორატორიის შედეგები მშვენიერი იყო. პარტნიორ დაწესებულებაში საცდელ პერსპექტივამდე გაზრდა კატასტროფა იყო. გამოცხობის ციკლი არაპროგნოზირებადი გახდა, საბოლოო პროდუქტის სიმკვრივე ყველგან იყო და ჩვენ მივიღეთ 40%-იანი ჯართი. ამ გაუმართავი ნაჭრების გამოცხობაზე დახარჯულმა ენერგიამ, ალბათ, წლების განმავლობაში გააუქმა ბიომასალის ნებისმიერი გარემოსდაცვითი სარგებელი. ეს იყო რთული გაკვეთილი სისტემის მასშტაბით ეფექტურობის შესახებ. ზოგჯერ, უფრო მწვანე ნედლეული იწვევს მთლიანობაში უფრო ჭუჭყიან პროცესს.

სწორედ აქ ჩნდებიან კომპანიები, რომლებსაც აქვთ მატერიალური მეცნიერების ღრმა გამოცდილება. მე განვიხილეთ სპეციფიკაციები დიდი ხნის მწარმოებლებისგან, როგორიცაა შპს Hebei Yaofa Carbon Co. (მათი დეტალები შეგიძლიათ იხილოთ აქ https://www.yaofatansu.com). მათი ყურადღება ნახშირბადის დანამატები და გრაფიტის ელექტროდები დამოკიდებულია წინამორბედის თანმიმდევრულობაზე. Hebei Yaofa Carbon Co., Ltd., როგორც მსხვილი ნახშირბადის მწარმოებელი, რომელსაც აქვს 20 წელზე მეტი თამაში, ესმის, რომ მათი ქვანახშირის ფისის საკვების სისუფთავე და სტაბილურობა პირდაპირ ითარგმნება საბოლოო პროდუქტის ეფექტურობაზე - გრაფიტიზაციის დროს ნაკლები შეშუპება, უკეთესი გამტარობა, უფრო გრძელი სიცოცხლე. ფოლადის მწარმოებელ EAF-ში ან ლითიუმ-იონურ ბატარეაში სიცოცხლის ხანგრძლივობა პირდაპირი მდგრადობაა.

Green Tech-ის ფარული დამოკიდებულება

შეხედეთ მწვანე ტექნოლოგიების ორ უდიდეს მამოძრავებელს: ტრანსპორტის ელექტრიფიკაციას და განახლებადი ენერგიის შენახვას. ორივე ძლიერ ეყრდნობა მოწინავე ნახშირბადის მასალებს. გრაფიტის ანოდის ბაზარი ფეთქდება. მაგრამ საიდან მოდის ეს სინთეზური გრაფიტი? მთავარი მარშრუტი არის ნემსის კოქსის გრაფიტიზაცია, რომელიც თავად იწარმოება… თქვენ წარმოიდგინეთ, დახვეწილი ნახშირის ტარი ან ნავთობის ნაკადები. უფრო მაღალი სიმძლავრისკენ, უფრო სწრაფი დატენვისკენ სწრაფვა - ის დიდ ზეწოლას ახდენს ანოდის მიკროსტრუქტურაზე. უფრო სუფთა, უფრო თანმიმდევრული პიტნის კოქსს შეუძლია შესთავაზოს ნაკლები დეფექტები, უკეთესი ლითიუმ-იონის ინტერკალაციის კინეტიკა. ეს გამაძლიერებელი მასალაა და არა სათაური აქტი.

შემდეგ არის ნაკლებად გლამურული მხარე: გამტარი ნახშირბადის დანამატები. ისეთები, როგორიცაა ნახშირბადი ლითიუმ-იონის კათოდებისთვის ან გამტარ აგენტები სუპერკონდენსატორებისთვის. ზოგიერთი ყველაზე მაღალი ეფექტურობით მიღებულია ტარის სპეციალიზებული დამუშავებისგან. ისინი აუმჯობესებენ გამტარობას მინიმალურ დატვირთვებზე, რაც ნიშნავს, რომ იყენებთ ნაკლებად აქტიურ მასალას, ზრდის ენერგიის სიმკვრივეს. ისევ და ისევ, ეს არის ძალის მულტიპლიკატორი მწვანე მოწყობილობის ეფექტურობისთვის. მე მინახავს, ​​რომ ბატარეის უჯრედების მწარმოებლები შეპყრობილნი არიან ლითიუმის წყაროზე, მაგრამ ნახშირბადის დანამატს ეპყრობიან, როგორც საქონელს. დიდი შეცდომა. დანამატის სტრუქტურის 2% ცვალებადობამ შეიძლება გამოიწვიოს ციკლის სიცოცხლე.

ჩვენ ასევე ჩავატარეთ ექსპერიმენტები სხვა ინდუსტრიებიდან რეციკლირებული ტარის ნაკადების გამოყენებით. იდეა იყო წრიული ეკონომიის ოქრო. რეალობა იყო ფილტრაციისა და გამწმენდის კოშმარი მეტალის დამაბინძურებლების მოსაშორებლად, რომლებიც მოწამლავდნენ ბატარეის უჯრედს. მისი სუფთა სპეციფიკაციამდე მიყვანის ღირებულება უფრო მაღალი იყო, ვიდრე ხელუხლებელი, კონტროლირებადი ნედლეულით დაწყება. ეს რთული გადაყლაპვაა, მაგრამ გადამუშავების ყველა გზა არ არის დაუყოვნებლივ ტექნიკურად ან ეკონომიკურად სიცოცხლისუნარიანი. პრიორიტეტი უნდა იყოს ბოლო მწვანე ტექნოლოგიის შესრულება და საიმედოობა.

პრაქტიკული დაბრკოლებები მიწოდების ჯაჭვში

ლაპარაკი სუფთა ქვანახშირის ტარი ეს არ არის მხოლოდ ქიმიის პრობლემა; ეს არის ლოგისტიკის და წყაროს თავსატეხი. მიწოდება იკვეთება. ზოგიერთ რეგიონში ტრადიციული კოქსირების ოპერაციების შემცირებით, მაღალი ხარისხის ტარის მუდმივი ნაკადის უზრუნველყოფა რეალური შეშფოთებაა. ეს არასტაბილურობა, რა თქმა უნდა, უბიძგებს ინოვაციებს, მაგრამ ის ასევე რისკავს ხარისხის დაქვეითებას. მე მქონდა გადაზიდვები, სადაც ქინოლინში უხსნადი (QI) შემცველობა იყო არასპეციფიკური, და მან გადააგდო მთელი გაჟღენთის პროცესი UHP ელექტროდების პარტიისთვის. დაკარგა წარმოების დღეები.

სწორედ ამიტომ არის მნიშვნელოვანი ვერტიკალური ინტეგრაცია ან ძალიან მჭიდრო მომწოდებლებთან ურთიერთობა. მწარმოებელს, რომელიც აკონტროლებს ან ღრმად ესმის მის საკვებ მასალას კოქსის ღუმელის ეტაპზე, აქვს დიდი უპირატესობა. მათ შეუძლიათ ადრე განახორციელონ ხარისხის შემოწმება, შეცვალონ დახვეწის პარამეტრები და უზრუნველყონ ეს სუფთა ქვანახშირის ტარი გამომავალი ნამდვილად შეესაბამება დანიშნულებას. ეს არ არის ის, რისი ყიდვაც შეგიძლიათ მხოლოდ სპოტ ბაზარზე, თუ მიზნად ისახავთ მაღალი დონის მიღწევას გრაფიტის ელექტროდები ან პრემიუმ ნახშირბადის დანამატები ბაზარი. Hebei Yaofa Carbon-ის ვებსაიტზე აღნიშნულია წარმოების 20 წელზე მეტი გამოცდილება. ამ კონტექსტში, ეს გამოცდილება, სავარაუდოდ, ნიშნავს, რომ მათ მიაღწიეს მრავალი მიწოდების შეფერხებას და დაასტაბილურეს თავიანთი წინამორბედი მილსადენები, რაც შეუთანხმებელია მწვანე ტექნიკური მასალების საიმედო მიწოდებისთვის.

კიდევ ერთი თავის ტკივილი არის საცხობი გამონაბოლქვი. კარბონიზაციის დროს მოხვედრილი VOCs ლეგიტიმური გარემოსდაცვითი გამოწვევაა. მწვანე როლი აქ თვით ტარიდან გადადის ტექნოლოგიაზე, რომელიც შეიცავს და მკურნალობს ამ გამონაბოლქვებს. კვამლის აღების და წვის მოწინავე სისტემები, რომლებიც ამ ნარჩენ სითბოს აქცევს პროცესურ ენერგიად - სწორედ აქ არის ამჟამინდელი გარემოსდაცვითი აქცენტი ტარზე დაფუძნებული პროცესებისთვის. ეს არის კაპიტალის ინტენსიური, მაგრამ კრიტიკული ევოლუცია.

მომავალი: ხიდი, არა დანიშნულება

ასე რომ, არის სუფთა ქვანახშირის ტარი მწვანე ტექნოლოგიების მასალების მომავალი? არა, და მე არ ვიცნობ ვინმეს R&D-ში, ვინც ასე ფიქრობს. ეს კრიტიკული ხიდია. მისი როლი არის სანდო, მაღალი ხარისხის ნახშირბადის მასალების უზრუნველყოფა, რომელიც საჭიროა ტექნოლოგიების გასაფართოებლად, როგორიცაა ელექტრომობილები და ქსელის შენახვა დღეს, ხოლო სრულად მდგრადი წინამორბედების შემდეგი თაობა (ბიო დაფუძნებული, გადამუშავებული ნახშირბადი და ა.

კვლევა ინტენსიურია. მოედანი მიღებული ლიგნინისაგან, ნარჩენი პლასტმასისგან პიროლიზის გზით. მაგრამ ყოველთვის, როცა მონაცემთა ფურცლებს ვუყურებ, კითხვები ერთი და იგივეა: შეგიძლია ყოველთვიურად 10000 ტონა ერთი და იგივე სპეციფიკაციებით? რა ღირს ტონაზე მუშაობის ამაღლებასთან შედარებით? შემოაქვს თუ არა ის ახალ მინარევებს? ჩვენ ჯერ იქ არ ვართ. ამჟამინდელი სისტემის მიტოვება, სანამ ახალი მზად იქნება, თავად მწვანე გადასვლას შეაჩერებს.

აქედან გამომდინარე, ყველაზე პრაგმატული მწვანე სტრატეგია ამჟამად არის ეფექტურობის მაქსიმალურად გაზრდა არსებულის ყოველ ნაბიჯზე ნახშირის ტარი- ნახშირბადის პროდუქტების ჯაჭვი. ეს ნიშნავს ინვესტირებას დახვეწაში, რათა მიიღოთ ყველაზე სუფთა საკვები მასალა, საცხობი და გრაფიტიზაციის ღუმელების ოპტიმიზაცია ენერგოეფექტურობისთვის და პროდუქტის სიცოცხლის ხანგრძლივობის ლიმიტამდე მიყვანა. UHP ელექტროდი, რომელიც 20%-ით მეტხანს ძლებს რკალის ღუმელში, დაზოგავს უზარმაზარ რაოდენობას ენერგიასა და ნედლეულს თითო ტონა ფოლადზე. ეს არის ხელშესახები მწვანე ზემოქმედება, რაც ხელს უწყობს მასალას, რომელსაც ხშირად ძალიან სწრაფად ვაღიარებთ.

დასკვნა მშვილდის გარეშე

აქ არ არის ზუსტი დასკვნა. არეულია. როლი გარეგნულად წინააღმდეგობრივია, მაგრამ თხრილებში ლოგიკური. სუფთა ქვანახშირის ტარი, ეს მემკვიდრეობითი სამრეწველო მასალა, ამჟამად შეუცვლელი საშუალებაა სწორედ იმ ტექნოლოგიებისთვის, რომლებიც მიზნად ისახავს ძველი ინდუსტრიული სისტემების ჩანაცვლებას. მისი გარემოსდაცვითი ღირებულება არაპირდაპირი და სისტემურია - ვლინდება ეფექტურობასა და ეფექტურობაში, რომელიც მას ანიჭებს საბოლოო აპლიკაციას. ამ ნიუანსის იგნორირებამ და მხოლოდ ოპტიკაზე დაფუძნებული მისი ნაადრევი ჩანაცვლებისკენ სწრაფვამ შეიძლება მეტი ზიანი მიაყენოს ინოვაციის ტემპს. აქცენტი უნდა გაკეთდეს პასუხისმგებლობით მოპოვებაზე, პროცესის დაუნდობელ ოპტიმიზაციაზე და ამ ნახშირბადის მასალების განხილვაზე არა როგორც საქონელზე, არამედ როგორც ჩვენი მწვანე ტექნიკური მომავლის ზუსტი ინჟინერიის კომპონენტებზე. ნამუშევარი, როგორც ყოველთვის, რთულ დეტალებშია.