Gryno akmens anglių deguto vaidmuo žaliosiose technologijose? 

Viename sakinyje girdite anglies degutą ir žaliąsias technologijas, dauguma pramonės žmonių arba šaiposi, arba atrodo visiškai sutrikę. suprantu. Dešimtmečius akmens anglių dervos pikis, rišiklis, tradicinės anglies gamybos pagrindas, buvo nešvari paslaptis – būtina anodų ir elektrodų blogis. Pasakojimas buvo apie tolimą nuo iškastinio kuro pirmtakų. Bet štai ko mes dažnai pasigendame tokiu supaprastintu požiūriu: vaidmens Grynas anglių degutas nėra žalia pati žaliava; kalbama apie veiksmingumą, atliekų mažinimą ir našumą, leidžiantį naudoti technologijas, kurios neabejotinai yra ekologiško perėjimo dalis. Tai niuansas, kuris pasimeta kalbant apie PR.

Nesuprastas pirmtakas

Būkime aiškūs. Mes nekalbame apie žalią, daugiakomponentę dervą. Raktažodis yra Grynas anglių degutas, specialiai rafinuotas anglių deguto pikis (CTP), kurio sudėtis kontroliuojama. Dažna klaida yra visų anglies pirmtakų suliejimas. Biologiniai pikiai yra perspektyvūs, bet jų konsistencija ir koksavimo vertė? Vis dar lošimas pramoniniu mastu. Naftos pikis turi savo nepastovumo ir tiekimo problemų. Didelio grynumo CTP yra žinomas ir patikimas atskaitos taškas. Jo molekulinė struktūra, tas aromatingumas, iš tikrųjų yra naudinga kuriant tvarkingas anglies groteles, kurių reikia, tarkime, elektromobilių akumuliatorių grafito anoduose. Žalioji dalis prasideda, kai svarstote alternatyvą: mažiau efektyvų procesą, kuriam reikia daugiau energijos, daugiau atmetimų ir galiausiai didesnio anglies pėdsako vienam našumo vienetui.

Prisimenu projektą maždaug prieš penkerius metus, kai dalį CTP buvo bandoma pakeisti nauju biologinės kilmės grafito elektrodų rišikliu. Laboratorijos rezultatai buvo gražūs. Padidinti bandomąjį paleidimą partnerių įstaigoje buvo nelaimė. Kepimo ciklas tapo nenuspėjamas, galutinio produkto tankis buvo visur, ir mes gavome 40% laužo normą. Energija, išeikvota kepant tuos sugedusius ruošinius, tikriausiai daugelį metų panaikino bet kokią biologinės medžiagos naudą aplinkai. Tai buvo sunki visos sistemos efektyvumo pamoka. Kartais ekologiškesnė žaliava sukelia nešvaresnį procesą.

Čia atsiranda įmonės, turinčios didelę medžiagų mokslo patirtį. Peržiūrėjau ilgamečių gamintojų, pvz., specifikacijas „Hebei Yaofa Carbon Co.“, Ltd. (jų informaciją galite rasti adresu https://www.yaofatansu.com). Jų dėmesys Anglies priedai o grafito elektrodai priklauso nuo pirmtako konsistencijos. Hebei Yaofa Carbon Co., Ltd., kaip stambus anglies gamintojas, žaidžiantis daugiau nei 20 metų, supranta, kad jų akmens anglių dervos pikio žaliavos grynumas ir stabilumas tiesiogiai lemia galutinio produkto našumą – mažiau pūtimosi grafitinimo metu, geresnis laidumas, ilgesnis tarnavimo laikas. Toks plieno gamybos EAF arba ličio jonų akumuliatoriaus ilgaamžiškumas yra tiesioginis tvarumo pranašumas.

Paslėpta žaliųjų technologijų priklausomybė

Pažvelkite į du didžiausius žaliųjų technologijų variklius: transporto elektrifikavimą ir atsinaujinančios energijos kaupimą. Abu labai remiasi pažangiomis anglies medžiagomis. Grafito anodo rinka sprogsta. Bet iš kur tas sintetinis grafitas? Pagrindinis būdas yra adatinio kokso grafitizavimas, kuris pats gaminamas iš... jūs atspėjote, rafinuotas Anglies degutas arba naftos srautai. Siekiama didesnės talpos, greitesnio įkrovimo – tai daro didžiulį spaudimą anodo mikrostruktūrai. Grynesnis, nuoseklesnis pikio koksas gali pasiūlyti mažiau defektų ir geresnę ličio jonų įsiterpimo kinetiką. Tai įgalinanti medžiaga, o ne antraštės veiksmas.

Tada yra mažiau žavinga pusė: laidi Anglies priedai. Tokie dalykai kaip suodžiai ličio jonų katodams arba laidžios medžiagos superkondensatoriams. Kai kurie iš našiausių yra gaunami iš specializuoto dervos apdorojimo. Jie pagerina laidumą esant minimalioms apkrovoms, o tai reiškia, kad sunaudosite mažiau aktyvios medžiagos, padidinsite energijos tankį. Vėlgi, tai yra žaliojo įrenginio efektyvumo jėgos daugiklis. Aš mačiau, kad baterijų elementų gamintojai nemėgsta ličio šaltinio, bet laiko anglies priedą kaip prekę. Didelė klaida. 2 % priedo struktūros pokytis gali pailginti ciklo trukmę.

Taip pat eksperimentavome naudodami perdirbtus dervos srautus iš kitų pramonės šakų. Idėja buvo žiedinės ekonomikos auksas. Realybė buvo filtravimo ir valymo košmaras, siekiant pašalinti metalinius teršalus, kurie nuodytų akumuliatoriaus elementą. Išlaidos norint pasiekti gryną specifikaciją buvo didesnės nei pradedant nuo pirminės, kontroliuojamos žaliavos. Tai sunku nuryti piliulę, tačiau ne kiekvienas perdirbimo būdas iš karto yra techniškai ar ekonomiškai perspektyvus. Pirmenybė turi būti teikiama galutinių ekologiškų technologijų našumui ir patikimumui.

Praktinės kliūtys tiekimo grandinėje

Kalbėdamas apie Grynas anglių degutas yra ne tik chemijos problema; tai logistikos ir tiekimo galvosūkis. Tiekimas siaurėja. Kai kuriuose regionuose nykstant tradicinėms koksavimo operacijoms, nuolatinis aukštos kokybės dervos srautas yra tikras susirūpinimas. Žinoma, šis nepastovumas skatina naujoves, tačiau taip pat kyla pavojus, kad sumažės kokybė. Turėjau siuntų, kuriose chinoline netirpių (QI) kiekis buvo nespecifinis, ir tai atmetė visą UHP elektrodų partijos impregnavimo procesą. Prarastos dienos gamybos laiko.

Štai kodėl svarbi vertikali integracija arba labai griežti santykiai su tiekėjais. Gamintojas, kuris kontroliuoja arba giliai supranta savo žaliavas nuo kokso krosnies etapo, turi didžiulį pranašumą. Jie gali anksčiau atlikti kokybės patikras, koreguoti rafinavimo parametrus ir tai užtikrinti Grynas anglių degutas produkcija tikrai atitinka paskirtį. Tai nėra kažkas, ko galite tiesiog nusipirkti tiesioginėje rinkoje, jei siekiate aukščiausios klasės grafito elektrodai arba priemoka Anglies priedai rinka. Hebei Yaofa Carbon svetainėje minima daugiau nei 20 metų gamybos patirtis. Šiomis aplinkybėmis ši patirtis greičiausiai reiškia, kad jie išgyveno daugybę tiekimo problemų ir stabilizavo savo pirmtakų vamzdynus, o tai yra neabejotina, kad būtų užtikrintas patikimas ekologiškų technologijų medžiagų tiekimas.

Kitas galvos skausmas yra kepimo emisijos. LOJ iš pikio karbonizacijos metu yra teisėtas aplinkos iššūkis. Žaliasis vaidmuo čia pereina nuo pačios dervos prie technologijos, kurioje yra ir apdorojami šie teršalai. Pažangios dūmų surinkimo ir deginimo sistemos, paverčiančios panaudotą šilumą atgal į proceso energiją – būtent čia dabar pagrįstai slypi deguto procesų aplinkosauginis dėmesys. Tai intensyvi, bet kritinė raida.

Ateitis: tiltas, o ne tikslas

Taigi, yra Grynas anglių degutas žaliųjų technologijų medžiagų ateitis? Ne, ir aš nepažįstu nė vieno žmogaus, kuris taip manytų. Tai kritinis tiltas. Jos vaidmuo yra teikti patikimas, našias anglies medžiagas, kurių reikia norint išplėsti technologijas, tokias kaip elektromobiliai ir saugojimas tinkle, o naujos kartos visiškai tvarūs pirmtakai (biologinė, perdirbta anglis ir kt.) yra kuriami ir, svarbiausia, įrodomi milijonų tonų mastu.

Tyrimas intensyvus. Pikis gaunamas iš lignino, iš plastiko atliekų pirolizės būdu. Bet kiekvieną kartą, kai žiūriu į duomenų lapus, kyla tie patys klausimai: ar galite pagaminti 10 000 tonų jo su tomis pačiomis specifikacijomis kiekvieną mėnesį? Kokia tonos kaina, palyginti su našumo padidėjimu? Ar tai įneša naujų priemaišų? Mes dar nesame. Atsisakius dabartinės sistemos dar nepasiruošus naujai, pats žaliasis perėjimas būtų sustabdytas.

Todėl šiuo metu pragmatiškiausia žalioji strategija yra maksimaliai padidinti efektyvumą kiekviename esamo žingsnyje Anglies degutas- anglies dioksido išmetimo produktų grandinė. Tai reiškia, kad reikia investuoti į rafinavimą, siekiant gauti gryniausią žaliavą, optimizuoti kepimo ir grafitizavimo krosnis siekiant energijos vartojimo efektyvumo ir sumažinti produktų naudojimo trukmę. UHP elektrodas, kuris lankinėje krosnyje tarnauja 20 % ilgiau, sutaupo didžiulius energijos ir žaliavų kiekius vienai pagaminto plieno tonai. Tai apčiuopiamas ekologiškas poveikis, kurį įgalina medžiaga, kurią dažnai per greitai sugadiname.

Pabaiga be lanko

Čia nėra aiškios išvados. Tai netvarkinga. Paviršiuje vaidmuo prieštaringas, bet apkasuose logiškas. Grynas anglių degutas, ši sena pramoninė medžiaga, šiuo metu yra nepakeičiama priemonė technologijoms, kuriomis siekiama išstumti senas pramonines sistemas. Jo aplinkosauginė vertė yra netiesioginė ir sisteminė – tai veiksmingumas ir efektyvumas, kurį ji suteikia galutinei paraiškai. Šio niuanso nepaisymas ir per anksti jo pakeitimas remiantis vien optika gali padaryti daugiau žalos nei naudos inovacijų tempui. Didžiausias dėmesys turėtų būti skiriamas atsakingam tiekimui, nenumaldomam procesų optimizavimui ir šių anglies medžiagų traktavimui ne kaip prekėms, o kaip tiksliai sukonstruotoms mūsų žaliųjų technologijų ateities sudedamosioms dalims. Darbas, kaip visada, slypi smulkmenose.