हरित प्रविधिमा शुद्ध कोइला टारको भूमिका? 

तपाईंले एउटै वाक्यमा कोइला टार र ग्रीन टेक सुन्नुहुन्छ, उद्योगका अधिकांश मानिसहरू या त खिल्ली उडाउँछन् वा पूर्ण रूपमा भ्रमित देखिन्छन्। मैले बुझें। दशकौंदेखि, कोइला टार पिच, बाइन्डर, परम्परागत कार्बन उत्पादनको मेरुदण्ड, फोहोर रहस्य भएको छ - एनोड र इलेक्ट्रोडहरूको लागि आवश्यक खराबी। कथा जीवाश्म-आधारित पूर्ववर्तीहरूबाट टाढा सर्ने बारे भएको छ। तर यहाँ त्यो कुरा हो जुन हामीले प्रायः त्यो सरल दृष्टिकोणमा मिस गर्छौं: को भूमिका शुद्ध कोइला टार कच्चा माल आफै हरियो भएको बारे होइन; यो दक्षता, फोहोर घटाउने, र प्रदर्शनको बारेमा हो जसले प्रविधिहरूमा डाउनस्ट्रीम सक्षम गर्दछ जुन स्पष्ट रूपमा हरित संक्रमणको हिस्सा हो। यो एक nuance हो जुन PR-स्पिक मा हराउँछ।

गलत व्याख्या पूर्ववर्ती

प्रष्ट बनौं। हामी कच्चा, बहु-कम्पोनेन्ट टारको बारेमा कुरा गरिरहेका छैनौं। कुञ्जी शब्द हो शुद्ध कोइला टार, विशेष गरी परिष्कृत कोल टार पिच (CTP) नियन्त्रित संरचना संग। सामान्य गल्ती भनेको सबै कार्बन पूर्ववर्तीहरूलाई एकसाथ लम्प गर्नु हो। बायो-पिचहरू आशाजनक छन्, तर तिनीहरूको स्थिरता र कोकिंग मूल्य? औद्योगिक स्तरमा अझै जुवा। पेट्रोलियम पिचको आफ्नै अस्थिरता र आपूर्ति समस्याहरू छन्। उच्च शुद्धता CTP ले ज्ञात, भरपर्दो सुरुवात बिन्दु प्रदान गर्दछ। यसको आणविक संरचना, त्यो सुगन्ध, वास्तवमा इलेक्ट्रिक वाहन ब्याट्रीहरूको लागि ग्रेफाइट एनोडहरूमा आवश्यक अर्डर गरिएको कार्बन जालीहरू सिर्जना गर्नको लागि फाइदा हो। तपाईंले वैकल्पिक विचार गर्दा हरियो भाग सुरु हुन्छ: कम प्रभावकारी प्रक्रिया जसलाई बढी ऊर्जा चाहिन्छ, बढी अस्वीकार गर्छ, र अन्ततः, प्रदर्शनको प्रति एकाइ ठूलो कार्बन फुटप्रिन्ट।

ग्रेफाइट इलेक्ट्रोडका लागि उपन्यास बायो-डिराइभ्ड बाइन्डरको साथ CTP को एक भाग प्रतिस्थापन गर्ने प्रयास गर्दै मैले पाँच वर्षअघिको एउटा परियोजना सम्झन्छु। प्रयोगशाला परिणामहरू सुन्दर थिए। एक साझेदार सुविधा मा एक परीक्षण रन मा मापन एक आपदा थियो। बेकिंग चक्र अप्रत्याशित भयो, अन्तिम उत्पादनको घनत्व सबै ठाउँमा थियो, र हामीले 40% स्क्र्याप दरको साथ समाप्त गर्यौं। ती दोषपूर्ण बिलेटहरू बेक गर्दा बर्बाद हुने ऊर्जाले सायद वर्षौंसम्म जैविक सामग्रीबाट कुनै पनि वातावरणीय लाभलाई अस्वीकार गर्‍यो। यो प्रणाली-व्यापी दक्षता मा एक कठिन पाठ थियो। कहिलेकाहीँ, हरियो कच्चा मालले समग्रमा फोहोर प्रक्रिया निम्त्याउँछ।

यहाँ गहिरो भौतिक विज्ञान अनुभव भएका कम्पनीहरू आउँछन्। मैले लामो समयदेखि रहेका उत्पादकहरूबाट चश्मा समीक्षा गरेको छु। हेबेई याओफा कार्बन कं, लिमिटेड (तपाईले तिनीहरूको विवरण यहाँ पाउन सक्नुहुन्छ https://www.yaofatansu.com)। उनीहरुको ध्यान केन्द्रित हुन्छ कार्बन additives र ग्रेफाइट इलेक्ट्रोडहरू पूर्ववर्ती स्थिरतामा टिक्छन्। Hebei Yaofa Carbon Co., Ltd., ठूलो कार्बन उत्पादकको रूपमा खेलमा 20 वर्ष भन्दा बढी, तिनीहरूको कोइला टार पिच फिडस्टकको शुद्धता र स्थिरताले प्रत्यक्ष रूपमा अन्तिम उत्पादनमा कार्यसम्पादनमा अनुवाद गर्छ—ग्रेफिटाइजेशनको समयमा कम पफिङ, राम्रो चालकता, लामो आयु। इस्पात निर्माण गर्ने EAF वा लिथियम-आयन ब्याट्रीमा त्यो दीर्घायु प्रत्यक्ष स्थिरता लाभ हो।

ग्रीन टेकको लुकेको निर्भरता

हरित प्रविधिका दुई ठूला चालकहरूलाई हेर्नुहोस्: यातायातको विद्युतीकरण र नवीकरणीय ऊर्जा भण्डारण। दुबै उन्नत कार्बन सामग्रीहरूमा भारी झुक्छन्। ग्रेफाइट एनोड बजार विस्फोट हुँदैछ। तर त्यो सिंथेटिक ग्रेफाइट कहाँबाट आउँछ? एउटा प्रमुख मार्ग भनेको सुई कोकको ग्राफिटाइजेशन हो, जुन आफैंबाट उत्पादन हुन्छ... तपाईंले अनुमान गर्नुभयो, परिष्कृत कोइला टार वा पेट्रोलियम स्ट्रिमहरू। उच्च क्षमताको लागि धक्का, छिटो चार्जिङ - यसले एनोडको माइक्रोस्ट्रक्चरमा ठूलो दबाब दिन्छ। एक शुद्ध, अधिक सुसंगत पिच-व्युत्पन्न कोकले कम दोषहरू, राम्रो लिथियम-आयन इन्टरकेलेसन गतिविज्ञान प्रदान गर्न सक्छ। यो एक सक्षम सामग्री हो, शीर्षक कार्य होइन।

त्यसपछि त्यहाँ कम ग्लैमरस पक्ष छ: प्रवाहकीय कार्बन additives। ली-आयन क्याथोडहरूको लागि कार्बन ब्ल्याक वा सुपर क्यापेसिटरहरूको लागि प्रवाहकीय एजेन्टहरू जस्ता चीजहरू। केही उच्च प्रदर्शन गर्नेहरू विशेष टार प्रशोधनबाट व्युत्पन्न हुन्छन्। तिनीहरूले न्यूनतम लोडिङहरूमा चालकता सुधार गर्दछ, जसको मतलब तपाईं कम सक्रिय सामग्री प्रयोग गर्नुहुन्छ, ऊर्जा घनत्व बढाउनुहोस्। फेरि, यो हरियो उपकरणको दक्षताको लागि बल गुणक हो। मैले ब्याट्री सेल निर्माताहरू लिथियम स्रोतमा जुनून देखेको छु तर कार्बन additive लाई वस्तुको रूपमा व्यवहार गर्दछ। ठूलो गल्ती। एडिटिभको संरचनामा २% भिन्नताले चक्र जीवनलाई ट्याङ्क गर्न सक्छ।

हामीले अन्य उद्योगहरूबाट पुन: प्रयोग गरिएको टार स्ट्रिमहरू प्रयोग गरेर पनि प्रयोग गर्यौं। विचार गोलाकार अर्थव्यवस्था सुन थियो। वास्तविकता ब्याट्री सेललाई विष बनाउने धातु प्रदूषकहरू हटाउन फिल्टरेशन र शुद्धिकरणको दुःस्वप्न थियो। कुमारी, नियन्त्रित फिडस्टकबाट सुरु गर्नुभन्दा यसलाई शुद्ध अनुमानमा ल्याउनको लागत बढी थियो। यो निल्न गाह्रो चक्की हो, तर हरेक रिसाइक्लिंग मार्ग तुरुन्तै प्राविधिक वा आर्थिक रूपमा व्यवहार्य हुँदैन। प्राथमिकता अन्तिम हरित प्रविधिको प्रदर्शन र विश्वसनीयता हुनुपर्छ।

आपूर्ति श्रृंखलामा व्यावहारिक बाधाहरू

बारेमा कुरा गर्दै शुद्ध कोइला टार रसायन विज्ञानको समस्या मात्र होइन; यो रसद र सोर्सिङ पहेली हो। आपूर्ति कडा हुँदैछ। केही क्षेत्रहरूमा परम्परागत कोकिङ सञ्चालनको गिरावटसँगै, उच्च गुणस्तरको टारको स्थिर स्ट्रिम सुरक्षित गर्नु वास्तविक चिन्ताको विषय हो। यो अस्थिरताले नवाचारलाई धक्का दिन्छ, निश्चित छ, तर यसले गुणस्तर कमजोरीलाई पनि जोखिममा पार्छ। मैले ढुवानी गरेको छु जहाँ क्विनोलिन-अघुलनशील (QI) सामग्री अफ-स्पेक थियो, र यसले UHP इलेक्ट्रोडको ब्याचको लागि सम्पूर्ण गर्भाधान प्रक्रियालाई बन्द गर्यो। उत्पादन समय को दिन गुम्यो।

यही कारणले ठाडो एकीकरण वा धेरै तंग आपूर्तिकर्ता सम्बन्धहरू महत्त्वपूर्ण छन्। कोक ओभन स्टेजबाट आफ्नो फिडस्टकलाई नियन्त्रण गर्ने वा गहिरो रूपमा बुझ्ने निर्माताको ठूलो फाइदा छ। तिनीहरूले गुणस्तर जाँचहरू पहिले लागू गर्न सक्छन्, परिष्कृत प्यारामिटरहरू समायोजन गर्न सक्छन्, र यो सुनिश्चित गर्न सक्छन् शुद्ध कोइला टार आउटपुट उद्देश्यको लागि साँच्चै फिट छ। यदि तपाईं उच्च-अन्तको लागि लक्ष्य गर्दै हुनुहुन्छ भने यो तपाईंले स्पट मार्केटबाट किन्न सक्ने कुरा होइन ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड वा प्रिमियम कार्बन additives बजार। हेबेई याओफा कार्बनको वेबसाइटले उत्पादनको २० वर्षभन्दा बढी अनुभव उल्लेख गरेको छ। यस सन्दर्भमा, त्यो अनुभव सम्भवतः तिनीहरूले धेरै आपूर्ति क्रन्चहरू नेभिगेट गरेका छन् र तिनीहरूको पूर्ववर्ती पाइपलाइनहरू स्थिर गरेका छन्, जुन विश्वसनीय हरियो टेक सामग्री आपूर्तिको लागि गैर-वार्तालाप हो।

अर्को टाउको दुखाइ बेकिंग उत्सर्जन हो। कार्बनाइजेशनको समयमा पिचबाट VOCs एक वैध वातावरणीय चुनौती हो। यहाँ हरियो भूमिका टारबाट नै ती उत्सर्जनहरू समावेश गर्ने र उपचार गर्ने प्रविधिमा सर्छ। उन्नत फ्युम क्याप्चर र दहन प्रणालीहरू, त्यो फोहोर तापलाई पुन: प्रक्रिया ऊर्जामा परिणत गर्दै—त्यही ठाउँमा टार-आधारित प्रक्रियाहरूको लागि हालको वातावरणीय फोकस सही छ। यो क्यापेक्स-गहन तर महत्वपूर्ण विकास हो।

भविष्य: पुल, गन्तव्य होइन

त्यसैले, छ शुद्ध कोइला टार हरियो प्राविधिक सामग्रीको भविष्य? होइन, र म R&D मा कसैलाई चिन्दिन जसले यो सोच्दछ। यो एक महत्वपूर्ण पुल हो। यसको भूमिका आज EVs र ग्रिड भण्डारण जस्ता टेक्नोलोजीहरू मापन गर्न आवश्यक भरपर्दो, उच्च-प्रदर्शन कार्बन सामग्रीहरू प्रदान गर्नु हो, जबकि पूर्ण रूपमा दिगो पूर्ववर्तीहरूको अर्को पुस्ता (जैव-आधारित, पुन: प्रयोग गरिएको कार्बन, आदि) विकसित भएको छ र, महत्त्वपूर्ण रूपमा, मिलियन-टन स्केलमा प्रमाणित छ।

अनुसन्धान तीव्र छ। पिच लिग्निनबाट व्युत्पन्न, पाइरोलिसिस मार्फत फोहोर प्लास्टिकबाट। तर हरेक चोटि मैले डाटा पानाहरू हेर्छु, प्रश्नहरू उस्तै छन्: के तपाइँ प्रत्येक महिना 10,000 टन समान चश्माको साथ बनाउन सक्नुहुन्छ? प्रदर्शन उत्थानको तुलनामा प्रति टन लागत के हो? के यसले नयाँ अशुद्धताहरू परिचय गर्छ? हामी अझै त्यहाँ छैनौं। नयाँ प्रणाली तयार हुनुअघि नै हालको प्रणालीलाई त्याग्दा हरियो सङ्क्रमण आफैं रोकिनेछ।

तसर्थ, अहिलेको लागि सबैभन्दा व्यावहारिक हरियो रणनीति भनेको अवस्थितको प्रत्येक चरणमा दक्षतालाई अधिकतम बनाउनु हो। कोइला टार- कार्बन उत्पादन श्रृंखला। यसको मतलब शुद्ध फिडस्टक प्राप्त गर्न रिफाइनिङमा लगानी गर्नु, ऊर्जा दक्षताका लागि बेकिंग र ग्राफिटाइजेसन फर्नेसहरूलाई अनुकूलन गर्नु, र उत्पादनको आयुलाई तिनीहरूको सीमामा धकेल्नु हो। चाप भट्टीमा २०% लामो समयसम्म रहने UHP इलेक्ट्रोडले उत्पादन हुने प्रति टन स्टिलको ठूलो मात्रामा ऊर्जा र कच्चा माल बचत गर्छ। त्यो एउटा मूर्त हरियो प्रभाव हो, एउटा सामग्रीद्वारा सक्षम पारिएको हो जसलाई हामी प्रायः खलनायक बनाउन धेरै छिटो हुन्छौं।

धनुष बिना समापन

यहाँ कुनै सफा निष्कर्ष छैन। यो गडबड छ। भूमिका सतहमा विरोधाभासी तर खाडलहरूमा तार्किक छ। शुद्ध कोइला टार, यो विरासत औद्योगिक सामाग्री, विरासत औद्योगिक प्रणाली विस्थापित गर्ने लक्ष्य धेरै टेक्नोलोजीहरूको लागि हाल एक अपरिहार्य सक्षमकर्ता हो। यसको वातावरणीय मूल्य अप्रत्यक्ष र प्रणालीगत छ - दक्षता र कार्यसम्पादनमा पाइन्छ जुन यसले अन्तिम अनुप्रयोगलाई प्रदान गर्दछ। यस सूक्ष्मतालाई बेवास्ता गर्दै, केवल अप्टिक्समा आधारित यसको समयपूर्व प्रतिस्थापनको लागि धकेल्दै, नवीनताको गतिलाई राम्रो भन्दा बढी हानि गर्न सक्छ। फोकस जिम्मेवार सोर्सिङ, अथक प्रक्रिया अप्टिमाइजेसन, र यी कार्बन सामग्रीलाई वस्तुको रूपमा नभई हाम्रो हरित प्रविधिको भविष्यको परिशुद्धता-इन्जिनियर गरिएको घटकको रूपमा व्यवहार गर्नमा हुनुपर्छ। काम, सधैं जस्तै, डरलाग्दो विवरणहरूमा छ।