น้ำมันถ่านหินกลั่นบริสุทธิ์: การใช้งานที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมใช่หรือไม่ 

คุณเห็น 'น้ำมันถ่านหินกลั่นบริสุทธิ์' และ 'เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม' ในประโยคเดียวกัน และสัญชาตญาณแรกของคุณอาจคือการเยาะเย้ย ฉันเข้าใจแล้ว เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่มรดกของน้ำมันถ่านหินเชื่อมโยงกับอุตสาหกรรมหนัก PAH และปัญหาด้านการฟื้นฟูสิ่งแวดล้อม แต่การเลิกจ้างแบบสะท้อนกลับนั้นพลาดความแตกต่างเล็กๆ น้อยๆ ของความหมายของคำว่า "ขัดเกลา" จริงๆ ในบริบททางอุตสาหกรรมในปัจจุบัน และที่ซึ่งวัสดุศาสตร์ได้ขยายขอบเขตออกไปอย่างเงียบๆ มันไม่เกี่ยวกับการล้างผลิตภัณฑ์เก่าให้เป็นสีเขียว มันเกี่ยวกับการถามว่าอนุพันธ์ที่มีการประมวลผลสูงเมื่อนำมาใช้อย่างแม่นยำและควบคุมวงจรชีวิตอย่างเต็มรูปแบบ สามารถเข้ากับกรอบการทำงานด้านความยั่งยืนสมัยใหม่ได้หรือไม่ คำตอบไม่ใช่เรื่องง่ายแค่ใช่หรือไม่ใช่ แต่เป็นชุดของ 'ขึ้นอยู่กับ' โดยขึ้นอยู่กับการใช้งาน ตรรกะการทดแทน และการจัดการกระแสของเสีย มาแกะกล่องกัน

เกณฑ์การปรับแต่ง: โดยที่ 'บริสุทธิ์' เริ่มมีความสำคัญ

น้ำมันถ่านหินไม่ได้ถูกสร้างขึ้นมาเท่ากันทั้งหมด สิ่งที่ทำให้ทั้งหมวดหมู่ได้รับชื่อที่ไม่ดีมักจะเป็นเนื้อหาที่หยาบคายหรือผ่านการแปรรูปเพียงเล็กน้อย เมื่อเราพูดถึง น้ำมันถ่านหินกลั่นบริสุทธิ์สำหรับการใช้งานทางอุตสาหกรรมโดยเฉพาะ เรากำลังหมายถึงผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการกลั่นและบำบัดที่สำคัญเพื่อขจัดเศษส่วนที่มีจุดเดือดต่ำและระเหยได้ และทำให้สารประกอบอะโรมาติกจำเพาะเข้มข้น สิ่งสำคัญคือเกณฑ์การลบ ผลิตภัณฑ์ เช่น สารยึดเกาะระดับสูงจากซัพพลายเออร์ที่มีความเชี่ยวชาญด้านวัสดุอย่างลึกซึ้ง เช่น Hebei Yaofa Carbon Co., Ltd. ซึ่งดำเนินการแปรรูปคาร์บอนมานานกว่า 20 ปี นั้น ถือเป็นโลกที่แตกต่างจากน้ำมันดินทั่วไปที่ไม่ผ่านการขัดสี การมุ่งเน้นไปที่สารเติมแต่งคาร์บอนและอิเล็กโทรดคุณภาพสูงสม่ำเสมอทำให้จำเป็นต้องใช้วัตถุดิบตั้งต้นที่มีคุณสมบัติที่สามารถคาดการณ์ได้ การปรับแต่งระดับนี้ช่วยลดความแปรปรวนและความเข้มข้นของส่วนประกอบ light-end ที่เป็นปัญหามากที่สุด ซึ่งเป็นขั้นตอนแรกที่ไม่สามารถต่อรองได้เพื่อนำไปสู่การกล่าวอ้างที่ 'เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม' ที่อาจเกิดขึ้น

เมื่อยางมาบรรจบกับถนนก็มีการทดแทน ข้อโต้แย้งที่ "เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม" ที่จับต้องได้มากที่สุดข้อหนึ่งคือเมื่อน้ำมันดินที่ผ่านการกลั่นแล้วทำหน้าที่เป็นตัวประสานในแอโนดคาร์บอนสำหรับการถลุงอะลูมิเนียมหรือในอิเล็กโทรดกราไฟท์ ส่วนที่ 'เป็นมิตร' เป็นการเปรียบเทียบ หากสารยึดเกาะทางเลือกได้มาจากกระแสปิโตรเลียมสด ข้อโต้แย้งก็คือการใช้ผลพลอยได้จากการผลิตเหล็ก (น้ำมันถ่านหิน) เป็นรูปแบบหนึ่งของความสัมพันธ์ทางอุตสาหกรรมที่เพิ่มมูลค่าให้กับกระแสของเสีย มันไม่ได้ 'สะอาด' ในความหมายที่แท้จริง แต่สามารถประหยัดทรัพยากรได้มากกว่าในระดับระบบ กระบวนการคาร์บอไนเซชันในการผลิตอิเล็กโทรดยังล็อคส่วนสำคัญของคาร์บอนให้เป็นเมทริกซ์ที่เสถียร ซึ่งช่วยลดการปล่อยก๊าซที่อาจเกิดขึ้นในระหว่างขั้นตอนการใช้งานของผลิตภัณฑ์ เมื่อเทียบกับสารยึดเกาะที่มีความเสถียรน้อยกว่า เป็นการคำนวณวงจรชีวิต ไม่ใช่หัวข้อข่าว

ฉันเคยเห็นโครงการสะดุดโดยไม่สนใจเกณฑ์นี้ ลูกค้ารายหนึ่งต้องการใช้น้ำมันดินกึ่งบริสุทธิ์ที่ราคาถูกกว่าสำหรับผลิตภัณฑ์คาร์บอนชนิดพิเศษ ซึ่งถูกล่อลวงด้วยต้นทุนล่วงหน้าที่ต่ำกว่า ความหนืดและค่าโค้กที่ไม่สอดคล้องกันทำให้เกิดการคัดแยกการผลิตจำนวนมาก การสูญเสียพลังงานในเตาเผาที่ปรับเทียบใหม่ และท้ายที่สุด แบทช์ที่ปนเปื้อนซึ่งกลายเป็นความรับผิดชอบในการกำจัด ต้นทุนด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจโดยรวมมีมากกว่าการประหยัดเบื้องต้นมาก ประสบการณ์นั้นทำให้ฉันเห็นว่า 'บริสุทธิ์' และ 'กลั่นกรอง' ไม่ใช่เรื่องการตลาดที่นี่ สิ่งเหล่านี้เป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับประสิทธิภาพและการลดของเสียในส่วนท้ายน้ำ คุณไม่สามารถพูดถึงการใช้งานด้านสิ่งแวดล้อมได้หากวัสดุฐานของคุณไม่เสถียร

การใช้งานเฉพาะกลุ่ม: ในกรณีที่ข้อโต้แย้งกักเก็บน้ำ

นอกเหนือจากการเชื่อมอิเล็กโทรดขนาดใหญ่แล้ว ยังมีพื้นที่เฉพาะที่คุณสมบัติของน้ำมันดินถ่านหินที่ผ่านการกลั่นแล้วยากที่จะแทนที่ด้วยทางเลือกที่ 'เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม' ที่มีอยู่ในปัจจุบัน ลองนึกถึงคอมโพสิตคาร์บอนพิเศษสำหรับการบินและอวกาศหรือวัสดุปิดผนึกประสิทธิภาพสูง ในกรณีเหล่านี้ ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ ได้แก่ ความเสถียรทางความร้อนในระดับสูงสุด ค่าการนำไฟฟ้าจำเพาะ การซึมผ่านไม่ได้ นั้นเข้มงวดมากจนการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากความล้มเหลว (ชิ้นส่วนที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดและต้องถูกทิ้ง หรือซีลที่รั่วไหล) จะทำให้รอยเท้าของวัสดุตัวประสานเล็กลง ในที่นี้ มุม "เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม" เกี่ยวข้องกับความทนทานและอายุการใช้งานที่ยาวนานในการใช้งานที่มีเดิมพันสูง การใช้สารยึดเกาะต่ำกว่ามาตรฐานอาจหมายถึงส่วนประกอบมีอายุการใช้งาน 5 ปี แทนที่จะเป็น 20 ปี ซึ่งจำเป็นต้องเปลี่ยนบ่อยๆ และพลังงานและของเสียที่ฝังอยู่ทั้งหมดที่เกี่ยวข้อง

อีกด้านที่ควรค่าแก่การดูคือกระบวนการควบคุมที่อุณหภูมิสูงสำหรับการผลิตวัสดุคาร์บอนเอง บริษัทอย่าง Hebei Yaofa Carbon ซึ่งมุ่งเน้นไปที่อิเล็กโทรดกราไฟท์ UHP ดำเนินธุรกิจหลักในการเปลี่ยนสารยึดเกาะให้เป็นโครงสร้างคาร์บอนผลึกบริสุทธิ์ ในเตาเผาภายใต้สภาวะที่แม่นยำ สารระเหยจากพิทช์ที่ผ่านการกลั่นแล้วจะถูกดักจับและมักใช้เป็นแหล่งเชื้อเพลิงสำรองสำหรับกระบวนการให้ความร้อน ทำให้เกิดระบบการนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่แบบวงปิด ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายซึ่งก็คืออิเล็กโทรดกราไฟต์นั้นเฉื่อยและมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการผลิตเหล็กด้วยเตาอาร์คไฟฟ้า ซึ่งเป็นแนวทางที่ยั่งยืนมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเตาถลุงเหล็กแบบดั้งเดิม คุณสามารถติดตามห่วงโซ่นี้ได้ที่เว็บไซต์ของพวกเขาที่ https://www.yaofatansu.com—เป็นกรณีศึกษาที่ดีในการบูรณาการทางอุตสาหกรรม ผลประโยชน์เชิงนิเวศน์นั้นเป็นทางอ้อมแต่มีอยู่จริง: ทำให้สามารถรีไซเคิลเหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

นอกจากนี้เรายังทดลองโดยใช้เศษส่วนที่ผ่านการขัดเกลาเป็นพิเศษเป็นสารตั้งต้นสำหรับกราไฟท์สังเคราะห์ในแบตเตอรี่เมื่อไม่กี่ปีก่อน ทฤษฎีนี้ถูกต้อง: วัตถุดิบตั้งต้นที่มีความหนาแน่นและมีกลิ่นหอมสูงสามารถให้โครงสร้างกราไฟต์ที่ดีได้ ความล้มเหลวในทางปฏิบัติคือความบริสุทธิ์ สิ่งเจือปนที่เป็นโลหะปริมาณน้อย แม้ในระดับ ppm ที่สามารถทนได้ในอิเล็กโทรดสำหรับการผลิตเหล็ก ถือเป็นหายนะสำหรับแอโนดของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ค่าใช้จ่ายในการทำให้บริสุทธิ์เพื่อกำจัดสิ่งเหล่านั้นจะลบความได้เปรียบด้านสิ่งแวดล้อมหรือเศรษฐกิจเหนือโค้กปิโตรเลียม เป็นบทเรียนที่น่าหนักใจที่ว่า "กลั่นกรองเพื่ออุตสาหกรรมเดียว" ไม่ได้หมายถึง "กลั่นกรองสำหรับทุกคน" แอปพลิเคชันจะกำหนดมาตรฐาน

จุดที่หลีกเลี่ยงไม่ได้: การปล่อยมลพิษและการสิ้นสุดของชีวิต

ไม่มีการสนทนาใดที่ซื่อสัตย์โดยไม่ต้องเผชิญหน้ากับส่วนที่ยาก ความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อมเบื้องต้นด้วย น้ำมันถ่านหินกลั่นบริสุทธิ์ ยังคงเป็นการจัดการและการปล่อยมลพิษในการประมวลผลเบื้องต้น แม้ผ่านการขัดเกลา แต่ก็มี PAHs ในระหว่างการผสม การขึ้นรูป และขั้นตอนแรกของการอบ การดักจับควันถือเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง ฉันเคยไปเยี่ยมชมโรงงานซึ่งมีการจัดการด้วยการขัดถูที่ทันสมัยและสารออกซิไดซ์ด้วยความร้อน เปลี่ยนมลพิษที่อาจเกิดขึ้นให้เป็นคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำ ซึ่งถือเป็นการแลกเปลี่ยนแต่เป็นการควบคุม ฉันยังเคยเห็นโรงงานเก่าๆ ที่สามารถตรวจพบการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ ศักยภาพที่ 'เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม' ของแอปพลิเคชันนี้ขึ้นอยู่กับความเข้มงวดในการปฏิบัติงานนี้โดยสิ้นเชิง ตัวแฟ้มเองไม่เป็นมิตร ระบบวิศวกรรมรอบการใช้งานสามารถเป็นได้

บั้นปลายชีวิตคือช้างอีกตัวที่อยู่ในห้อง มีการใช้คาร์บอนแอโนดในหม้ออะลูมิเนียม อิเล็กโทรดกราไฟท์จะค่อยๆ ออกซิไดซ์ใน EAF แต่แล้วคาร์บอนคอมโพสิตหรือผลิตภัณฑ์พิเศษเมื่อหมดอายุการใช้งานล่ะ? ส่วนใหญ่เป็นคาร์บอนเฉื่อย ดังนั้นการฝังกลบจึงมีความเสี่ยงต่ำจากการชะล้าง แต่ก็ยังถือเป็นของเสีย การรีไซเคิลวัสดุเหล่านี้กลับไปสู่กระแสคาร์บอนที่มีมูลค่าสูงถือเป็นความท้าทายทางเทคนิคและยังไม่ประหยัด นี่เป็นช่องว่างสำคัญในการบรรยายเรื่องความยั่งยืน ข้อโต้แย้งที่ดีที่สุดในปัจจุบันก็คือ วัสดุเหล่านี้ทำให้มีอายุการใช้งานยาวนานและมีประสิทธิภาพสูง ซึ่งทำให้ช่วงเวลาสิ้นสุดอายุการใช้งานล่าช้าไปเป็นเวลาหลายทศวรรษ แต่เราต้องการวิธีแก้ปัญหาที่ดีกว่าเพื่อการกำจัดขั้นสุดท้ายหรือการใช้ซ้ำแบบหมุนเวียนตามหลักการ

นี่คือจุดที่การเจรจาในอุตสาหกรรมจำเป็นต้องดำเนินไป แทนที่จะกล่าวอ้างอย่างคลุมเครือ ควรให้ความสำคัญกับข้อมูลที่โปร่งใส: ข้อมูล PAH เฉพาะของผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการกลั่นแล้วเทียบกับผลิตภัณฑ์ดิบ อัตราการนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่ในเตาเผาสมัยใหม่ และความสมดุลของคาร์บอนทั้งหมดของผลิตภัณฑ์ที่ใช้น้ำมันดินที่ผ่านการกลั่นแล้วเทียบกับผลิตภัณฑ์ที่ใช้สารทดแทนบริสุทธิ์ ข้อมูลเฉพาะแอปพลิเคชันยุ่งเหยิง แต่เป็นสิ่งเดียวที่ขับเคลื่อนการสนทนานอกเหนือจากการตลาด

อุปสรรคด้านกฎระเบียบและการรับรู้

แม้ว่ากรณีทางเทคนิคสำหรับผลกระทบต่อระบบที่ต่ำกว่าสามารถทำได้ในการใช้งานบางอย่าง กรอบการรับรู้ด้านกฎระเบียบและสาธารณะก็มักจะเป็นเครื่องมือที่ไม่ชัดเจน ในเขตอำนาจศาลหลายแห่ง 'น้ำมันถ่านหิน' เป็นคำที่ใช้เรียก โดยการรวมตัวประสานทางอุตสาหกรรมที่ได้รับการขัดเกลาเข้ากับความสัมพันธ์ทางรถไฟที่เคลือบด้วยครีโอโซตหรือน้ำยาเคลือบหลุมร่องฟันเก่า สิ่งนี้สร้างอุปสรรคในการนำไปใช้ แม้กระทั่งสำหรับวิศวกรที่เห็นว่าคุณประโยชน์ด้านประสิทธิภาพ การดำเนินการนี้ต้องใช้เอกสารที่พิถีพิถัน เอกสารข้อมูลความปลอดภัยที่สร้างความแตกต่างให้กับผลิตภัณฑ์อย่างชัดเจน และบ่อยครั้งต้องมีการตรวจสอบโปรไฟล์การปล่อยก๊าซเรือนกระจกโดยบุคคลที่สามระหว่างการใช้งาน เป็นต้นทุนและความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นที่ผู้จัดการโครงการต้องชั่งน้ำหนัก

จากมุมมองของการจัดหา นี่คือเหตุผลว่าทำไมการติดต่อกับผู้ผลิตที่มีชื่อเสียงจึงมีความสำคัญ บริษัทที่เล่นเกมมา 20 ปี เช่นเดียวกับที่กล่าวไว้ข้างต้น ต้องปรับกระบวนการและเอกสารประกอบเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานที่เปลี่ยนแปลงไป ความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์ไม่ได้เกี่ยวกับคุณภาพเท่านั้น แต่เป็นการสร้างข้อมูลที่เชื่อถือได้สำหรับการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัย เมื่อฉันระบุวัสดุลักษณะนี้ ฉันจำเป็นต้องทราบพฤติกรรมแบบกลุ่มต่อชุด ไม่ใช่แค่สำหรับกระบวนการของฉันเท่านั้น แต่สำหรับใบอนุญาตด้านสิ่งแวดล้อมของฉันด้วย ซัพพลายเออร์ที่ไม่น่าเชื่อถือที่นี่ไม่เพียงแค่เสี่ยงต่อผลิตภัณฑ์ของฉันเท่านั้น พวกเขาเสี่ยงต่อใบอนุญาตปฏิบัติการของฉัน

อุปสรรคในการรับรู้ยังขัดขวางนวัตกรรมอีกด้วย การหาเงินทุนสำหรับการวิจัยและพัฒนาเพื่อปรับปรุงลักษณะทางสิ่งแวดล้อมของผลิตภัณฑ์ 'น้ำมันถ่านหิน' นั้นยากกว่าทางเลือกที่มาจากชีวภาพ แม้ว่าทางเลือกทางชีวภาพจะมีผลกระทบต่อการใช้ที่ดินหรือการประมวลผลที่ซ่อนอยู่ในตัวมันเองก็ตาม นี่คือความเป็นจริงของสนาม เส้นทางข้างหน้าที่เป็นประโยชน์มากที่สุดคือการเพิ่มประสิทธิภาพอย่างต่อเนื่องภายในแอปพลิเคชันที่มีคุณค่าสูงและมีความสำคัญต่อประสิทธิภาพซึ่งเป็นที่ยอมรับซึ่งวัสดุเป็นสิ่งจำเป็น และซื่อสัตย์อย่างไร้ความปราณีเกี่ยวกับข้อจำกัดอื่น ๆ

บทสรุป: เครื่องมือ ไม่ใช่ยาครอบจักรวาล

ดังนั้นคือ น้ำมันถ่านหินกลั่นบริสุทธิ์ เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม? มันเป็นคำถามที่ผิด เป็นวัสดุอุตสาหกรรมเฉพาะทางที่มีโปรไฟล์ที่ซับซ้อน ในการใช้งานเฉพาะที่มีการควบคุม โดยส่วนใหญ่เป็นสารยึดเกาะที่มีประสิทธิภาพสูงในผลิตภัณฑ์คาร์บอนและกราไฟท์ ซึ่งช่วยให้เกิดประสิทธิภาพของทรัพยากร การประเมินค่ากระแสของเสีย และประสิทธิภาพที่มีอายุการใช้งานยาวนาน สามารถเป็นส่วนหนึ่งของระบบอุตสาหกรรมที่ยั่งยืนมากขึ้น ข้อมูลรับรอง 'สีเขียว' เป็นไปตามบริบทและเป็นระบบทั้งหมด ไม่มีอยู่จริง กระบวนการปรับแต่งเป็นข้อกำหนดเบื้องต้น และการควบคุมการปฏิบัติงานระหว่างการใช้งานคือสิ่งที่สร้างหรือทำลายผลประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อม

ประสบการณ์ในโลกแห่งความเป็นจริง ตั้งแต่การทดลองที่ล้มเหลวกับวัสดุแบตเตอรี่ไปจนถึงการเห็นการนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่ในโรงงานอิเล็กโทรด แสดงให้เห็นความแตกต่างที่ชัดเจน ในกรณีที่ใช้แทนแบบดรอปอินโดยไม่เข้าใจพฤติกรรมเฉพาะของมัน มันก็จะล้มเหลว เมื่อบูรณาการเข้ากับกระบวนการวงปิดที่ออกแบบมาอย่างดีพร้อมการควบคุมการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเต็มรูปแบบ เช่นเดียวกับในการผลิตอิเล็กโทรดคุณภาพสูงสำหรับการผลิตเหล็กด้วยไฟฟ้า ระบบจะพบว่ามีสถานที่ที่เหมาะสมและสมเหตุสมผลในโลกของวัสดุ เป้าหมายไม่ควรเป็นการเปลี่ยนโฉมใหม่ แต่ควรใช้อย่างแม่นยำ ซื่อสัตย์เกี่ยวกับข้อดีข้อเสีย และมุ่งเน้นอย่างไม่ลดละในการลดผลกระทบจากเปลไปสู่จุดร้ายแรง นั่นเป็น "ความเป็นมิตร" แบบเดียวที่อยู่ภายใต้การพิจารณาอย่างรอบคอบในอุตสาหกรรมนี้