Sof ko'mir smolasining yashil texnologiyadagi roli? 

Siz xuddi shu jumlada ko'mir smolasi va yashil texnologiyani eshitasiz, sanoatdagi ko'pchilik odamlar masxara qilishadi yoki butunlay sarosimaga tushishadi. Men tushundim. O'nlab yillar davomida an'anaviy uglerod ishlab chiqarishning asosi bo'lgan bog'lovchi bo'lgan ko'mir qatroni anodlar va elektrodlar uchun zarur bo'lgan nopok sir bo'lib kelgan. Hikoya qazilmalarga asoslangan prekursorlardan uzoqlashish haqida edi. Ammo bu oddiy ko'rinishda biz ko'pincha e'tibordan chetda qoldiradigan narsa: roli toza ko'mir smola xom ashyoning o'zi yashil bo'lishi haqida emas; Bu yashil o'tishning aniq bir qismi bo'lgan texnologiyalarda quyi oqimga imkon beradigan samaradorlik, chiqindilarni kamaytirish va ishlash haqida. Bu PR-so'zlashda yo'qolib ketadigan nuance.

Noto'g'ri tushunilgan prekursor

Keling, aniq aytaylik. Biz qo'pol, ko'p komponentli smola haqida gapirmayapmiz. Kalit so'z toza ko'mir smola, boshqariladigan tarkibi bilan maxsus tozalangan ko'mir qatroni (CTP). Umumiy xato - barcha uglerod prekursorlarini birlashtirish. Bio-pitchlar istiqbolli, ammo ularning mustahkamligi va kokslash qiymati? Hali ham sanoat miqyosida qimor. Neft pitchining o'ziga xos o'zgaruvchanligi va ta'minot muammolari mavjud. Yuqori tozalikdagi CTP ma'lum, ishonchli boshlanish nuqtasini taklif qiladi. Uning molekulyar tuzilishi, bu aromatiklik, aslida, elektr avtomobil akkumulyatorlari uchun grafit anodlarida zarur bo'lgan buyurtma qilingan uglerod panjaralarini yaratish uchun foydalidir. Yashil qism muqobilni ko'rib chiqayotganda boshlanadi: ko'proq energiya talab qiladigan kamroq samarali jarayon, ko'proq rad etish va oxir-oqibat, ishlash birligi uchun kattaroq uglerod izi.

Taxminan besh yil oldin, CTP ning bir qismini grafit elektrodlari uchun yangi biologik bog'lovchi bilan almashtirishga harakat qilgan loyihani eslayman. Laboratoriya natijalari chiroyli edi. Hamkor korxonada sinov muddatini kengaytirish falokat bo'ldi. Pishirish davri oldindan aytib bo'lmaydigan bo'lib qoldi, yakuniy mahsulotning zichligi hamma joyda edi va biz 40% hurda darajasi bilan yakunlandik. Noto'g'ri pishiriqlarni pishirish uchun sarflangan energiya, ehtimol, yillar davomida biomaterialning har qanday ekologik foydasini inkor etgan. Bu butun tizim samaradorligi bo'yicha qiyin dars bo'ldi. Ba'zida yashil xom ashyo umuman iflosroq jarayonga olib keladi.

Bu erda materialshunoslik bo'yicha chuqur tajribaga ega kompaniyalar keladi. Men kabi uzoq yillik ishlab chiqaruvchilarning texnik xususiyatlarini ko'rib chiqdim Hebei Yaofa Carbon Co., Ltd. (ularning tafsilotlarini quyidagi manzilda topishingiz mumkin https://www.yaofatansu.com). Ularning diqqat markazida uglerod qo'shimchalari va grafit elektrodlari prekursorning mustahkamligiga bog'liq. Hebei Yaofa Carbon Co., Ltd., o'yinda 20 yildan ortiq bo'lgan yirik uglerod ishlab chiqaruvchisi sifatida, ularning ko'mir smolali xom ashyoning tozaligi va barqarorligi to'g'ridan-to'g'ri yakuniy mahsulotning ishlashiga ta'sir qilishini tushunadi - grafitizatsiya paytida kamroq puflash, yaxshi o'tkazuvchanlik, uzoq umr ko'rish. Po'lat ishlab chiqaruvchi EAF yoki lityum-ion batareyada uzoq umr ko'rish to'g'ridan-to'g'ri barqarorlik yutug'idir.

Green Techning yashirin qaramligi

Yashil texnologiyalarning ikkita eng katta haydovchisiga qarang: transportni elektrlashtirish va qayta tiklanadigan energiyani saqlash. Ikkalasi ham ilg'or uglerod materiallariga juda tayanadi. Grafit anod bozori portlamoqda. Ammo bu sintetik grafit qayerdan keladi? Asosiy yo'l igna koksning grafitizatsiyasi bo'lib, u o'zi ishlab chiqarilgan ... siz taxmin qilgansiz, tozalangan ko'mir smolasi yoki neft oqimlari. Yuqori sig'im, tezroq zaryadlash uchun surish - bu anodning mikro tuzilishiga katta bosim o'tkazadi. Sof, yanada izchil pitchdan olingan koks kamroq nuqsonlarni, yaxshi litiy-ionli interkalatsiya kinetikasini taklif qilishi mumkin. Bu sarlavha akti emas, balki imkon beruvchi materialdir.

Keyin kamroq jozibali tomoni bor: o'tkazuvchan uglerod qo'shimchalari. Li-ion katodlari uchun uglerod qorasi yoki superkondensatorlar uchun o'tkazuvchan moddalar kabi narsalar. Eng yuqori ko'rsatkichlarga ega bo'lganlarning ba'zilari smolani maxsus qayta ishlashdan olingan. Ular minimal yuklanishlarda o'tkazuvchanlikni yaxshilaydi, ya'ni siz kamroq faol materialdan foydalanasiz, energiya zichligini oshiradi. Shunga qaramay, bu yashil qurilmaning samaradorligi uchun kuch ko'paytiruvchisi. Men batareya xujayralari ishlab chiqaruvchilarining lityum manbasiga e'tibor berishlarini, ammo uglerod qo'shimchasini tovar sifatida ko'rishlarini ko'rdim. Katta xato. Qo'shimchalar tarkibidagi 2% o'zgarish tsiklning ishlash muddatini qisqartirishi mumkin.

Shuningdek, biz boshqa sanoat tarmoqlaridan qayta ishlangan smola oqimlaridan foydalanish bo‘yicha tajriba o‘tkazdik. G'oya aylana iqtisodiyoti oltin edi. Haqiqat batareya xujayrasini zaharlaydigan metall ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash uchun filtrlash va tozalashning dahshatli tushi edi. Uni sof spetsifikatsiyaga etkazish narxi bokira, boshqariladigan xom ashyo bilan boshlashdan ko'ra yuqoriroq edi. Bu yutish qiyin tabletka, lekin har bir qayta ishlash yo'li darhol texnik yoki iqtisodiy jihatdan foydali emas. Ustuvorlik oxirgi yashil texnologiyaning ishlashi va ishonchliligi bo'lishi kerak.

Ta'minot zanjiridagi amaliy to'siqlar

Haqida gaplashish toza ko'mir smola bu shunchaki kimyo muammosi emas; bu logistika va manba topish jumboq. Ta'minot kuchaytirilmoqda. Ba'zi hududlarda an'anaviy kokslash operatsiyalarining pasayishi bilan yuqori sifatli smolaning barqaror oqimini ta'minlash haqiqiy tashvish tug'diradi. Bu o'zgaruvchanlik innovatsiyalarni rag'batlantiradi, lekin u ham sifatni suyultirish xavfini tug'diradi. Menda xinolinda erimaydigan (QI) tarkibi nostandart bo'lgan jo'natmalar bo'lgan va u UHP elektrodlari partiyasi uchun butun singdirish jarayonini to'xtatdi. Ishlab chiqarish vaqti yo'qolgan kunlar.

Shuning uchun vertikal integratsiya yoki juda qattiq yetkazib beruvchi munosabatlari muhim ahamiyatga ega. Koks pechi bosqichidan o'z xomashyosini boshqaradigan yoki chuqur tushunadigan ishlab chiqaruvchi katta afzalliklarga ega. Ular sifatni tekshirishni avvalroq amalga oshirishi, tozalash parametrlarini sozlashi va buni ta'minlashi mumkin toza ko'mir smola chiqish haqiqatan ham maqsadga muvofiqdir. Agar siz yuqori darajaga erishmoqchi bo'lsangiz, bu shunchaki spot bozordan sotib olishingiz mumkin bo'lgan narsa emas grafit elektrodlari yoki premium uglerod qo'shimchalari bozor. Hebei Yaofa Carbon veb-sayti 20 yildan ortiq ishlab chiqarish tajribasini eslatib o'tadi. Shu nuqtai nazardan, bu tajriba, ehtimol, ular bir nechta ta'minot muammolarini hal qilishgan va o'zlarining oldingi quvurlarini barqarorlashtirganlar, bu ishonchli yashil texnologiya materiallarini ta'minlash uchun kelishib bo'lmaydi.

Yana bir bosh og'rig'i - pishirish chiqindilari. Karbonizatsiya paytida hosil bo'ladigan VOClar qonuniy ekologik muammodir. Bu erda yashil rol smolaning o'zidan ushbu chiqindilarni o'z ichiga olgan va qayta ishlaydigan texnologiyaga o'tadi. Bu chiqindi issiqlikni qayta texnologik energiyaga aylantiruvchi ilg'or tutunni ushlab turish va yonish tizimlari - qatronga asoslangan jarayonlar uchun hozirgi ekologik e'tibor aynan shu erda. Bu kapitalni talab qiladigan, ammo tanqidiy evolyutsiya.

Kelajak: maqsad emas, ko'prik

Shunday ekan toza ko'mir smola yashil texnologiya materiallarining kelajagi? Yo'q, va men Ar-ge sohasida shunday deb hisoblaydigan hech kimni bilmayman. Bu tanqidiy ko'prik. Uning roli bugungi kunda EV va tarmoqni saqlash kabi texnologiyalarni kengaytirish uchun zarur bo'lgan ishonchli, yuqori samarali uglerod materiallarini ta'minlashdan iborat bo'lib, to'liq barqaror prekursorlarning keyingi avlodi (biologik asosda, qayta ishlangan uglerod va boshqalar) ishlab chiqilgan va eng muhimi, million tonna miqyosda tasdiqlangan.

Tadqiqot qizg'in. Piroliz orqali lignin, chiqindi plastmassalardan olingan pitch. Ammo har safar ma'lumotlar varaqlariga qaraganimda, savollar bir xil: har oy bir xil xususiyatlarga ega 10 000 tonna ishlab chiqara olasizmi? Ishlashning ko'tarilishi bilan solishtirganda, bir tonnaning narxi qancha? U yangi ifloslanishlarni keltirib chiqaradimi? Biz hali u erda emasmiz. Yangi tizim tayyor bo'lgunga qadar joriy tizimdan voz kechish yashil o'tishni to'xtatadi.

Shu sababli, hozirda eng pragmatik yashil strategiya mavjud bo'lgan har bir qadamda samaradorlikni oshirishdir ko'mir smolasi-uglerodli mahsulot zanjiri. Bu eng toza xom ashyoni olish uchun qayta ishlashga sarmoya kiritish, energiya samaradorligini oshirish uchun pishirish va grafitlash pechlarini optimallashtirish va mahsulotning ishlash muddatini chegaraga ko'tarishni anglatadi. Ark pechida 20% uzoqroq ishlaydigan UHP elektrodi ishlab chiqarilgan bir tonna po'lat uchun katta miqdorda energiya va xom ashyoni tejaydi. Bu biz ko'pincha yomonlashadigan material tufayli aniq yashil ta'sir.

Ta'zimsiz Xulosa

Bu erda aniq xulosa yo'q. Bu tartibsiz. Rol sirtdan qarama-qarshi, ammo xandaqlarda mantiqiy. Sof ko'mir smolasi, bu eski sanoat materiali hozirgi vaqtda eski sanoat tizimlarini siqib chiqarishga qaratilgan texnologiyalar uchun ajralmas yordamchi hisoblanadi. Uning ekologik qiymati bilvosita va tizimli bo'lib, u yakuniy qo'llash uchun taqdim etgan samaradorlik va samaradorlikdan topiladi. Ushbu nuancega e'tibor bermaslik, faqat optikaga asoslangan uni muddatidan oldin almashtirishga intilish innovatsiyalar tezligiga foydadan ko'ra ko'proq zarar etkazishi mumkin. Asosiy e'tibor mas'uliyatli manbalar, tinimsiz jarayonni optimallashtirish va ushbu uglerod materiallarini tovar sifatida emas, balki yashil texnologiya kelajagimizning aniq muhandislik komponentlari sifatida ko'rib chiqishga qaratilishi kerak. Ish, har doimgidek, nozik tafsilotlarda.