Tecnologia de economia de recursos. Tecnologias industriais. A mais recente tecnologia

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

A indústria moderna está se desenvolvendo de forma muito dinâmica. Em contraste com os anos anteriores, este desenvolvimento está a prosseguir de forma intensiva, com o envolvimento dos mais recentes desenvolvimentos científicos. A tecnologia de economia de recursos é de grande importância. Este termo refere-se a todo um sistema de medidas que visa uma redução significativa no consumo de recursos, mantendo um alto nível de qualidade do produto. Idealmente, eles tentam atingir o menor nível possível de consumo de matérias-primas.

Pré-requisitos para a implementação mais ampla possível

Apesar dos esforços de organizações e legisladores ambientais, não há como falar em redução significativa dos danos causados ao meio ambiente por empreendimentos industriais. Só na Rússia, os danos causados pelas emissões industriais são estimados em 150 bilhões de rublos.anualmente, e nos EUA esse número chega a cerca de 7% do PIB doméstico!

A experiência mundial mostra que os custos incorridos por uma tecnologia que economiza recursos no primeiro estágio de sua implementação não são comparáveis aos custos de nivelar as consequências do uso de métodos de produção obsoletos e sujos. Os prazos de retorno total das novas tecnologias não excedem cinco anos.

Grande perigo é o esgotamento gradual dos minerais. Assim, há apenas 50 anos, os depósitos de minério de ferro não eram desenvolvidos se seu teor de ferro fosse inferior a 50-60%. Hoje eles começam a minerar até mesmo o minério em que não há mais de 30% do metal.

Mesmo o teor de cinzas dos carvões usados nas CHPPs hoje ultrapassa 30%, enquanto na década de 60 esse número não ultrapassava 20%. Algumas cidades são obrigadas a usar matérias-primas para aquecimento, cujo teor de cinzas excede 55%. Além disso, em alguns casos, a extração ativa de matéria-prima já está começando, mesmo a partir dos lixões dos últimos anos. Tudo isso contribui para um aumento acentuado na quantidade de resíduos. Assim, a tecnologia de economia de recursos é extremamente importante, pois permite que a indústria e a economia nacional consumam menos matéria-prima, produzindo mais produtos.

Como os recursos são conservados?

Na maioria dos casos, a redução da quantidade de recursos consumidos é realizada pela reutilização de materiais residuais. Assim, atualmente, pelo menos 30% da sucata pré-fabricada é usada na fundição de aço, até 25% dos resíduos de papel são usados na produção de papel. Produção de metais não ferrososutiliza pelo menos 20% de materiais reciclados. Note-se que o montante de investimento de capital para a introdução generalizada de tecnologias de processamento de resíduos é exatamente quatro vezes menor do que quando se cria complexos industriais para a extração de minerais.

Dado que não há necessidade de investir na fundição de aço, essas tecnologias permitem que pelo menos um terço reduza a poluição térmica do meio ambiente. Simplificando, o dano do efeito estufa é reduzido. Em uma palavra, investir nesses empreendimentos é muito lucrativo.

O que as tecnologias de economia de recursos podem fazer?

Em primeiro lugar, qualquer tecnologia de economia de recursos pode reduzir seriamente a quantidade de resíduos e emissões para o meio ambiente. Por exemplo, ao envolver o processamento de resíduos contendo cloro da produção metalúrgica de titânio, o nível de emissões de cloro no meio ambiente foi reduzido em 50%!

Áreas que antes eram ocupadas por lixões ou aterros tecnológicos, as mais recentes tecnologias possibilitam a completa liberação do lixo e utilização para fins recreativos. A propósito, o envio para reciclagem de resíduos, que contém muito dióxido de enxofre (na mesma metalurgia, por exemplo), não só reduz significativamente a poluição ambiental, como também reduz significativamente a quantidade de enxofre primário produzido.

É extremamente importante que novas tecnologias desenvolvam a base para o processamento de resíduos de polímeros: por exemplo, a capacidade calorífica específica de duas toneladas de garrafas plásticas é igual à de uma tonelada de petróleo bruto! EntãoAssim, criando filtros de nova geração, podemos aquecer grandes cidades por anos usando apenas lixo plástico de aterros sanitários…

Comparar…

A importância das novas tecnologias industriais na metalurgia ferrosa é extremamente alta. Se você derreter uma tonelada de sucata, a poluição ambiental (em comparação com a fundição de aço a partir do minério) é imediatamente reduzida em 86%, a água é necessária em 76% menos e a quantidade total de resíduos é imediatamente reduzida em 57%! Aproximadamente o mesmo quadro é obtido se compararmos a produção de papel a partir de resíduos de papel e celulose virgem.

Não se esqueça do meio ambiente

Tendo em vista que a situação atual na esfera ambiental deixa muito a desejar, todas as tecnologias modernas devem necessariamente contribuir para a redução das emissões de substâncias nocivas para a atmosfera. Considerando o estado atual de Norilsk e outras cidades metalúrgicas não apenas em nosso país, mas em todo o mundo, as mais recentes tecnologias industriais devem não apenas fornecer empregos para milhares de pessoas em empresas da indústria pesada, mas também proteger sua saúde.

Em que se baseiam os novos métodos de produção?

Em primeiro lugar, matérias-primas de baixa qualidade estão sendo massivamente substituídas por análogos mais modernos, que permitem produzir a mesma quantidade de produtos com melhor qualidade. Por exemplo, na indústria de tintas e vernizes, essa abordagem levou à substituição de tintas padrão baseadas em solventes orgânicos por produtos solúveis em água.

Para usuários finaistambém é importante preservar a funcionalidade do produto sem comprometer suas reais características técnicas. Um excelente exemplo é a substituição do filme plástico por papel no caso da fita adesiva. Sua qualidade permaneceu a mesma, mas a quantidade de resíduos e emissões na atmosfera caiu drasticamente. Estas são tecnologias de economia de recursos, exemplos dos quais damos em nosso artigo.

Claro, é extremamente importante mudar o próprio processo tecnológico para que ele corresponda às realidades modernas. Assim, hoje cada vez mais importância é atribuída à transferência da produção para um ciclo contínuo de desenvolvimento de produtos. Esta solução é muito mais promissora do que a parada e partida periódica dos equipamentos, que é acompanhada por um aumento acentuado na emissão de substâncias nocivas.

Isso também está intimamente relacionado à necessidade de reequipar a produção com novos equipamentos que consomem menos consumíveis, combustível e peças de reposição. Essas tecnologias de economia de recursos na indústria aumentam significativamente a capacidade de fabricação da produção. Isso não só ajuda a reduzir a quantidade de resíduos, mas também contribui para uma redução significativa no custo do produto final.

Computadores para as massas

Por exemplo, incluem máquinas CNC e linhas de produção totalmente computadorizadas que podem cortar as peças necessárias de peças sólidas de metal com máxima precisão e economia. Tais máquinas (em comparação com as convencionais) proporcionam uma redução na quantidade de resíduos em 50-80%. Além disso, você não precisa se preocupar com o nível de treinamento dos trabalhadores.

Note-se que a utilização de tecnologias modernas deve necessariamente envolver não só a redução máxima da quantidade de resíduos, mas também o seu armazenamento seguro. O último parágrafo inclui os seguintes requisitos:

• O local onde os resíduos perigosos são gerados não deve entrar em contato com o meio ambiente de forma alguma.
• Todos os resíduos devem ser embalados de forma a facilitar a reciclagem posterior.
• Se o processamento de resíduos no nível técnico e tecnológico existente não for possível, eles devem ser transferidos para um estado em que tenham o menor efeito negativo possível (fundindo em um estado vítreo de combustível nuclear usado).
• Assim, os recipientes para armazenamento de longo prazo devem ser minimamente suscetíveis à corrosão e outros fatores ambientais negativos.

Principais exemplos de tecnologias de economia de recursos

Enriquecimento por pirólise de carvão, métodos químicos de enriquecimento de minérios, métodos de tratamento alcalino de turfa, através dos quais se obtém não apenas combustível, mas também fertilizantes húmicos, estimulantes de crescimento de plantas, podem ser considerados um exemplo clássico. Todas essas “delícias” tecnológicas não apenas reduzem drasticamente a quantidade de matérias-primas necessárias para a produção de produtos, mas também fornecem muitos subprodutos úteis. Isto é especialmente verdadeiro para o processamento de turfa, quando até os medicamentos são obtidos usando produtos químicos de matérias-primas comuns para usinas termelétricas!

Exemplos de processamento biológico e químico de matérias-primas

Se você pensa que a introdução de tecnologias de economia de recursos na produção biológica se limita apenas a novos métodos de obtenção de aditivos e medicamentos biologicamente ativos, está profundamente enganado. O atual nível de desenvolvimento tecnológico implica seu uso até mesmo na metalurgia.

Assim, hoje se utiliza cada vez mais a lixiviação bacteriana de metais, quando é possível extrair muita matéria-prima de alta qualidade de minérios com teor mínimo de matéria (lixões antigos), sem poluir todo o distrito com lixões da mineração. Ainda mais atraente é a extração bacteriana de metais valiosos… de águas residuais! E estamos falando não só da produção metalúrgica, mas também dos efluentes das grandes cidades.

Assim, a introdução de tecnologias de economia de recursos caracteriza o grau de desenvolvimento não só da indústria, mas também da sociedade como um todo. Ao preservar o meio ambiente ao nosso redor, nós o passamos para nossos descendentes.

Além disso, a lixiviação pode produzir enormes quantidades de enxofre a partir de carvão de baixa qualidade e alto teor de cinzas, que não é particularmente adequado para qualquer outra coisa. A propósito, nos últimos anos, nosso país vem introduzindo ativamente a tecnologia de processamento biológico de carvão marrom de baixa qualidade, a partir do qual é obtido um bom solo artificial.

Construção

Os materiais mais comuns para construção em nosso tempo são concreto e concreto armado. Só em nosso país, mais de 250 milhões de toneladas deles são produzidos anualmente. Portanto, as modernas tecnologias de construçãoem grande parte, eles se concentram em economizar recursos quando são lançados.

Economia de recursos na produção de concreto armado

O problema é que o concreto armado é um material que consome muita energia, cuja produção requer uma enorme quantidade de eletricidade. São necessárias 470.000 kcal para produzir apenas um metro cúbico! Se os processos tecnológicos são imperfeitos, ou no caso em que é necessário despejar estruturas de concreto em algum lugar do aterro, os custos podem até ultrapassar 1 milhão de kcal!

Dado que a economia nacional requer pelo menos 12 milhões de toneladas de concreto por ano, tecnologias de economia de energia e recursos permitem economizar muito dinheiro.

O problema mais significativo é o grande gasto excessivo de cimento pelos construtores. Existem várias maneiras viáveis de corrigir esse descuido. Primeiro, o maior desperdício de material é observado quando as construtoras utilizam agregados de baixa qualidade que não atendem a uma finalidade específica. Então, na maioria das vezes isso se manifesta quando ASG é usado em vez de areia normal.

Em grande medida, você pode reduzir custos usando aditivos plastificantes, que agora estão amplamente representados no cenário internacional da construção. Um plastificante de alta qualidade permite reduzir o consumo de cimento em 20% de uma só vez, e as características de resistência da estrutura que está sendo construída não serão afetadas. Dado que as mais recentes tecnologias da indústria permitem a produção de centenas dos seus nomes, os aditivos plastificantes necessitamaplique sempre que apropriado.

Outros custos de energia

Na cura isotérmica em molde de aço, um metro cúbico de concreto “consome” pelo menos 60 mil kcal. Se o equipamento estiver com defeito, a perda de calor aumenta exponencialmente. Assim, em algumas usinas esse valor ultrapassa 200 mil kcal por metro cúbico de concreto. Assim, é possível reduzir em mais de três vezes o excesso de consumo de recursos, bastando reparar atempadamente os equipamentos utilizados na produção do betão.

Um método muito promissor é o aquecimento da mistura plastificada com eletricidade (no inverno). Neste caso, é possível reduzir significativamente a quantidade não só de cimento, mas também de plastificante na mistura.

Outras maneiras de economizar cimento

Deve-se notar que as grandes perdas de cimento durante o seu transporte desempenham um papel extremamente negativo. Em hipótese alguma este material deve ser carregado de forma aberta, não sendo permitido o transporte com recarga frequente. As perdas de cimento tornam-se simplesmente gigantescas se for primeiro transportado por via marítima, depois recarregado em plataformas ferroviárias, de onde é transportado por carros.

Estas perdas podem ser evitadas se o clínquer de cimento for transportado para áreas remotas. Ele pode ser baixado um número ilimitado de vezes. Quando o material é entregue no local de trabalho, o clínquer é simplesmente moído, obtendo-se cimento de alta qualidade na quantidade necessária.

A correta seleção dos graus de concreto também é extremamente importante, o queadequado para uma determinada tarefa. A prática mostra que mais de 30% da perda total de cimento ocorre quando os construtores usam a marca errada de concreto. Como resultado, não é incomum que o trabalho seja completamente refeito.

Assim, o desenvolvimento de tecnologias modernas deve ajudar a preservar os recursos utilizados em todos os ramos da ciência e da indústria. Ao introduzir novos métodos de produção, podemos reduzir a quantidade de emissões nocivas no ar e na água e salvar o meio ambiente para todas as gerações futuras.