Teknologi hemat sumber daya. Teknologi industri. Teknologi terbaru

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Industri modern berkembang sangat dinamis. Berbeda dengan tahun-tahun sebelumnya, perkembangan ini berlangsung secara intensif, dengan melibatkan perkembangan ilmiah terkini. Teknologi hemat sumber daya sangat penting. Istilah ini mengacu pada keseluruhan sistem tindakan yang ditujukan untuk pengurangan yang signifikan dalam konsumsi sumber daya, sambil mempertahankan tingkat kualitas produk yang tinggi. Idealnya, mereka berusaha mencapai tingkat konsumsi bahan baku serendah mungkin.

Prasyarat untuk implementasi seluas mungkin

Terlepas dari upaya organisasi lingkungan dan legislator, tidak ada cara untuk berbicara tentang pengurangan signifikan dalam kerusakan lingkungan yang disebabkan oleh perusahaan industri. Di Rusia saja, kerusakan akibat emisi industri diperkirakan mencapai 150 miliar rubel.setiap tahun, dan di AS angka ini mencapai sekitar 7% dari PDB domestik!

Pengalaman dunia menunjukkan bahwa biaya yang dikeluarkan oleh teknologi hemat sumber daya pada tahap pertama implementasinya tidak sebanding dengan biaya meratakan konsekuensi penggunaan metode produksi yang usang dan kotor. Jangka waktu pengembalian penuh teknologi baru tidak lebih dari lima tahun.

Bahaya besar adalah penipisan mineral secara bertahap. Jadi, baru 50 tahun yang lalu, deposit bijih besi tidak berkembang jika kandungan besinya kurang dari 50-60%. Hari ini mereka mulai menambang bahkan bijih yang kandungan logamnya tidak lebih dari 30%.

Bahkan kadar abu batubara yang digunakan di CHPP saat ini melebihi 30%, sedangkan pada tahun 60-an angka tersebut tidak melebihi 20%. Beberapa kota terpaksa menggunakan bahan baku untuk pemanasan, yang kadar abunya melebihi 55%. Selain itu, dalam beberapa kasus, ekstraksi aktif bahan baku sudah dimulai, bahkan dari pembuangan beberapa tahun terakhir. Semua ini berkontribusi pada peningkatan tajam dalam jumlah limbah. Oleh karena itu, teknologi hemat sumber daya sangat penting, karena memungkinkan industri dan ekonomi nasional untuk mengkonsumsi lebih sedikit bahan baku, menghasilkan lebih banyak produk.

Bagaimana sumber daya dilestarikan?

Dalam kebanyakan kasus, pengurangan jumlah sumber daya yang dikonsumsi dilakukan dengan menggunakan kembali bahan limbah. Jadi, saat ini, setidaknya 30% dari besi tua prefabrikasi digunakan dalam peleburan baja, hingga 25% kertas bekas diambil dalam produksi kertas. Produksi logam non-ferrousmenggunakan setidaknya 20% bahan daur ulang. Perlu dicatat bahwa jumlah investasi modal untuk pengenalan luas teknologi untuk memproses bahan limbah persis empat kali lebih rendah daripada saat membuat kompleks industri untuk ekstraksi mineral.

Mengingat fakta bahwa tidak perlu berinvestasi dalam peleburan baja, teknologi ini memungkinkan setidaknya sepertiga untuk mengurangi polusi termal lingkungan. Sederhananya, bahaya efek rumah kaca berkurang. Singkatnya, berinvestasi dalam perkembangan ini sangat menguntungkan.

Apa yang dapat dilakukan oleh teknologi hemat sumber daya?

Pertama, teknologi hemat sumber daya apa pun dapat secara serius mengurangi jumlah limbah dan emisi ke lingkungan. Misalnya, dengan terlibat dalam pengolahan limbah yang mengandung klorin dari produksi titanium metalurgi, tingkat emisi klorin ke lingkungan berkurang 50%!

Area yang sebelumnya ditempati oleh tempat pembuangan sampah atau tempat pembuangan sampah teknologi, teknologi terbaru memungkinkan untuk sepenuhnya bebas dari sampah dan digunakan untuk tujuan rekreasi. Omong-omong, mengirimkan limbah daur ulang, yang mengandung banyak sulfur dioksida (dalam metalurgi yang sama, misalnya), tidak hanya secara signifikan mengurangi pencemaran lingkungan, tetapi juga secara signifikan mengurangi jumlah sulfur primer yang dihasilkan.

Sangat penting bahwa teknologi baru mengembangkan dasar untuk pengolahan limbah polimer: misalnya, kapasitas panas spesifik dua ton botol plastik sama dengan satu ton minyak mentah! JadiJadi, dengan membuat filter generasi baru, kita dapat memanaskan kota-kota besar selama bertahun-tahun hanya dengan menggunakan sampah plastik dari tempat pembuangan sampah…

Bandingkan…

Pentingnya teknologi industri baru dalam metalurgi besi sangat tinggi. Jika Anda melelehkan satu ton besi tua, maka pencemaran lingkungan (dibandingkan dengan peleburan baja dari bijih) segera berkurang 86%, air yang dibutuhkan 76% lebih sedikit, dan jumlah total limbah segera berkurang 57%! Kira-kira gambaran yang sama diperoleh jika kita membandingkan produksi kertas dari kertas bekas dan pulp murni.

Jangan lupakan lingkungan

Mengingat fakta bahwa situasi lingkungan saat ini meninggalkan banyak hal yang diinginkan, semua teknologi modern harus berkontribusi pada pengurangan emisi zat berbahaya ke atmosfer. Mempertimbangkan keadaan Norilsk dan kota-kota metalurgi lainnya saat ini tidak hanya di negara kita, tetapi di seluruh dunia, teknologi industri terbaru seharusnya tidak hanya menyediakan pekerjaan bagi ribuan orang di perusahaan industri berat, tetapi juga melindungi kesehatan mereka.

Berdasarkan metode produksi baru apa?

Pertama, bahan baku berkualitas rendah sedang digantikan secara besar-besaran oleh analog yang lebih modern, yang memungkinkan menghasilkan jumlah produk yang sama dengan kualitas yang lebih baik. Misalnya, dalam industri cat dan pernis, pendekatan ini telah menyebabkan penggantian cat standar berbasis pelarut organik dengan produk yang larut dalam air.

Untuk pengguna akhirpenting juga untuk menjaga fungsionalitas produk tanpa mengorbankan karakteristik teknisnya yang sebenarnya. Contoh yang sangat baik adalah penggantian film plastik dengan kertas dalam kasus pita perekat. Kualitasnya tetap sama, tetapi jumlah limbah dan emisi ke atmosfer telah menurun tajam. Ini adalah teknologi hemat sumber daya, contohnya kami berikan di artikel kami.

Tentu saja, sangat penting untuk mengubah proses teknologi itu sendiri agar sesuai dengan realitas modern. Dengan demikian, saat ini semakin banyak kepentingan yang melekat pada transfer produksi ke siklus pengembangan produk yang berkelanjutan. Solusi ini jauh lebih menjanjikan daripada penghentian dan start peralatan secara berkala, yang disertai dengan peningkatan tajam dalam emisi zat berbahaya.

Hal ini juga erat kaitannya dengan kebutuhan untuk melengkapi kembali produksi dengan peralatan baru yang mengkonsumsi lebih sedikit bahan habis pakai, bahan bakar dan suku cadang. Teknologi hemat sumber daya seperti itu di industri secara signifikan meningkatkan kemampuan manufaktur produksi. Ini tidak hanya membantu mengurangi jumlah limbah, tetapi juga berkontribusi pada pengurangan biaya produk akhir yang signifikan.

Komputer untuk massa

Misalnya, ini termasuk mesin CNC dan jalur produksi yang sepenuhnya terkomputerisasi yang dapat memotong bagian yang diperlukan dari potongan logam padat dengan akurasi dan penghematan maksimum. Mesin tersebut (dibandingkan dengan yang konvensional) memberikan pengurangan jumlah limbah sebesar 50-80%. Selain itu, Anda tidak perlu khawatir tentang tingkat pelatihan pekerja.

Perhatikan bahwa penggunaan teknologi modern harus melibatkan tidak hanya pengurangan maksimum jumlah limbah, tetapi juga penyimpanannya yang aman. Paragraf terakhir mencakup persyaratan berikut:

• Tempat di mana bahan limbah berbahaya dihasilkan tidak boleh bersentuhan dengan lingkungan dengan cara apa pun.
• Semua sampah harus dikemas sedemikian rupa sehingga memudahkan untuk didaur ulang nantinya.
• Jika pengolahan limbah pada tingkat teknis dan teknologi yang ada tidak memungkinkan, limbah tersebut harus dipindahkan ke kondisi di mana mereka akan memiliki efek negatif seminimal mungkin (mencair menjadi bahan bakar nuklir bekas seperti kaca).
• Dengan demikian, wadah untuk penyimpanan jangka panjang harus minimal rentan terhadap korosi dan faktor lingkungan negatif lainnya.

Contoh utama teknologi hemat sumber daya

Pengayaan pirolisis batubara, metode kimia pengayaan bijih, metode pengolahan alkali gambut, yang melaluinya tidak hanya bahan bakar diperoleh, tetapi juga pupuk humat, stimulan pertumbuhan tanaman, dapat dianggap sebagai contoh klasik. Semua "kesenangan" teknologi ini tidak hanya secara drastis mengurangi jumlah bahan baku yang dibutuhkan untuk produksi produk, tetapi juga menyediakan banyak produk sampingan yang berguna. Hal ini terutama berlaku untuk pengolahan gambut, bahkan obat-obatan diperoleh dengan menggunakan bahan kimia dari bahan baku biasa untuk pembangkit listrik tenaga panas!

Contoh pengolahan bahan baku secara biologi dan kimia

Jika Anda berpikir bahwa pengenalan teknologi hemat sumber daya dalam produksi biologis terbatas hanya pada metode baru untuk memperoleh aditif dan obat-obatan yang aktif secara biologis, maka Anda salah besar. Tingkat perkembangan teknologi saat ini menyiratkan penggunaannya bahkan dalam metalurgi.

Dengan demikian, saat ini pencucian logam oleh bakteri semakin banyak digunakan, ketika dimungkinkan untuk mengekstrak banyak bahan baku berkualitas tinggi dari bijih dengan kandungan materi minimum (timbunan lama), tanpa mencemari seluruh distrik dengan pembuangan dari pertambangan. Yang lebih menarik adalah ekstraksi bakteri dari logam berharga … dari air limbah! Dan kita tidak hanya berbicara tentang produksi metalurgi, tetapi juga tentang limbah kota-kota besar.

Dengan demikian, pengenalan teknologi hemat sumber daya mencirikan tingkat perkembangan tidak hanya industri, tetapi juga masyarakat secara keseluruhan. Dengan melestarikan lingkungan di sekitar kita, kita mewariskannya kepada anak cucu kita.

Selain itu, pelindian dapat menghasilkan sejumlah besar belerang dari batubara berkualitas rendah dan berkadar abu tinggi yang tidak sesuai untuk hal lain. Ngomong-ngomong, dalam beberapa tahun terakhir negara kita telah secara aktif memperkenalkan teknologi pemrosesan biologis batubara coklat berkualitas rendah, dari mana tanah buatan yang baik diperoleh.

Konstruksi

Bahan yang paling umum untuk konstruksi di zaman kita adalah beton dan beton bertulang. Di negara kita sendiri, lebih dari 250 juta ton di antaranya diproduksi setiap tahun. Oleh karena itu, teknologi bangunan modernsebagian besar, mereka fokus pada penghematan sumber daya saat dirilis.

Menghemat sumber daya dalam produksi beton bertulang

Masalahnya adalah beton bertulang adalah bahan yang sangat boros energi, yang produksinya membutuhkan listrik dalam jumlah besar. Dibutuhkan 470.000 kkal untuk menghasilkan hanya satu meter kubik! Jika proses teknologi tidak sempurna, atau jika perlu untuk menuangkan struktur beton di suatu tempat di tempat pembuangan sampah, maka biayanya bahkan dapat melebihi 1 juta kkal!

Mengingat ekonomi nasional membutuhkan setidaknya 12 juta ton beton per tahun, teknologi hemat energi dan sumber daya memungkinkan untuk menghemat sejumlah besar uang.

Masalah yang paling signifikan adalah pengeluaran semen yang berlebihan oleh pembangun. Ada beberapa cara yang layak untuk memperbaiki kesalahan ini. Pertama, pemborosan material terbesar diamati ketika pembangun menggunakan agregat berkualitas rendah yang tidak memenuhi tujuan tertentu. Jadi, paling sering ini muncul ketika ASG digunakan sebagai pengganti pasir biasa.

Untuk sebagian besar, Anda dapat mengurangi biaya dengan menggunakan aditif plasticizer, yang sekarang banyak diwakili di kancah konstruksi internasional. Pemlastis berkualitas tinggi memungkinkan Anda mengurangi konsumsi semen hingga 20% sekaligus, dan karakteristik kekuatan struktur yang sedang dibangun tidak akan terpengaruh. Mengingat bahwa teknologi terbaru dalam industri memungkinkan produksi ratusan nama mereka, aditif plasticizing perluterapkan kapan pun sesuai.

Biaya energi lainnya

Saat pengawetan isotermal dalam cetakan baja, satu meter kubik beton "memakan" setidaknya 60 ribu kkal. Jika peralatan rusak, maka kehilangan panas meningkat secara eksponensial. Jadi, di beberapa pabrik, angka ini melebihi 200 ribu kkal per meter kubik beton. Dengan demikian, konsumsi sumber daya yang berlebih dapat dikurangi hingga lebih dari tiga kali lipat, hanya dengan memperbaiki peralatan yang digunakan dalam produksi beton tepat waktu.

Metode yang sangat menjanjikan adalah memanaskan campuran plastik dengan listrik (di musim dingin). Dalam hal ini, dimungkinkan untuk secara signifikan mengurangi jumlah tidak hanya semen, tetapi juga plasticizer dalam campuran.

Cara lain untuk menghemat semen

Perlu dicatat bahwa kehilangan besar semen selama transportasi memainkan peran yang sangat negatif. Dalam keadaan apa pun bahan ini tidak boleh dimuat secara terbuka, transportasi dengan pemuatan ulang yang sering tidak diperbolehkan. Kehilangan semen menjadi sangat besar jika pertama kali diangkut melalui laut, kemudian dimuat kembali ke peron kereta api, yang kemudian diangkut dengan mobil.

Kerugian ini dapat dihindari jika klinker semen diangkut ke daerah terpencil. Itu dapat diunduh dalam jumlah yang tidak terbatas. Saat material dikirim ke tempat kerja, klinker hanya digiling, mendapatkan semen berkualitas tinggi dalam jumlah yang dibutuhkan.

Pemilihan nilai beton yang benar juga sangat penting, yang akancocok untuk tugas tertentu. Praktek menunjukkan bahwa lebih dari 30% dari total kehilangan semen terjadi ketika pembangun menggunakan merek beton yang salah. Akibatnya, tidak jarang pekerjaan selesai dikerjakan kembali.

Dengan demikian, perkembangan teknologi modern harus membantu melestarikan sumber daya yang digunakan di semua cabang ilmu pengetahuan dan industri. Dengan memperkenalkan metode produksi baru, kita dapat mengurangi jumlah emisi berbahaya ke udara dan air, serta menyelamatkan lingkungan untuk semua generasi mendatang.