Tecnología de ahorro de recursos. Tecnologías industriales. La última tecnología

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

La industria moderna se está desarrollando de forma muy dinámica. A diferencia de los últimos años, este desarrollo avanza intensamente, con la participación de los últimos avances científicos. La tecnología de ahorro de recursos es de gran importancia. Este término se refiere a todo un sistema de medidas destinadas a una reducción significativa en el consumo de recursos, manteniendo un alto nivel de calidad del producto. Idealmente, tratan de lograr el nivel más bajo posible de consumo de materias primas.

Requisitos previos para la implementación más amplia posible

A pesar de los esfuerzos de las organizaciones ambientales y los legisladores, no hay forma de hablar de una reducción significativa en el daño causado al medio ambiente por las empresas industriales. Solo en Rusia, el daño de las emisiones industriales se estima en 150 mil millones de rublos.anualmente, ¡y en los EE. UU. esta cifra alcanza aproximadamente el 7 % del PIB nacional!

La experiencia mundial muestra que los costos incurridos por una tecnología de ahorro de recursos en la primera etapa de su implementación no son comparables con los costos de nivelar las consecuencias del uso de métodos de producción obsoletos y sucios. Los plazos de amortización total de las nuevas tecnologías no superan los cinco años.

Gran peligro es el agotamiento gradual de los minerales. Entonces, hace solo 50 años, los depósitos de mineral de hierro no se desarrollaron si su contenido de hierro era inferior al 50-60%. Hoy comienzan a extraer incluso el mineral en el que no hay más del 30% del metal.

Incluso el contenido de cenizas de los carbones utilizados en CHPP hoy supera el 30%, mientras que en los años 60 esta cifra no superaba el 20%. Algunas ciudades se ven obligadas a utilizar materias primas para la calefacción, cuyo contenido de cenizas supera el 55%. Además, en algunos casos ya se está iniciando la extracción activa de materias primas, incluso de los vertederos de años pasados. Todo ello contribuye a un fuerte aumento de la cantidad de residuos. Por lo tanto, la tecnología que ahorra recursos es extremadamente importante, ya que permite que la industria y la economía nacional consuman menos materias primas y produzcan más productos.

¿Cómo se conservan los recursos?

En la mayoría de los casos, la reducción de la cantidad de recursos consumidos se lleva a cabo mediante la reutilización de materiales de desecho. Así, en la actualidad, al menos el 30% de la chatarra prefabricada se utiliza en la fundición de acero, hasta el 25% del papel usado se toma en la producción de papel. Producción de metales no ferrososutiliza al menos un 20% de materiales reciclados. Cabe señalar que el monto de la inversión de capital para la introducción generalizada de tecnologías para el procesamiento de materiales de desecho es exactamente cuatro veces menor que cuando se crean complejos industriales para la extracción de minerales.

Dado que no hay necesidad de invertir en fundición de acero, estas tecnologías permiten al menos un tercio de reducir la contaminación térmica del medio ambiente. En pocas palabras, se reduce el daño del efecto invernadero. En definitiva, invertir en estos desarrollos es muy rentable.

¿Qué pueden hacer las tecnologías de ahorro de recursos?

En primer lugar, cualquier tecnología que ahorre recursos puede reducir considerablemente la cantidad de desechos y emisiones al medio ambiente. Por ejemplo, al participar en el procesamiento de residuos que contienen cloro de la producción metalúrgica de titanio, ¡el nivel de emisiones de cloro al medio ambiente se redujo en un 50 %!

Áreas que anteriormente estaban ocupadas por basureros tecnológicos o rellenos sanitarios, las últimas tecnologías permiten liberar completamente de basura y utilizarlas con fines recreativos. Por cierto, enviar a reciclar desechos que contienen mucho dióxido de azufre (en la misma metalurgia, por ejemplo), no solo reduce significativamente la contaminación ambiental, sino que también reduce significativamente la cantidad de azufre primario producido.

Es extremadamente importante que las nuevas tecnologías desarrollen la base para el procesamiento de residuos de polímeros: por ejemplo, ¡la capacidad calorífica específica de dos toneladas de botellas de plástico es igual a la de una tonelada de petróleo crudo! Asi queAsí, creando filtros de nueva generación, podemos calentar grandes ciudades durante años utilizando únicamente basura plástica de los vertederos…

Compara…

La importancia de las nuevas tecnologías industriales en la metalurgia ferrosa es extremadamente alta. Si funde una tonelada de chatarra, la contaminación ambiental (en comparación con la fundición de acero a partir del mineral) se reduce inmediatamente en un 86 %, se necesita agua en un 76 % menos y la cantidad total de desechos se reduce inmediatamente en un 57 %. Aproximadamente la misma imagen se obtiene si comparamos la producción de papel a partir de papel usado y pulpa virgen.

¡No te olvides del medio ambiente

Dado que la situación actual en el ámbito medioambiental deja mucho que desear, todas las tecnologías modernas deben contribuir necesariamente a la reducción de las emisiones de sustancias nocivas a la atmósfera. Teniendo en cuenta el estado actual de Norilsk y otras ciudades metalúrgicas no solo en nuestro país, sino en todo el mundo, las últimas tecnologías industriales no solo deberían proporcionar puestos de trabajo a miles de personas en empresas de la industria pesada, sino también proteger su salud.

¿En qué se basan los nuevos métodos de producción?

En primer lugar, las materias primas de baja calidad están siendo reemplazadas masivamente por análogos más modernos, que permiten producir la misma cantidad de productos con mejor calidad. Por ejemplo, en la industria de pinturas y barnices, este enfoque ha llevado a la sustitución de pinturas estándar basadas en disolventes orgánicos por productos solubles en agua.

Para usuarios finalestambién es importante preservar la funcionalidad del producto sin comprometer sus características técnicas reales. Un excelente ejemplo es la sustitución del film plástico por papel en el caso de la cinta adhesiva. Su calidad se ha mantenido igual, pero la cantidad de residuos y emisiones a la atmósfera se ha reducido drásticamente. Estas son tecnologías que ahorran recursos, ejemplos de los cuales damos en nuestro artículo.

Por supuesto, es extremadamente importante cambiar el proceso tecnológico en sí mismo para que corresponda a las realidades modernas. Así, hoy en día se concede cada vez más importancia a la transferencia de la producción a un ciclo continuo de desarrollo de productos. Esta solución es mucho más prometedora que las paradas y arranques periódicos de los equipos, que van acompañadas de un fuerte aumento de la emisión de sustancias nocivas.

Esto también está estrechamente relacionado con el requisito de reequipar la producción con equipos nuevos que consuman menos consumibles, combustible y repuestos. Tales tecnologías de ahorro de recursos en la industria aumentan significativamente la capacidad de fabricación de la producción. Esto no solo ayuda a reducir la cantidad de desechos, sino que también contribuye a una reducción significativa en el costo del producto final.

¡Computadoras para las masas

Por ejemplo, estos incluyen máquinas CNC y líneas de producción completamente computarizadas que pueden cortar las piezas requeridas de piezas sólidas de metal con la máxima precisión y economía. Tales máquinas (en comparación con las convencionales) proporcionan una reducción de la cantidad de residuos en un 50-80%. Además, no tienes que preocuparte por el nivel de formación de los trabajadores.

Tenga en cuenta que el uso de tecnologías modernas debe implicar necesariamente no solo la reducción máxima en la cantidad de residuos, sino también su almacenamiento seguro. El último párrafo incluye los siguientes requisitos:

• El lugar donde se generan los residuos peligrosos no debe entrar en contacto con el medio ambiente de ninguna manera.
• Todos los residuos deben embalarse de forma que sea más fácil reciclarlos posteriormente.
• Si no es posible procesar los desechos al nivel técnico y tecnológico existente, deben transferirse a un estado en el que tengan el menor efecto negativo posible (fundirse en un estado vítreo del combustible nuclear gastado).
• En consecuencia, los contenedores para almacenamiento a largo plazo deben ser mínimamente susceptibles a la corrosión y otros factores ambientales negativos.

Ejemplos principales de tecnologías de ahorro de recursos

El enriquecimiento por pirólisis del carbón, los métodos químicos de enriquecimiento de minerales, los métodos de tratamiento alcalino de la turba, a través de los cuales no solo se obtiene combustible, sino también fertilizantes húmicos, estimulantes del crecimiento de las plantas, pueden considerarse un ejemplo clásico. Todas estas "delicias" tecnológicas no solo reducen drásticamente la cantidad de materias primas necesarias para la producción de productos, sino que también proporcionan una gran cantidad de subproductos útiles. ¡Esto es especialmente cierto en el procesamiento de turba, cuando incluso los medicamentos se obtienen utilizando productos químicos de materias primas ordinarias para plantas de energía térmica!

Ejemplos de procesamiento biológico y químico de materias primas

Si cree que la introducción de tecnologías de ahorro de recursos en la producción biológica se limita solo a nuevos métodos para obtener aditivos y fármacos biológicamente activos, entonces está profundamente equivocado. El nivel actual de desarrollo tecnológico implica su uso incluso en la metalurgia.

Así, hoy en día se utiliza cada vez más la lixiviación bacteriana de metales, cuando es posible extraer mucha materia prima de alta calidad de minerales con un contenido mínimo de materia (antiguos vertederos), sin contaminar todo el distrito con vertederos de la minería. Aún más atractiva es la extracción bacteriana de metales valiosos… ¡de aguas residuales! Y estamos hablando no solo de la producción metalúrgica, sino también de los efluentes de las grandes ciudades.

Así, la introducción de tecnologías de ahorro de recursos caracteriza el grado de desarrollo no solo de la industria, sino también de la sociedad en su conjunto. Al preservar el medio ambiente que nos rodea, lo transmitimos a nuestros descendientes.

Además, la lixiviación puede producir enormes cantidades de azufre a partir de carbón de baja calidad y alto contenido de cenizas que no es particularmente adecuado para ninguna otra cosa. Por cierto, en los últimos años nuestro país ha estado introduciendo activamente la tecnología de procesamiento biológico de lignito de baja calidad, del cual se obtiene un buen suelo artificial.

Construcción

Los materiales más comunes para la construcción en nuestro tiempo son el hormigón y el hormigón armado. Solo en nuestro país se producen anualmente más de 250 millones de toneladas de ellos. Por lo tanto, las modernas tecnologías de construcciónen gran medida, se centran en ahorrar recursos cuando se liberan.

Ahorro de recursos en la producción de hormigón armado

El problema es que el hormigón armado es un material muy intensivo en energía, cuya producción requiere una gran cantidad de electricidad. ¡Se necesitan 470.000 kcal para producir solo un metro cúbico! Si los procesos tecnológicos son imperfectos, o en el caso de que sea necesario verter estructuras de hormigón en algún lugar del vertedero, ¡entonces los costos pueden incluso superar 1 millón de kcal!

Dado que la economía nacional requiere al menos 12 millones de toneladas de hormigón al año, las tecnologías de ahorro de energía y recursos permiten ahorrar una enorme cantidad de dinero.

El problema más importante es el gran gasto excesivo de cemento por parte de los constructores. Hay varias formas viables de corregir este descuido. En primer lugar, el mayor desperdicio de material se observa cuando los constructores utilizan áridos de baja calidad que no cumplen un fin específico. Por lo tanto, la mayoría de las veces esto se manifiesta cuando se usa ASG en lugar de arena normal.

En gran medida, puede reducir los costos utilizando aditivos plastificantes, que ahora están ampliamente representados en la escena de la construcción internacional. Un plastificante de alta calidad le permite reducir el consumo de cemento en un 20% a la vez, y las características de resistencia de la estructura que se está construyendo no se verán afectadas. Dado que las últimas tecnologías en la industria permiten la producción de cientos de sus nombres, los aditivos plastificantes necesitanaplicar cuando sea apropiado.

Otros costos de energía

Cuando se cura isotérmicamente en un molde de acero, un metro cúbico de hormigón "come" al menos 60 mil kcal. Si el equipo está defectuoso, la pérdida de calor aumenta exponencialmente. Así, en algunas plantas esta cifra supera las 200 mil kcal por metro cúbico de hormigón. Así, es posible reducir el exceso de consumo de recursos en más de tres veces, simplemente reparando a tiempo los equipos utilizados en la producción de hormigón.

Un método muy prometedor es calentar la mezcla plastificada con electricidad (en invierno). En este caso, es posible reducir significativamente la cantidad no solo de cemento, sino también de plastificante en la mezcla.

Otras formas de ahorrar cemento

Cabe señalar que las enormes pérdidas de cemento durante su transporte juegan un papel extremadamente negativo. Bajo ningún concepto se debe cargar este material en forma abierta, no se permite el transporte con recargas frecuentes. Las pérdidas de cemento se vuelven simplemente gigantescas si primero se transporta por mar y luego se vuelve a cargar en plataformas ferroviarias, desde donde se transporta en automóviles.

Estas pérdidas pueden evitarse si el clínker de cemento se transporta a zonas remotas. Se puede descargar un número ilimitado de veces. Cuando el material se entrega en el lugar de trabajo, el clinker simplemente se muele, obteniendo cemento de alta calidad en la cantidad requerida.

La selección correcta de los grados de hormigón también es extremadamente importante, lo queadecuado para una tarea en particular. La práctica muestra que más del 30% de la pérdida total de cemento ocurre cuando los constructores usan la marca de concreto equivocada. Como resultado, no es raro que el trabajo se rehaga por completo.

Por lo tanto, el desarrollo de tecnologías modernas debería ayudar a preservar los recursos utilizados en todas las ramas de la ciencia y la industria. Mediante la introducción de nuevos métodos de producción, podemos reducir la cantidad de emisiones nocivas al aire y al agua, y salvar el medio ambiente para todas las generaciones futuras.