Ressourcenschonende Technik. Industrielle Technologien. Der letzte Stand der Technologie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Die moderne Industrie entwickelt sich sehr dynamisch. Im Gegensatz zu den vergangenen Jahren geht diese Entwicklung intensiv und unter Einbeziehung neuester wissenschaftlicher Erkenntnisse voran. Ressourcenschonende Technik ist von großer Bedeutung. Hinter diesem Begriff verbirgt sich ein ganzes System von Maßnahmen, die auf eine deutliche Reduzierung des Ressourcenverbrauchs bei gleichbleibend hoher Produktqualität abzielen. Idealerweise versuchen sie, einen möglichst geringen Rohstoffverbrauch zu erreichen.

Voraussetzungen für eine möglichst breite Umsetzung

Trotz der Bemühungen von Umweltverbänden und Gesetzgebern kann von keiner signifikanten Verringerung der Umweltbelastung durch Industrieunternehmen gesprochen werden. Allein in Russland wird der Schaden durch Industrieemissionen auf 150 Milliarden Rubel geschätzt.jährlich, und in den USA erreicht diese Zahl etwa 7 % des BIP!

Welterfahrungen zeigen, dass die Kosten einer ressourcenschonenden Technologie in der ersten Phase ihrer Umsetzung nicht vergleichbar sind mit den Kosten für die Nivellierung der Folgen ver alteter und schmutziger Produktionsmethoden. Die Bedingungen für die vollständige Amortisation neuer Technologien überschreiten fünf Jahre nicht.

Große Gefahr ist der allmähliche Abbau von Mineralien. So wurden noch vor 50 Jahren Eisenerzvorkommen nicht erschlossen, wenn ihr Eisengeh alt weniger als 50-60 % betrug. Heute fangen sie an, sogar das Erz abzubauen, in dem nicht mehr als 30 % des Metalls enth alten sind.

Sogar der Aschegeh alt der Kohle, die heute in KWK-Anlagen verwendet wird, übersteigt 30 %, während dieser Wert in den 60er Jahren 20 % nicht überstieg. Einige Städte sind gezwungen, Rohstoffe zum Heizen zu verwenden, deren Aschegeh alt 55% übersteigt. Darüber hinaus beginnt teilweise bereits der aktive Abbau von Rohstoffen, auch aus den Halden der vergangenen Jahre. All dies trägt zu einem starken Anstieg der Abfallmenge bei. Ressourcenschonende Technik ist daher enorm wichtig, da Industrie und Volkswirtschaft dadurch weniger Rohstoffe verbrauchen und mehr Produkte herstellen.

Wie werden Ressourcen geschont?

In den meisten Fällen erfolgt die Reduzierung des Ressourcenverbrauchs durch die Wiederverwendung von Abfallstoffen. So werden derzeit mindestens 30 % des vorgefertigten Metallschrotts in der Stahlverhüttung verwendet, bis zu 25 % des Altpapiers in der Papierherstellung. Produktion von Nichteisenmetallenverwendet mindestens 20 % recycelte Materialien. Es sei darauf hingewiesen, dass die Höhe der Kapitalinvestitionen für die breite Einführung von Technologien zur Verarbeitung von Abfallstoffen genau viermal geringer ist als für die Schaffung von Industriekomplexen zur Gewinnung von Mineralien.

Angesichts der Tatsache, dass keine Investitionen in die Stahlschmelze erforderlich sind, ermöglichen diese Technologien mindestens ein Drittel, die thermische Belastung der Umwelt zu reduzieren. Einfach ausgedrückt, der Schaden des Treibhauseffekts wird reduziert. Kurz gesagt, Investitionen in diese Entwicklungen sind sehr rentabel.

Was können ressourcenschonende Technologien leisten?

Erstens kann jede ressourcenschonende Technologie die Menge an Abfall und Emissionen in die Umwelt erheblich reduzieren. Durch die Einbindung in die Aufbereitung von chlorh altigen Abfällen aus der metallurgischen Titanproduktion konnten beispielsweise die Chloremissionen in die Umwelt um 50 % reduziert werden!

Flächen, die früher von Technikhalden oder Deponien belegt waren, ermöglichen es neueste Technologien, sie vollständig von Müll zu befreien und für Erholungszwecke zu nutzen. Übrigens reduziert das Recycling von Abfällen, die viel Schwefeldioxid enth alten (z. B. in derselben Metallurgie), nicht nur die Umweltbelastung erheblich, sondern verringert auch die Menge des erzeugten Primärschwefels erheblich.

Es ist enorm wichtig, dass neue Technologien die Grundlage für die Verarbeitung von Polymerabfällen schaffen: Beispielsweise entspricht die spezifische Wärmekapazität von zwei Tonnen Plastikflaschen der einer Tonne Rohöl! SoDurch die Schaffung von Filtern der neuen Generation können wir also große Städte jahrelang nur mit Plastikmüll von Mülldeponien heizen…

Vergleichen…

Die Bedeutung neuer industrieller Technologien in der Eisenmetallurgie ist extrem hoch. Wenn Sie eine Tonne Schrott einschmelzen, wird die Umweltbelastung (im Vergleich zum Schmelzen von Stahl aus Erz) sofort um 86 % reduziert, der Wasserverbrauch um 76 % geringer und die Gesamtabfallmenge sofort um 57 % reduziert! Ein ungefähr gleiches Bild ergibt sich, wenn man die Papierherstellung aus Altpapier und Frischzellstoff vergleicht.

Denk an die Umwelt

Angesichts der Tatsache, dass die aktuelle Situation im Umweltbereich sehr zu wünschen übrig lässt, müssen alle modernen Technologien unbedingt dazu beitragen, die Emissionen von Schadstoffen in die Atmosphäre zu reduzieren. In Anbetracht des aktuellen Zustands von Norilsk und anderen metallurgischen Städten nicht nur in unserem Land, sondern auf der ganzen Welt, sollten die neuesten Industrietechnologien nicht nur Arbeitsplätze für Tausende von Menschen in Schwerindustrieunternehmen schaffen, sondern auch ihre Gesundheit schützen.

Worauf basieren die neuen Produktionsmethoden?

Erstens werden minderwertige Rohstoffe massiv durch modernere Analoga ersetzt, die es ermöglichen, die gleiche Menge an Produkten mit besserer Qualität herzustellen. In der Farben- und Lackindustrie hat dieser Ansatz beispielsweise dazu geführt, dass Standardlacke auf Basis organischer Lösemittel durch wasserlösliche Produkte ersetzt wurden.

Für EndbenutzerEs ist auch wichtig, die Funktionalität des Produkts zu erh alten, ohne seine tatsächlichen technischen Eigenschaften zu beeinträchtigen. Ein hervorragendes Beispiel ist der Ersatz von Kunststofffolie durch Papier bei Klebeband. Seine Qualität ist gleich geblieben, aber die Abfallmenge und die Emissionen in die Atmosphäre sind stark zurückgegangen. Das sind ressourcenschonende Technologien, Beispiele dafür geben wir in unserem Artikel.

Natürlich ist es äußerst wichtig, den technologischen Prozess selbst so zu verändern, dass er den modernen Realitäten entspricht. So wird heute immer mehr Wert auf die Überführung der Produktion in einen kontinuierlichen Produktentwicklungskreislauf gelegt. Diese Lösung ist viel erfolgversprechender als das periodische Stoppen und Starten von Geräten, das mit einem starken Anstieg des Schadstoffausstoßes einhergeht.

Dies steht auch in engem Zusammenhang mit der Anforderung, die Produktion mit neuen Geräten auszustatten, die weniger Verbrauchsmaterialien, Kraftstoff und Ersatzteile verbrauchen. Solche ressourcenschonenden Technologien in der Industrie erhöhen die Herstellbarkeit der Produktion deutlich. Dies hilft nicht nur, die Abfallmenge zu reduzieren, sondern trägt auch zu einer erheblichen Kostensenkung des Endprodukts bei.

Computer für die Massen

Dazu gehören beispielsweise CNC-Maschinen und voll computerisierte Fertigungslinien, die mit maximaler Genauigkeit und Wirtschaftlichkeit die benötigten Teile aus massiven Metallstücken schneiden können. Solche Maschinen (im Vergleich zu herkömmlichen) sorgen für eine Reduzierung der Abfallmenge um 50-80%. Außerdem müssen Sie sich keine Gedanken über den Ausbildungsstand der Mitarbeiter machen.

Beachten Sie, dass der Einsatz moderner Technologien nicht nur die maximale Reduzierung der Abfallmenge, sondern auch deren sichere Lagerung beinh alten muss. Der letzte Absatz enthält die folgenden Anforderungen:

• Der Ort, an dem gefährliche Abfallstoffe anfallen, darf in keiner Weise mit der Umwelt in Berührung kommen.
• Alle Abfälle müssen so verpackt werden, dass sie später leichter recycelt werden können.
• Falls die Aufbereitung von Abfällen auf dem bestehenden technischen und technologischen Stand nicht möglich ist, sollten sie in einen Zustand überführt werden, in dem sie möglichst wenig negative Auswirkungen haben (Einschmelzen in einen glasigen Zustand abgebrannter Kernbrennstoffe).
• Dementsprechend sollten Behälter für die Langzeitlagerung möglichst wenig anfällig für Korrosion und andere negative Umwelteinflüsse sein.

Hauptbeispiele für ressourcenschonende Technologien

Pyrolyse-Anreicherung von Kohle, chemische Methoden zur Anreicherung von Erzen, Methoden der alkalischen Behandlung von Torf, durch die nicht nur Brennstoff gewonnen wird, sondern auch Humindünger, Pflanzenwachstumsförderer, können als klassische Beispiele angesehen werden. All diese technologischen „Köstlichkeiten“reduzieren nicht nur drastisch die Menge an Rohstoffen, die für die Herstellung von Produkten benötigt werden, sondern liefern auch viele nützliche Nebenprodukte. Dies gilt insbesondere für die Torfverarbeitung, wenn sogar Medikamente unter Verwendung von Chemikalien aus gewöhnlichen Rohstoffen für thermische Kraftwerke gewonnen werden!

Beispiele biologischer und chemischer Verarbeitung von Rohstoffen

Wer glaubt, dass sich die Einführung ressourcenschonender Technologien in der biologischen Produktion nur auf neue Methoden zur Gewinnung biologisch aktiver Zusatzstoffe und Medikamente beschränkt, der irrt gew altig. Der aktuelle Stand der Technologieentwicklung impliziert ihren Einsatz sogar in der Metallurgie.

So wird heute vermehrt die bakterielle Auslaugung von Metallen eingesetzt, wenn es gelingt, aus Erzen mit minimalem Stoffgeh alt (Althalden) viele hochwertige Rohstoffe zu gewinnen, ohne das gesamte Revier mit zu verseuchen Halden aus dem Bergbau. Noch attraktiver ist die bakterielle Gewinnung wertvoller Metalle … aus Abwasser! Und wir sprechen nicht nur von der metallurgischen Produktion, sondern auch von den Abwässern der Großstädte.

Daher prägt die Einführung ressourcenschonender Technologien nicht nur den Entwicklungsstand der Industrie, sondern auch der Gesellschaft insgesamt. Indem wir die Umwelt um uns herum bewahren, geben wir sie an unsere Nachkommen weiter.

Außerdem kann das Auslaugen riesige Mengen an Schwefel aus minderwertiger Kohle mit hohem Aschegeh alt produzieren, die für nichts anderes besonders geeignet ist. Übrigens hat unser Land in den letzten Jahren aktiv die Technologie der biologischen Verarbeitung von Braunkohle geringer Qualität eingeführt, aus der guter künstlicher Boden gewonnen wird.

Bauwesen

Die gängigsten Baumaterialien unserer Zeit sind Beton und Stahlbeton. Allein in unserem Land werden jährlich mehr als 250 Millionen Tonnen davon produziert. Daher moderne GebäudetechnikSie konzentrieren sich weitgehend darauf, Ressourcen zu sparen, wenn sie freigesetzt werden.

Ressourcenschonung bei der Herstellung von Stahlbeton

Das Problem ist, dass Stahlbeton ein sehr energieintensiver Werkstoff ist, dessen Herstellung enorm viel Strom benötigt. Es braucht 470.000 kcal, um nur einen Kubikmeter zu produzieren! Wenn die technologischen Prozesse nicht perfekt sind oder wenn es notwendig ist, Betonkonstruktionen irgendwo auf der Deponie zu gießen, können die Kosten sogar 1 Million kcal übersteigen!

Angesichts eines volkswirtschaftlichen Bedarfs von mindestens 12 Millionen Tonnen Beton pro Jahr ermöglichen energie- und ressourcensparende Technologien enorme Kosteneinsparungen.

Das bedeutendste Problem sind die großen Mehrausgaben von Zement durch die Bauunternehmen. Es gibt mehrere praktikable Möglichkeiten, dieses Versehen zu korrigieren. Erstens wird die größte Materialverschwendung beobachtet, wenn Bauherren minderwertige Zuschlagstoffe verwenden, die keinen bestimmten Zweck erfüllen. Am häufigsten manifestiert sich dies also, wenn ASG anstelle von normalem Sand verwendet wird.

Durch den Einsatz von Weichmacher-Additiven, die mittlerweile in der internationalen Bauszene weit verbreitet sind, lassen sich Kosten weitgehend reduzieren. Mit einem hochwertigen Weichmacher können Sie den Zementverbrauch sofort um 20% reduzieren, und die Festigkeitseigenschaften der zu bauenden Struktur werden nicht beeinträchtigt. Angesichts der Tatsache, dass die neuesten Technologien in der Industrie die Herstellung von Hunderten ihrer Namen ermöglichen, werden weichmachende Zusatzstoffe benötigtBewerben Sie sich, wann immer es angebracht ist.

Sonstige Energiekosten

Beim isothermen Aushärten in einer Stahlform „frisst“ein Kubikmeter Beton mindestens 60.000 kcal. Wenn die Ausrüstung defekt ist, steigt der Wärmeverlust exponentiell an. In einigen Werken übersteigt diese Zahl 200.000 kcal pro Kubikmeter Beton. Somit ist es möglich, den übermäßigen Ressourcenverbrauch um mehr als das Dreifache zu reduzieren, indem einfach die bei der Betonherstellung verwendeten Anlagen rechtzeitig repariert werden.

Eine vielversprechende Methode ist das Erhitzen der plastifizierten Mischung mit Strom (im Winter). In diesem Fall ist es möglich, nicht nur die Menge an Zement, sondern auch an Weichmacher in der Mischung deutlich zu reduzieren.

Andere Möglichkeiten, Zement zu sparen

Es ist anzumerken, dass große Zementverluste während des Transports eine äußerst negative Rolle spielen. Auf keinen Fall darf dieses Material offen verladen werden, ein Transport mit häufigem Umladen ist nicht erlaubt. Die Verluste von Zement werden einfach gigantisch, wenn er zuerst auf dem Seeweg transportiert und dann auf Bahnsteige verladen wird, von denen er mit Autos transportiert wird.

Diese Verluste lassen sich vermeiden, wenn Zementklinker in abgelegene Gebiete transportiert wird. Es kann unbegrenzt oft heruntergeladen werden. Bei der Anlieferung des Materials am Einsatzort wird der Klinker einfach gemahlen und man erhält hochwertigen Zement in der benötigten Menge.

Außerdem ist die richtige Auswahl der Betonsorten extrem wichtigfür eine bestimmte Aufgabe geeignet. Die Praxis zeigt, dass mehr als 30 % des gesamten Zementverlusts darauf zurückzuführen sind, dass Bauherren die falsche Betonmarke verwenden. Daher ist es nicht ungewöhnlich, dass Arbeiten komplett neu gemacht werden.

Daher soll die Entwicklung moderner Technologien dazu beitragen, die in allen Wissenschafts- und Wirtschaftszweigen eingesetzten Ressourcen zu schonen. Durch die Einführung neuer Produktionsmethoden können wir die Menge an schädlichen Emissionen in Luft und Wasser reduzieren und die Umwelt für alle zukünftigen Generationen bewahren.