Technologie économe en ressources. Technologies industrielles. La dernière technologie

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

L'industrie moderne se développe de manière très dynamique. Contrairement aux années passées, ce développement se poursuit de manière intensive, avec la participation des derniers développements scientifiques. La technologie économe en ressources est d'une grande importance. Ce terme fait référence à tout un système de mesures visant à une réduction significative de la consommation de ressources, tout en maintenant un haut niveau de qualité des produits. Idéalement, ils essaient d'atteindre le niveau de consommation de matières premières le plus bas possible.

Prérequis pour une implémentation la plus large possible

Malgré les efforts des organisations environnementales et des législateurs, il est impossible de parler d'une réduction significative des dommages causés à l'environnement par les entreprises industrielles. Rien qu'en Russie, les dommages causés par les émissions industrielles sont estimés à 150 milliards de roubles.chaque année, et aux États-Unis, ce chiffre atteint environ 7 % du PIB national !

L'expérience mondiale montre que les coûts encourus par une technologie économe en ressources lors de la première étape de sa mise en œuvre ne sont pas comparables aux coûts de nivellement des conséquences de l'utilisation de méthodes de production obsolètes et sales. Les conditions de remboursement intégral des nouvelles technologies ne dépassent pas cinq ans.

Le grand danger est l'épuisement progressif des minéraux. Ainsi, il y a à peine 50 ans, les gisements de minerai de fer n'étaient pas développés si leur teneur en fer était inférieure à 50-60 %. Aujourd'hui, ils commencent à extraire même le minerai dans lequel il n'y a pas plus de 30 % de métal.

Même la teneur en cendres des charbons utilisés dans les centrales de cogénération dépasse aujourd'hui 30 %, alors que dans les années 60, ce chiffre ne dépassait pas 20 %. Certaines villes sont obligées d'utiliser des matières premières pour le chauffage, dont la teneur en cendres dépasse 55%. De plus, dans certains cas, l'extraction active des matières premières commence déjà, même à partir des décharges des années passées. Tout cela contribue à une forte augmentation de la quantité de déchets. Ainsi, la technologie économe en ressources est extrêmement importante, car elle permet à l'industrie et à l'économie nationale de consommer moins de matières premières, produisant plus de produits.

Comment les ressources sont-elles conservées ?

Dans la plupart des cas, la réduction de la quantité de ressources consommées passe par la réutilisation des déchets. Ainsi, à l'heure actuelle, au moins 30% de la ferraille préfabriquée est utilisée dans la fonderie d'acier, jusqu'à 25% des déchets de papier sont récupérés dans la production de papier. Production de métaux non ferreuxutilise au moins 20 % de matériaux recyclés. Il convient de noter que le montant des investissements en capital pour l'introduction généralisée de technologies de traitement des déchets est exactement quatre fois inférieur à celui de la création de complexes industriels pour l'extraction de minéraux.

Étant donné qu'il n'est pas nécessaire d'investir dans la fonte de l'acier, ces technologies permettent au moins un tiers de réduire la pollution thermique de l'environnement. Autrement dit, les méfaits de l'effet de serre sont réduits. En un mot, investir dans ces développements est très rentable.

Que peuvent faire les technologies économes en ressources ?

Premièrement, toute technologie économe en ressources peut réduire considérablement la quantité de déchets et d'émissions dans l'environnement. Par exemple, en participant au traitement des déchets contenant du chlore provenant de la production de titane métallurgique, le niveau d'émission de chlore dans l'environnement a été réduit de 50 % !

Zones qui étaient auparavant occupées par des décharges technologiques ou des décharges, les dernières technologies permettent de se débarrasser complètement des ordures et de les utiliser à des fins récréatives. Soit dit en passant, l'envoi au recyclage des déchets, qui contiennent beaucoup de dioxyde de soufre (dans la même métallurgie, par exemple), non seulement réduit considérablement la pollution de l'environnement, mais réduit également considérablement la quantité de soufre primaire produit.

Il est extrêmement important que les nouvelles technologies développent la base du traitement des déchets polymères: par exemple, la capacité calorifique spécifique de deux tonnes de bouteilles en plastique est égale à celle d'une tonne de pétrole brut ! AlorsAinsi, en créant des filtres nouvelle génération, on peut chauffer des grandes villes pendant des années en utilisant uniquement les déchets plastiques des décharges…

Comparer…

L'importance des nouvelles technologies industrielles dans la métallurgie des métaux ferreux est extrêmement élevée. Si vous faites fondre une tonne de ferraille, la pollution de l'environnement (par rapport à la fonte de l'acier à partir de minerai) est immédiatement réduite de 86 %, l'eau est nécessaire de 76 % en moins et la quantité totale de déchets est immédiatement réduite de 57 % ! On obtient à peu près le même tableau si l'on compare la production de papier à partir de vieux papiers et de pâte vierge.

N'oubliez pas l'environnement

Étant donné que la situation actuelle dans le domaine environnemental laisse beaucoup à désirer, toutes les technologies modernes doivent nécessairement contribuer à la réduction des émissions de substances nocives dans l'atmosphère. Compte tenu de l'état actuel de Norilsk et d'autres villes métallurgiques non seulement dans notre pays, mais dans le monde entier, les dernières technologies industrielles devraient non seulement fournir des emplois à des milliers de personnes dans les entreprises de l'industrie lourde, mais aussi protéger leur santé.

Sur quoi se basent les nouvelles méthodes de production ?

Premièrement, les matières premières de mauvaise qualité sont massivement remplacées par des analogues plus modernes, qui permettent de produire la même quantité de produits avec une meilleure qualité. Par exemple, dans l'industrie des peintures et vernis, cette approche a conduit au remplacement des peintures standards à base de solvants organiques par des produits hydrosolubles.

Pour les utilisateurs finauxil est également important de préserver la fonctionnalité du produit sans compromettre ses véritables caractéristiques techniques. Un excellent exemple est le remplacement du film plastique par du papier dans le cas du ruban adhésif. Sa qualité est restée la même, mais la quantité de déchets et d'émissions dans l'atmosphère a fortement diminué. Ce sont des technologies économes en ressources, dont nous donnons des exemples dans notre article.

Bien sûr, il est extrêmement important de changer le processus technologique lui-même afin qu'il corresponde aux réalités modernes. Ainsi, aujourd'hui, de plus en plus d'importance est attachée au transfert de la production vers un cycle continu de développement de produits. Cette solution est bien plus prometteuse que les arrêts et démarrages périodiques des équipements, qui s'accompagnent d'une forte augmentation des émissions de substances nocives.

Cela est également étroitement lié à la nécessité de rééquiper la production avec de nouveaux équipements moins consommateurs de consommables, de carburant et de pièces détachées. De telles technologies économes en ressources dans l'industrie augmentent considérablement la fabricabilité de la production. Cela aide non seulement à réduire la quantité de déchets, mais contribue également à une réduction significative du coût du produit final.

Des ordinateurs au plus grand nombre

Par exemple, il s'agit de machines CNC et de lignes de production entièrement informatisées qui peuvent couper les pièces requises à partir de pièces métalliques solides avec une précision et une économie maximales. Ces machines (par rapport aux machines conventionnelles) permettent de réduire la quantité de déchets de 50 à 80 %. De plus, vous n'avez pas à vous soucier du niveau de formation des travailleurs.

Notez que l'utilisation des technologies modernes doit nécessairement impliquer non seulement la réduction maximale de la quantité de déchets, mais aussi leur stockage en toute sécurité. Le dernier paragraphe comprend les exigences suivantes:

• L'endroit où des déchets dangereux sont générés ne doit en aucun cas entrer en contact avec l'environnement.
• Tous les déchets doivent être emballés de manière à faciliter leur recyclage ultérieur.
• Si le traitement des déchets au niveau technique et technologique existant n'est pas possible, ils devraient être transférés dans un état dans lequel ils auraient le moins d'effets négatifs possibles (fusion à l'état vitreux du combustible nucléaire usé).
• En conséquence, les conteneurs destinés au stockage à long terme doivent être peu sensibles à la corrosion et à d'autres facteurs environnementaux négatifs.

Principaux exemples de technologies économes en ressources

L'enrichissement par pyrolyse du charbon, les méthodes chimiques d'enrichissement des minerais, les méthodes de traitement alcalin de la tourbe, grâce auxquelles non seulement le carburant est obtenu, mais aussi les engrais humiques, les stimulants de croissance des plantes, peuvent être considérés comme un exemple classique. Tous ces «délices» technologiques non seulement réduisent considérablement la quantité de matières premières nécessaires à la fabrication de produits, mais fournissent également de nombreux sous-produits utiles. Cela est particulièrement vrai pour le traitement de la tourbe, où même les médicaments sont obtenus à partir de produits chimiques à partir de matières premières ordinaires pour les centrales thermiques !

Exemples de traitement biologique et chimique de matières premières

Si vous pensez que l'introduction de technologies économes en ressources dans la production biologique se limite uniquement aux nouvelles méthodes d'obtention d'additifs et de médicaments biologiquement actifs, vous vous trompez profondément. Le niveau actuel de développement technologique implique leur utilisation même en métallurgie.

Ainsi, aujourd'hui, la lixiviation bactérienne des métaux est de plus en plus utilisée, alors qu'il est possible d'extraire beaucoup de matières premières de haute qualité à partir de minerais avec un minimum de matière (anciennes décharges), sans polluer tout le quartier avec dépotoirs de l'exploitation minière. Encore plus attrayante est l'extraction bactérienne des métaux précieux… des eaux usées ! Et nous ne parlons pas seulement de la production métallurgique, mais aussi des effluents des grandes villes.

Ainsi, l'introduction de technologies économes en ressources caractérise le degré de développement non seulement de l'industrie, mais aussi de la société dans son ensemble. En préservant l'environnement qui nous entoure, nous le transmettons à nos descendants.

En outre, la lixiviation peut produire d'énormes quantités de soufre à partir de charbon de mauvaise qualité et à haute teneur en cendres qui ne convient pas particulièrement à autre chose. Soit dit en passant, ces dernières années, notre pays a activement introduit la technologie de traitement biologique du lignite de mauvaise qualité, à partir de laquelle un bon sol artificiel est obtenu.

Construction

Les matériaux de construction les plus courants à notre époque sont le béton et le béton armé. Rien que dans notre pays, plus de 250 millions de tonnes sont produites chaque année. Par conséquent, les technologies de construction modernesdans une large mesure, ils se concentrent sur l'économie de ressources lors de leur sortie.

Économiser les ressources dans la production de béton armé

Le problème, c'est que le béton armé est un matériau très énergivore, dont la production nécessite énormément d'électricité. Il faut 470 000 kcal pour produire un seul mètre cube ! Si les processus technologiques sont imparfaits, ou dans le cas où il est nécessaire de couler des structures en béton quelque part à la décharge, alors les coûts peuvent même dépasser 1 million de kcal !

Étant donné que l'économie nationale nécessite au moins 12 millions de tonnes de béton par an, les technologies économes en énergie et en ressources permettent d'économiser énormément d'argent.

Le problème le plus important est l'importante dépense excessive de ciment par les constructeurs. Il existe plusieurs façons viables de corriger cet oubli. Premièrement, le plus grand gaspillage de matériaux est observé lorsque les constructeurs utilisent des granulats de mauvaise qualité qui ne répondent pas à un objectif précis. Ainsi, le plus souvent, cela se manifeste lorsque l'ASG est utilisé à la place du sable normal.

Dans une large mesure, vous pouvez réduire les coûts en utilisant des additifs plastifiants, qui sont désormais largement représentés sur la scène internationale de la construction. Un plastifiant de haute qualité vous permet de réduire la consommation de ciment de 20% à la fois, et les caractéristiques de résistance de la structure en cours de construction ne seront pas affectées. Étant donné que les dernières technologies de l'industrie permettent la production de centaines de leurs noms, les additifs plastifiants doiventappliquer le cas échéant.

Autres coûts énergétiques

Lors du durcissement isotherme dans un moule en acier, un mètre cube de béton "mange" au moins 60 000 kcal. Si l'équipement est défectueux, la perte de chaleur augmente de façon exponentielle. Ainsi, dans certaines usines, ce chiffre dépasse 200 000 kcal par mètre cube de béton. Ainsi, il est possible de réduire de plus de trois fois la surconsommation de ressources, simplement en réparant à temps les équipements utilisés dans la production de béton.

Une méthode très prometteuse consiste à chauffer le mélange plastifié à l'électricité (en hiver). Dans ce cas, il est possible de réduire considérablement la quantité non seulement de ciment, mais également de plastifiant dans le mélange.

Autres façons d'économiser du ciment

Il convient de noter que les énormes pertes de ciment lors de son transport jouent un rôle extrêmement négatif. Ce matériel ne doit en aucun cas être chargé à ciel ouvert, le transport avec rechargement fréquent n'est pas autorisé. Les pertes de ciment deviennent tout simplement gigantesques s'il est d'abord transporté par voie maritime, puis rechargé sur des plateformes ferroviaires, d'où il est acheminé par wagons.

Ces pertes peuvent être évitées si le clinker de ciment est transporté dans des régions éloignées. Il peut être téléchargé un nombre illimité de fois. Lorsque le matériau est livré sur le lieu de travail, le clinker est simplement broyé, ce qui permet d'obtenir un ciment de haute qualité dans la quantité requise.

La sélection correcte des qualités de béton est également extrêmement importante, ce quiadapté à une tâche particulière. La pratique montre que plus de 30 % de la perte totale de ciment se produit lorsque les constructeurs utilisent la mauvaise marque de béton. De ce fait, il n'est pas rare que des travaux soient entièrement refaits.

Ainsi, le développement des technologies modernes devrait contribuer à préserver les ressources utilisées dans toutes les branches de la science et de l'industrie. En introduisant de nouvelles méthodes de production, nous pouvons réduire la quantité d'émissions nocives dans l'air et l'eau et préserver l'environnement pour toutes les générations futures.