Najbolj razširjen gradbeni in inženirski material na svetu je jeklo. Gradbeni in infrastrukturni sektor porabita nekaj več kot polovico vsega proizvedenega jekla. Ob tem se postavlja vprašanje: ali proizvodnja jekla vpliva na okolje?
Jeklo se bo najverjetneje v veliki meri uporabljalo v različnih strukturah, vključno z uličnim pohištvom, večnadstropnimi zgradbami, domovi in mostovi, tako v strukturni strukturi kot v posameznih delih.
Vrednost jekla po vsem svetu je ogromna. Jeklo predstavlja približno 95 % vseh proizvedenih kovin in ima pomemben vpliv na gospodarstva in družbo na načine, ki niso le finančni dobički. Zaradi svoje prilagodljivosti, moči in praktičnosti je pomembna surovina za široko paleto blaga in uporab.
Kazalo
Kaj je jeklo?
Najprej bi morali pregledati definicijo jekla, preden jo preučimo vplivi na okolje. Če poenostavimo, je jeklo zlitina, sestavljena predvsem iz železa, ogljika in mangana, skupaj s sledovi silicija, žvepla in kisika.
Ta zlitina vsebuje 2 % oziroma 1 % ogljika in mangana. Vendar pa nastajajo nizko-, srednje- in visokoogljična jekla, jekla komercialne kakovosti pa imajo običajno bistveno nižje koncentracije teh komponent.
Moč in trdota jekla izhajata iz ogljika, zaradi česar je material tudi bolj krhek in manj uporaben. Zato zagotavljanje, da je jeklo ustreznega razreda za predvideno uporabo, zahteva skrben nadzor vsebnosti ogljika. Večina jekla ima 0.35 % ogljika, zelo malo pa 1.85 %.
Jeklu je mogoče dati ustrezne lastnosti z dodajanjem dodatnih sestavin tej mešanici. Na primer, dodajanje kroma povzroči proizvodnjo nerjavečega jekla.
Vplivi proizvodnje jekla na okolje
Postopek spreminjanja železove rude v jeklo se začne z rudarstvo, ali preprosto povedano, to je prva faza v procesu. Postopek peskanja itd premog zelo onesnažuje. Sprosti več onesnaževal, vključno s PM, ubežnim prahom in žveplovimi oksidi.
- Koksarna
- Plavž
- Ogljikov dioksid
- Dušikovi oksidi
- Žveplov dioksid
- Prah
- Organska onesnaževala
- Voda
1. Koksarna
Premogov katran, HOS, arzen, berilij, krom in drugi materiali so med onesnaževalci, ki se sproščajo iz peči na premog. So strupeni in morda celo rakavi.
2. Plavž
Železova ruda se tali v tekočem železu v plavžu. Osnovna kisikova metoda je ime te tehnike. Grodelj, znan tudi kot surovo železo, se proizvaja v peči z dovajanjem mešanice kovinske rude, koksa in talilnih sredstev, kot je apnenec. Grodelj se nato predela v jeklo.
Tehnologija EAF (Electric Arc Furnace) je alternativa, ki pri visokih temperaturah tali odpadno jeklo namesto grodlja. Oba procesa povzročita proizvodnjo onesnaževal, kot so ogljikovodiki, ogljikov monoksid, PM, NO2 in SO2.
3. Ogljikov dioksid
Ogljikovega dioksida (CO2) je količinsko največ emisije v zrak iz jeklenih objektov. Spremembe v količini jekla, proizvedenega iz rude, vplivajo na emisije ogljikovega dioksida, saj plavži in tovarne gobastega železa zmanjšujejo količino železove rude, ki je glavni vir emisij.
Uporaba fosilnih goriv v pečeh za toplotno obdelavo in ponovno ogrevanje na primer prav tako povzroča emisije.
Približno polovica energije, ki jo na splošno porabi jeklarska industrija, izvira iz premoga, ki se uporablja kot redukcijsko sredstvo v plavžih in obratih za gobo (procesni premog in druge vrste energije). Približno 90 % emisij ogljikovega dioksida iz jeklarske industrije izvira iz premoga.
4. Dušikovi oksidi
Emisije dušikovega oksida (NOx) se večinoma pojavljajo v koksarnah, elektroobločnih pečeh, pečeh za ponovno segrevanje in toplotno obdelavo, luženju z dušikovo kislino in transportu.
Zaradi visokih temperatur, ki so potrebne v železarski in jeklarski industriji, je težko preprečiti nastajanje dušikovih oksidov med procesi zgorevanja goriva, ker je dušik prisoten v zraku.
5. Žveplov dioksid
Emisije žveplovega dioksida (SO2) so tesno povezane s sežiganjem nafte, predvsem v pečeh za proizvodnjo koksa in ponovnem segrevanju.
6. Prah
Večina dejavnosti v jeklarski industriji povzroči nastajanje prahu, zlasti tiste, ki vključujejo plavže in koksarne. Razvoj prezračevalnih sistemov, filtrov in tehnologij za odpraševanje je privedel do znatnega zmanjšanja emisij prahu.
Na splošno lahko nameščeni filtri odstranijo več kot 99 odstotkov prašnih delcev, ki so prisotni v izločenih kurilnih plinih.
Kovinska vsebnost prahu – cink, nikelj, krom in molibden – je odstranjena, obdelana in v bistvu reciklirana, s čimer se spremeni v dragocen stranski proizvod.
Dejanske in specifične emisije prahu so se od leta 80 zmanjšale za približno 1992 %. Večdesetletne študije o mahu so pokazale, da so se emisije kovin zmanjšale predvsem skupaj s prahom.
V jeklarskem sektorju emisije prahu ne veljajo več za pomemben okoljski problem. Treba je opozoriti, da je sodobna tehnologija čiščenja draga in energetsko intenzivna, vključno z ravnanjem s prahom.
7. Organska onesnaževala
Primarni vir emisij ogljikovodikov je uporaba topil v postopkih, kot sta barvanje in čiščenje. Peči, ki se uporabljajo v proizvodnem procesu za taljenje odpadne kovine, so glavni vir emisij ogljikovodikov. Emisije ogljikovodikov iz talilnih peči so lahko povezane s spremembami v procesnih parametrih peči in najverjetneje tudi s sestavo odpadnega materiala.
V kombinaciji s filtri lahko učinkovito ločevanje prahu in uravnavanje temperature dimnih plinov zmanjšata določena onesnaževala, kot so dioksini, ki so večinoma vezani na prašne delce. Vendar pa je, kot kažejo rezultati meritev jeklarn iz leta 2005, izpuste dioksina izjemno težko oceniti.
8. Voda
Primarna uporaba vode je v postopkih hlajenja. Tehnološka voda se uporablja kot mazivo, za čiščenje, luženje in čiščenje procesnih plinov. V manjših količinah se uporablja tudi voda, ki se uporablja za sanitarije.
Kjer je morska voda dostopna, jo toplotni izmenjevalniki večinoma uporabljajo za posredno hlajenje. To pomeni, da povišanje temperature za največ nekaj stopinj ne bo imelo vpliva na vodo, ko bo ponovno izpuščena. V drugih primerih tehnike hlajenja uporabljajo površinsko vodo iz jezer in vodotokov.
Površinska voda se pogosto uporablja tudi kot tehnološka voda v jeklarnah; po postopkih čiščenja, kot sta sedimentacija in ločevanje oljne vode, lahko doseže stopnjo recikliranja, ki presega 90 %. Poleg tega, da se komunalna voda uporablja za sanitarije, se v skromnih količinah uporablja tudi za tehnološko vodo.
zaključek
Številna jeklarska podjetja trenutno ne upoštevajo najboljših praks, ko gre za obravnavo okoljskega vpliva proizvodnje jekla in problema emisij. Potrebni so hitri in obsežni ukrepi za uskladitev s predpisi in zmanjšanje onesnaženosti zraka, ki jo povzroča jeklarska industrija.
Eden od načinov za zmanjšanje industrijsko onesnaževanje je uporaba zajemanje in sekvestracija ogljika (CCS), ki odvaja ogljikov dioksid iz industrijskih obratov pri izvoru. Vendar je CCS drag in energetsko intenziven proces, ki je lahko tudi zelo škodljiv.
Glede na študije bi lahko sežiganje premoga itd. pri uporabi CCS povečalo emisije za 25 %. Edina izvedljiva možnost je poceni, visoko učinkovita metoda pokrivanja velikih regij.
Priporočila
- 9 najboljših tečajev o ogljičnem odtisu
. - 18 načinov za zmanjšanje ogljičnega odtisa doma
. - Razlogi, zakaj so ponori ogljika pomembni
. - 11 ogljično negativnih izdelkov, ki zmanjšujejo emisije toplogrednih plinov
. - Kaj so umetni ponori ogljika, kako so narejeni?
Po duši strasten okoljevarstvenik. Vodilni pisec vsebin pri EnvironmentGo.
Prizadevam si za ozaveščanje javnosti o okolju in njegovih problemih.
Vedno je šlo za naravo, zaščititi moramo, ne uničevati.