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[編譯]廢物衍生燃料的增長(cháng)

2024/06/20 14:32 來(lái)源:水泥大數據研究院 李坤明

最近的研究表明,與煤炭相比,每公斤RDF的燃燒可減少約2.25公斤二氧化碳。......

水泥是現代生活所需的最基本材料之一。英國每年生產(chǎn)超過(guò)800萬(wàn)噸水泥用于建造房屋、學(xué)校、道路、辦公室和醫院,泰國每年生產(chǎn)近3300萬(wàn)噸水泥,印度是僅次于中國的世界第二大水泥生產(chǎn)國,每年生產(chǎn)超過(guò)3.23億噸水泥。

然而,要達到制造工藝所需的約1500℃的溫度,需要大量能源密集型化石燃料,主要是煤炭。因此,水泥行業(yè)占全球溫室氣體排放量的8%,其40%來(lái)自燃料使用,60%來(lái)自化學(xué)反應。

近年來(lái)的一個(gè)成功案例是采用替代品替代化石燃料,例如由日常垃圾的可燃成分制成的垃圾衍生燃料(RDF)和碳密集度較低的不可回收塑料廢物(NRPW)。最近的研究表明,與煤炭相比,每公斤RDF的燃燒可減少約2.25公斤二氧化碳。

目前,歐洲是替代燃料使用方面的全球領(lǐng)先者,在某些情況下,政府部門(mén)可以向水泥生產(chǎn)商支付焚燒廢料的費用,或者免費提供廢料以供處理。在德國和波蘭,替代率高達70%。英國整個(gè)行業(yè)的平均總替代率目前為43%--每年替代相當于50萬(wàn)噸煤炭,但仍遠低于70% 的目標。

在亞洲,替代燃料的利用率嚴重不足。例如,中國和印度是全球最大的兩個(gè)水泥生產(chǎn)國,替代率分別為7%和4%。中國、印度、緬甸、泰國和越南是世界上塑料消費量最大的國家--每天積累約217000噸塑料垃圾,替代和減排的機會(huì )應該非常大。然而,這些國家中的許多國家沒(méi)有必要的廢物管理基礎設施來(lái)收集和處理塑料垃圾。

替代燃料的復雜性 

替代燃料的成分將以不同的方式影響生產(chǎn)過(guò)程,從水分含量到揮發(fā)性物質(zhì)含量和顆粒大小。替代燃料來(lái)自許多不同的領(lǐng)域,其成分遠比煤炭復雜,還含有可能導致工廠(chǎng)內積聚和堵塞的化學(xué)物質(zhì)。這反過(guò)來(lái)又會(huì )導致生產(chǎn)中斷,甚至出現危險的熱失控情況。替代燃料的能量密度也較低,并且在水分含量方面帶來(lái)挑戰。

此外,焚燒這些廢物時(shí)釋放出的二惡英和呋喃(一類(lèi)有毒物質(zhì))可能對我們的健康和生態(tài)系統有害,具體取決于焚燒過(guò)程的溫度和廢物的成分。

水泥窯使用RDF的另一個(gè)主要問(wèn)題是氯含量,氯含量會(huì )影響混凝土的結構完整性。氯化合物和堿硅反應會(huì )產(chǎn)生鹽,從而導致微裂紋和抗壓強度下降。氯還會(huì )使混凝土中的鐵氧化,導致結構過(guò)早損壞。

綜上所述

RDF和 NRPW作為水泥生產(chǎn)中的替代燃料,其增長(cháng)速度越來(lái)越快,與煤炭相比,其直接好處是減少碳排放,使用這些燃料可以加快從地面、水道和當地環(huán)境中清除這些廢物。全球垃圾場(chǎng)和垃圾填埋場(chǎng)中積累了約50億噸塑料廢??物,水泥行業(yè)使用這些廢物可能被視為雙贏(yíng)的解決方案。

另一種觀(guān)點(diǎn)是,垃圾應該得到更好的分類(lèi)和回收,而不是焚燒。新興的人工智能技術(shù),例如由我們的Greyparrot AI朋友開(kāi)發(fā)的人工智能垃圾識別系統, <https://www.greyparrot.ai/>可以部署在回收工廠(chǎng)的移動(dòng)傳送帶上,有可能顯著(zhù)改變這一現狀。我們還需要更好的法規和對垃圾管理基礎設施的投資。

對于我們可以燃燒的替代燃料,這些不同的相互作用增加了工廠(chǎng)控制參數決策的復雜性。人工智能可以模擬潛在燃料組合的影響,并了解不同替代燃料的性能和混合之間的關(guān)系。這些預測工具需要預測隨著(zhù)時(shí)間的推移堵塞形成的可能性,并準確地捕捉復雜的物理化學(xué)反應。這是Carbon Re將在我們的Delta Zero平臺中構建的東西。

編輯:李坤明

監督:0571-85871667

投稿:news@ccement.com

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