Det mest brukte bygge- og ingeniørmaterialet i verden er stål. Bygg- og infrastruktursektoren forbruker noe over halvparten av alt produsert stål. Dette reiser spørsmålet: er det miljøpåvirkninger av stålproduksjon?
Stål vil mest sannsynlig bli brukt i utstrakt grad i en rekke strukturer, inkludert gatemøbler, fleretasjes bygninger, boliger og broer, både i strukturen og i de enkelte delene.
Verdien av stål over hele kloden er enorm. Stål står for rundt 95 % av alle metaller som produseres og har en betydelig innvirkning på økonomier og samfunn på andre måter enn bare økonomisk vinning. Det er et viktig råmateriale for et stort utvalg varer og bruksområder på grunn av dets tilpasningsevne, styrke og praktiske egenskaper.
Innholdsfortegnelse
Hva er stål?
Vi bør først gjennomgå definisjonen av stål før vi undersøker den effekter på miljøet. For å si det enkelt, er stål en legering som hovedsakelig består av jern, karbon og mangan, sammen med spormengder av silisium, svovel og oksygen.
Denne legeringen inneholder henholdsvis 2 % og 1 % karbon og mangan. Imidlertid lages lav-, middels og høykarbonstål, og stål av kommersiell kvalitet har vanligvis betydelig lavere konsentrasjoner av disse komponentene.
Stålets styrke og hardhet er avledet fra karbon, som også gjør materialet sprøere og mindre brukbart. For å sikre at stål er av riktig kvalitet for tiltenkt bruk krever derfor nøye kontroll av karboninnholdet. Størstedelen av stål har 0.35 % karbon, mens svært få har 1.85 %.
Stålet kan gis passende ytelseskvaliteter ved å tilsette ytterligere ingredienser til denne blandingen. For eksempel resulterer tilsetning av krom i produksjon av rustfritt stål.
Miljøpåvirkninger av stålproduksjon
Prosessen med å gjøre jernmalm til stål begynner med gruvedrift, eller for å si det enkelt, dette er det første trinnet i prosessen. Prosessen med sprengning, etc., med kull er svært forurensende. Det frigjør flere forurensninger, inkludert PM, flyktig støv og svoveloksider.
- Koksovn
- Høysovn
- Carbon Dioxide
- Nitrogenoksider
- Svoveldioksid
- Støv
- Organiske forurensninger
- Vann
1. Koksovn
Kulltjære, VOC, arsen, beryllium, krom og andre materialer er blant forurensningene som slippes ut fra kullfyrte ovner. De er giftige og muligens til og med kreftfremkallende.
2. Høysovn
Jernmalmen smeltes for å produsere flytende jern i masovnen. Den grunnleggende oksygenmetoden er navnet på denne teknikken. Råjern, også kjent som råjern, produseres i ovnen ved å mate en blanding av metallisk malm, koks og flussmidler som kalkstein. Råjern blir deretter bearbeidet til stål.
EAF-teknologien (Electric Arc Furnace) er et alternativ som smelter skrapstål ved høye temperaturer i stedet for råjern. Begge prosessene resulterer i produksjon av forurensninger som hydrokarboner, karbonmonoksid, PM, NO2 og SO2.
3. Carbon Dioxide
Karbondioksid (CO2) er kvantitativt størst luftbårne utslipp fra stålanlegg. Variasjoner i mengden stål produsert fra malm har innvirkning på karbondioksidutslipp siden masovner og svampejernsanlegg reduserer jernmalm, som er den primære kilden til utslipp.
Bruk av fossilt brensel i ovner for for eksempel varmebehandling og ettervarme gir også utslipp.
Omtrent halvparten av energien som brukes av stålindustrien totalt sett kommer fra kull som brukes som reduksjonsmiddel i masovner og jernsvampanlegg (prosesskull pluss andre energislag). Omtrent 90 % av karbondioksidutslippene fra stålsektoren kommer fra kull.
4. Nitrogenoksider
Nitrogenoksid (NOx)-utslipp skjer hovedsakelig i koksverk, lysbueovner, gjenoppvarming og varmebehandlingsovner, salpetersyrebeising og transport.
På grunn av de høye temperaturene som kreves i jern- og stålindustrien, er det vanskelig å forhindre dannelse av nitrogenoksider under forbrenningsprosesser fordi nitrogen er tilstede i luften.
5. Svoveldioksid
Svoveldioksid (SO2)-utslipp er nært knyttet til forbrenning av olje, først og fremst i koksproduksjon og gjenoppvarmingsovner.
6. Støv
De fleste stålindustrioperasjoner resulterer i dannelse av støv, spesielt de som involverer masovner og koksanlegg. Utviklingen av ventilasjonssystemer, filtre og fjerningsteknologi har ført til en betydelig reduksjon i støvutslipp.
Generelt sett kan installerte filtre eliminere mer enn 99 prosent av støvpartiklene som er tilstede i de utvunnede ovnsgassene.
Støvets metalliske innhold – sink, nikkel, krom og molybden – fjernes, håndteres og i hovedsak resirkuleres, noe som gjør det til et verdifullt biprodukt.
Faktiske og spesifikke støvutslipp har gått ned med rundt 80 % siden 1992. Studier utført over flere tiår på mose har vist at metallutslipp har gått ned i takt med støv, primært.
Innen stålsektoren anses støvutslipp ikke lenger å være et betydelig miljøproblem. Det skal bemerkes at moderne renseteknologi er dyrt og energikrevende, inkludert støvhåndtering.
7. Organiske forurensninger
Den primære kilden til hydrokarbonutslipp er bruk av løsemidler i prosedyrer som maling og rengjøring. Ovnene som brukes i produksjonsprosessen for å smelte skrapmetall er den primære kilden til hydrokarbonutslipp. Hydrokarbonutslipp fra smelteovner kan være knyttet til endringer i ovnens prosessparametere samt, mest sannsynlig, sammensetningen av skrotet.
Når sammenkoblet med filtre, kan effektiv støvseparasjon og temperaturstyring av røykgasser redusere visse forurensninger, for eksempel dioksiner, som for det meste er knyttet til støvpartikler. Men som stålfabrikkenes måleresultater fra 2005 viser, er det ekstremt vanskelig å vurdere dioksinutslipp.
8. Vann
Den primære bruken av vann er i kjøleprosedyrer. Prosessvann brukes som smøremiddel for rensing, beising og rensing av prosessgasser. Vann som brukes til sanitæranlegg brukes også i mindre mengder.
Der sjøvann er tilgjengelig, bruker varmevekslere det mest til indirekte kjøling. Dette indikerer at en temperaturøkning på ikke mer enn noen få grader ikke vil ha innvirkning på vannet når det slippes ut igjen. I andre tilfeller bruker kjøleteknikker overflatevann fra innsjøer og vassdrag.
Overflatevann er også ofte brukt som prosessvann i stålfabrikker; etter renseprosesser som sedimentering og oljevannseparasjon, kan den oppnå en resirkuleringsgrad på over 90 %. I tillegg til å brukes til sanitær, brukes kommunalt vann også i beskjedne mengder til prosessvann.
konklusjonen
Mange stålbedrifter følger for tiden ikke beste praksis når det gjelder å håndtere miljøpåvirkningen av stålproduksjon og problemet med utslipp. Rask og omfattende handling er nødvendig for å overholde regelverket og redusere luftforurensning forårsaket av stålindustrien.
En metode for å redusere industriell forurensning er å bruke karbonfangst og sekvestrering (CCS), som fjerner karbondioksid fra industrianlegg ved kilden. CCS er imidlertid en kostbar og energikrevende prosess som også kan være svært skadelig.
Ifølge studier kan brenning av kull osv. øke utslippene med 25 % når CCS brukes. Det eneste levedyktige alternativet er en rimelig, svært effektiv metode for å dekke store regioner.
Anbefalinger
- 9 beste karbonavtrykkskurs
. - 18 måter å redusere karbonavtrykk hjemme
. - Grunner til at karbonvasker er viktige
. - 11 Karbonnegative produkter som reduserer drivhusutslipp
. - Hva er kunstige karbonvasker, hvordan lages de?
En lidenskapsdrevet miljøforkjemper utenat. Lead content writer hos EnvironmentGo.
Jeg streber etter å utdanne publikum om miljøet og dets problemer.
Det har alltid handlet om natur, vi burde beskytte ikke ødelegge.