Ako ste ikada prošli pored čeličane ili držali dio automobila, građevinsku gredu ili čak kuhinjski nož, vjerovatno ste stupili u interakciju sa fero silicijumom, a da toga niste ni svjesni. Kao dobavljač fero silicijuma, provodim dosta vremena govoreći o tome kako naš proizvod čini da te industrije rade - odokosnica industrije čelika za skrivene daljnje upotrebe. Ali u posljednje vrijeme, sve više i više kupaca mi postavlja pitanje koje je svima u posljednje vrijeme na umu: kakav je ekološki otisak proizvodnje ovih stvari?
Shvatam. Globalni klimatski ciljevi više nisu samo modne riječi. Svaki korak proizvodnje, od nabavke sirovina do isporuke finalnog proizvoda, ima utjecaja. Dobra vijest je da je proizvodnja fero silicijuma proces koji se dosta razvio u posljednjih 20 godina – i da ima i velike, dobro poznate ekološke izazove i neka podcijenjena područja u kojima dobavljači ostvaruju pravi napredak. Hajde da ovo razložimo kao da bih to objasnio drugom dobavljaču ili inženjeru čeličane, bez zagušljivog žargona.
Prvo, počnimo s osnovama kako se proizvodi fero silicij, jer ne možete govoriti o njegovom utjecaju na okoliš bez razumijevanja sirovina i procesa. Fero silicij je legura silicija i željeza, obično pomiješana da ima 75% silicija (75FeSi je najčešći razred) ili 50% silicija (50FeSi, koristi se za primjene čelika niže čvrstoće). Da biste ga napravili, zagrevate silicijum dioksid visoke čistoće (to je silicijum dioksid, zar ne? Iste stvari u pesku ili kvarcu), koks (proizvod ugljika bogatog ugljenom) i gvozdenu rudu u ogromnoj elektrolučnoj peći (EAF) na super visoke temperature - poput 1.800°C (3.270°F) dovoljno vruće da Reakcija odvaja silicijum od kiseonika u silicijum dioksidu i meša ga sa gvožđem iz rude da bi se dobila legura. To je osnovni proces.
Sada, najveći ekološki hit ovdje? Upotreba energije. Ti EAF-ovi su svinje snage. Radio sam s pećima koje povlače 20 do 30 megavata struje za osmosatnu smjenu. To je dovoljno snage za 15.000 prosječnih američkih domova za jedan dan. Nekada je većina te električne energije dolazila iz elektrana na ugalj, što je značilo da je svaka tona fero silicijuma proizvodila povećane emisije ugljičnog dioksida (CO2), glavnog stakleničkog plina koji je pokretao klimatske promjene. Brojke su oštre: tradicionalne fero silicijumske elektrane na ugalj proizvode otprilike 10 metričkih tona CO2 za svaku tonu 75FeSi koju proizvedu. Za fabriku srednje veličine koja proizvede 50.000 tona godišnje, to je 500.000 tona CO2 godišnje, što je ekvivalentno emisiji 108.000 automobila na plin koji se voze godišnje.
Ali evo stvari: to nije uklesano. Sve više dobavljača prelazi na mreže na obnovljive izvore energije - vjetar, solarnu energiju, hidro, čak i prirodni plin sa hvatanjem ugljika. Prošle godine, prijatelj koji vodi fabriku fero silicijuma na Islandu (gdje je skoro sva električna energija iz geotermalne i hidroelektrane) rekao mi je da su njihove emisije CO2 manje od 1 tone po toni fero silicijuma. To je 90% manje od tradicionalnih operacija. To je ogroman pomak, ali ima i veliku zamku: obnovljiva električna energija nije dostupna svuda, a transport fero silicijuma s niskim udjelom ugljenika do kupaca može dodati neke emisije iz lanca snabdijevanja. Radimo na tome tako što nabavljamo lokalnu struju kada je to moguće i optimiziramo rute dostave kako bismo smanjili potrošnju goriva.
Sljedeće, emisije iznad CO2. Proizvodnja fero silicijuma nije samo problem CO2 – postoje i drugi zagađivači zraka koji imaju veliki lokalni i globalni utjecaj. Prvo, tu je silika prašina. Čekajte, ne lijep prah silicijevog dioksida koji možete kupiti za laboratorijsku upotrebu ili betonske mješavine, već fine čestice (PM2,5) koje se oslobađaju kada zagrijete sirovi silicijum. Te sitne čestice su manje od 2,5 mikrometara široke - toliko male da mogu ući duboko u pluća, pa čak i u krvotok, uzrokujući respiratorne probleme. Još 1990-ih, kontrola prašine je u osnovi bila samo veliki filter na izduvnim gasovima iz peći, ali sada koristimo vreće i elektrofiltere koji hvataju 99,9% te prašine. Ostaci filtriranog silicijum dioksida se takođe ne rasipaju - mi ga prodajemo kaoSilica Powderza aditive za beton, tretman vode, pa čak i kozmetiku. To je dobitna kombinacija: prašina se više ne diže u zrak, a mi smanjujemo otpad umjesto da ga šaljemo na deponije.
Zatim tu su i druge velike emisije: ugljen monoksid (CO) i isparljiva organska jedinjenja (VOC). Koks koji se koristi u peći razgrađuje se na visokim temperaturama, a kada nema dovoljno kisika da ga potpuno sagori, oslobađa CO, otrovni plin koji može biti fatalan u visokim koncentracijama. Starije peći su nekada samo ispuštale CO direktno u atmosferu, ali moderna postrojenja hvataju taj plin i koriste ga kao gorivo za zagrijavanje samog EAF-a – tako da umjesto da troše energiju, one recikliraju emisije u energiju za proces. Mnoga postrojenja također obnavljaju VOC iz otpadnog plina i ponovo ih koriste, što smanjuje i zagađenje zraka i potrebu za dodatnim gorivom. To je kao pretvaranje otpadnog proizvoda u genija za resurse, ako mene pitate.
Šta je sa otpadom? Svaki industrijski proces proizvodi otpad, a fero silicij nije izuzetak. Najveći nusproizvod je šljaka, staklast, rastopljeni materijal koji pluta na vrhu rastopljenog fero silicijuma u peći. Kada se silicijum izlije, šljaka se hladi u čvrste komade. Dugo se ta šljaka samo bacala na deponije. Ali danas je to vrijedan proizvod. Prodajemo naše prerađeneFerro Alloy Siliconislagkao sirovina za proizvodnju cementa, podloga za puteve, pa čak i kao aditiv za đubrivo (ima male količine silicijuma koji je dobar za rast useva). Neke od toga također pretvaramo uSredstvo za uklanjanje šljakeza čeličane, što čini bržim i lakšim čišćenje šljake iz čeličnih kutlača. Količina otpada koji ide na deponije iz našeg poslovanja je opala za 85% u proteklih 10 godina, što je broj na koji sam zaista ponosan.
Čekajte, ali postoji dio o kojem se manje govori: korištenje vode i kontaminacija. Fabrikama fero silicijuma je potrebno puno vode za hlađenje EAF-a i rastopljenog metala. Tradicionalno, biljka bi izvlačila milione galona slatke vode iz rijeka ili jezera svake godine, a dio bi bio kontaminiran teškim metalima ili nesagorjelim koksom, tako da je morao biti tretiran prije nego što je pušten nazad. Sada većina modernih postrojenja koristi zatvorene sisteme za vodu – recikliraju 95% vode koju koriste, tako da jedva da trebaju unositi novu vodu. To je velika stvar za područja sa nedostatkom vode. Uložili smo i u sopstveni sistem zatvorene petlje, koji smanjuje našu potrošnju vode za 90% u poređenju sa našim starim postrojenjem. Mala količina vode koju moramo ispustiti redovno se testira i zadovoljava ili premašuje sve EPA (ili lokalne regulatorne) standarde.
Naravno, nijedan proces nije savršen, a još uvijek postoje izazovi na kojima svi radimo. Jedna velika je eksploatacija sirovina. Silicijum koji koristimo dolazi iz rudnika kvarca, a koks iz rudnika uglja, od kojih oba imaju svoje uticaje na životnu sredinu – narušavanje tla, zagađenje vode i emisije gasova staklene bašte iz transporta. Radimo s našim dobavljačima sirovina na izvorima iz rudnika koji koriste održive prakse, kao što je pošumljavanje miniranih područja i smanjenje emisija iz transporta lokalnim izvorima. Neke novije tvornice fero silicija čak eksperimentiraju s korištenjem vodika umjesto koksa kao redukcijskog agensa, što bi smanjilo emisije CO2 gotovo na nulu jer vodik proizvodi vodenu paru samo kada reagira sa silicijumom. Ta tehnologija je još uvijek u ranoj fazi, ali sam uzbuđen što ide.
Drugi izazov je kraj životnog vijeka proizvoda koji koriste fero silicij. Čekaj, fero silicij se uglavnom koristi kao sredstvo za legiranje čelika, zar ne? Čini čelik jačim, izdržljivijim i otpornim na koroziju. Kada čelični proizvodi poput automobila ili zgrada dođu do kraja svog životnog vijeka, oni se recikliraju - a fero silicij u čeliku također se može u potpunosti reciklirati. Dakle, nije kao da su emisije iz proizvodnje fero silicijuma zaključane u proizvodu koji je bačen i zaboravljen. Što se toga tiče, ako želite saznati više o tome kako fero silicij pokreće industriju čelika, možete pogledati našu stranicu naUpotreba fero silicijuma u industriji čelika.
Kao dobavljaču, nije mi stalo samo da napravim dobar proizvod – brinem da ga napravim na način koji ne šteti planeti. Znam da mnogi kupci traže partnere koji daju prioritet održivosti, a to je upravo ono što mi ovdje gradimo. Uvijek ulažemo u novu tehnologiju, optimiziramo naše procese i radimo s našim dobavljačima kako bismo smanjili naš kolektivni otisak. Ako ste čeličana, građevinska kompanija ili bilo koja firma kojoj je potreban visokokvalitetni fero silicij,Alloy Cored Wire(još jedan proizvod koji nudimo za proizvodnju čelika) ili bilo koje od naših fero silikonskih rješenja, voljeli bismo razgovarati o tome kako možemo zadovoljiti vaše potrebe dok radimo na zajedničkim ciljevima održivosti.
Hajde da ovo završimo na brzinu. Ekološki uticaji proizvodnje fero silicijuma su stvarni, ali nisu fiksni. Zahvaljujući napretku u energetici, reciklaži otpada i kontroli zagađenja, prešli smo dug put od dana kada su postrojenja s visokim emisijama i velikim otpadom. Ima još posla – još nismo tamo gdje treba da budemo – ali napredak koji smo napravili u posljednje dvije decenije mi daje nadu. Za svakoga u industriji, odabir dobavljača koji ulaže u održive prakse nije dobar samo za planetu, već je dobar i za vaše poslovanje, jer sve više kupaca zahtijeva materijale s niskim udjelom ugljika. Ako želite razgovarati o našim proizvodima, našim naporima za održivost ili naručiti, kontaktirajte naš tim već danas. Tu smo da pomognemo.
Reference
- Međunarodna agencija za energiju (IEA). (2022). Putokaz za tehnologiju fero legura. IEA Publications.
- Svjetsko udruženje čelika. (2023). Ekološki otisak proizvodnje čelika, Aneks: Proizvodnja fero silicijuma.
- Američka agencija za zaštitu životne sredine (EPA). (2021). Kontrola zagađenja zraka za proizvodnju feromangana i ferosilicijuma.
- Udruženje proizvođača fero legura (FAPA). (2022). Održive prakse u primarnoj proizvodnji fero silicijuma.
