Dünyada en yaygın kullanılan yapı ve mühendislik malzemesi çeliktir. İnşaat ve altyapı sektörleri üretilen çeliğin yarısından fazlasını tüketiyor. Bu şu soruyu akla getiriyor: Çelik üretiminin çevresel etkileri var mı?
Çelik büyük olasılıkla şehir mobilyaları, çok katlı binalar, evler ve köprüler dahil olmak üzere çeşitli yapılarda hem yapısal dokuda hem de bireysel parçalarda yaygın olarak kullanılacaktır.
Çeliğin dünya çapındaki değeri çok büyüktür. Çelik, üretilen tüm metallerin yaklaşık %95'ini oluşturur ve ekonomiler ve toplum üzerinde sadece finansal kazançtan başka şekillerde de önemli bir etkiye sahiptir. Uyarlanabilirliği, gücü ve pratikliği nedeniyle çok çeşitli mallar ve kullanımlar için hayati bir hammaddedir.
İçindekiler
çelik nedir?
Çeliğin anlamını incelemeden önce tanımını gözden geçirmeliyiz. çevre üzerindeki etkiler. Basitçe söylemek gerekirse çelik, esas olarak demir, karbon ve manganezin yanı sıra eser miktarda silikon, kükürt ve oksijenden oluşan bir alaşımdır.
Bu alaşım sırasıyla %2 ve %1 oranında karbon ve manganez içerir. Ancak düşük, orta ve yüksek karbonlu çelikler üretilir ve ticari kalitedeki çelikler genellikle bu bileşenlerin önemli ölçüde daha düşük konsantrasyonlarına sahiptir.
Çeliğin mukavemeti ve sertliği karbondan kaynaklanır, bu da malzemeyi daha kırılgan ve daha az işlenebilir hale getirir. Bu nedenle çeliğin kullanım amacına uygun kalitede olmasını sağlamak, karbon içeriğinin dikkatli bir şekilde kontrol edilmesini gerektirir. Çeliğin büyük bir kısmında %0.35 karbon bulunurken, çok azında %1.85 karbon bulunur.
Bu karışıma başka bileşenler eklenerek çeliğe uygun performans nitelikleri kazandırılabilir. Örneğin krom eklenmesi paslanmaz çelik üretimiyle sonuçlanır.
Çelik Üretiminin Çevresel Etkileri
Demir cevherini çeliğe dönüştürme süreci şu şekilde başlar: madencilik, ya da basitçe söylemek gerekirse, bu sürecin ilk aşamasıdır. Patlatma işlemi vb. kömür oldukça kirleticidir. PM, kaçak toz ve kükürt oksitler de dahil olmak üzere birçok kirletici madde açığa çıkarır.
- Kok Fırını
- Yüksek fırın
- Karbon dioksit
- Azot oksitler
- Kükürt Dioksit
- Toz
- Organik Kirleticiler
- Su
1. Kok Fırını
Kömür katranı, VOC'ler, arsenik, berilyum, krom ve diğer maddeler kömürle çalışan fırınlardan salınan kirleticiler arasındadır. Zehirlidirler ve muhtemelen kanserlidirler.
2. Yüksek fırın
Yüksek fırında sıvı demir üretmek için demir cevheri eritilir. Temel Oksijen Yöntemi bu tekniğin adıdır. Ham demir olarak da bilinen pik demir, fırında metalik cevher, kok ve kireçtaşı gibi eritici maddelerden oluşan bir karışımın beslenmesiyle üretilir. Daha sonra pik demir işlenerek çeliğe dönüştürülür.
EAF (Elektrikli Ark Ocağı) teknolojisi, pik demir yerine hurda çeliği yüksek sıcaklıklarda eriten bir alternatiftir. Her iki süreç de hidrokarbonlar, karbon monoksit, PM, NO2 ve SO2 gibi kirletici maddelerin üretimiyle sonuçlanır.
3. Karbon dioksit
Karbondioksit (CO2) niceliksel olarak en büyük çelik tesislerinden kaynaklanan hava kaynaklı emisyon. Yüksek fırınlar ve sünger demir tesisleri emisyonların ana kaynağı olan demir cevherini azalttığından, cevherden üretilen çelik miktarındaki değişiklikler karbondioksit emisyonları üzerinde etkiye sahiptir.
Örneğin fosil yakıtların ısıl işlem ve yeniden ısıtma amacıyla fırınlarda kullanılması da emisyonlara neden olur.
Genel olarak çelik endüstrisi tarafından kullanılan enerjinin yaklaşık yarısı, yüksek fırınlarda ve sünger demir tesislerinde indirgeyici madde olarak kullanılan kömürden (proses kömürü artı diğer enerji türleri) gelmektedir. Çelik sektöründen kaynaklanan karbondioksit emisyonlarının yaklaşık %90'ı kömürden kaynaklanmaktadır.
4. Azot Oksitler
Azot oksit (NOx) emisyonları çoğunlukla kok fabrikalarında, elektrik ark ocaklarında, yeniden ısıtma ve ısıl işlem fırınlarında, nitrik asit dekapajında ve nakliyede meydana gelir.
Demir-çelik endüstrisinde gerekli olan yüksek sıcaklıklar nedeniyle, havada nitrojen bulunması nedeniyle yakıtın yanma prosesleri sırasında nitrojen oksit oluşumunun önlenmesi zordur.
5. Kükürt Dioksit
Kükürt dioksit (SO2) emisyonları, öncelikle kok üretimi ve yeniden ısıtma fırınlarında petrolün yakılmasıyla yakından bağlantılıdır.
6. Toz
Çelik endüstrisi operasyonlarının çoğu, özellikle yüksek fırınlar ve kok tesislerinin dahil olduğu operasyonlar, toz oluşumuyla sonuçlanır. Havalandırma sistemlerinin, filtrelerin ve tozsuzlaştırma teknolojilerinin geliştirilmesi, toz emisyonlarında önemli bir azalmaya yol açmıştır.
Genel olarak konuşursak, kurulu filtreler, çıkarılan fırın gazlarında bulunan toz parçacıklarının yüzde 99'undan fazlasını ortadan kaldırabilir.
Tozun metalik içeriği (çinko, nikel, krom ve molibden) uzaklaştırılır, işlenir ve esas olarak geri dönüştürülerek değerli bir yan ürüne dönüştürülür.
Gerçek ve spesifik toz emisyonları 80'den bu yana yaklaşık %1992 oranında azaldı. Yosun üzerinde onlarca yıldır yürütülen araştırmalar, metal emisyonlarının öncelikle tozla birlikte azaldığını gösterdi.
Çelik sektöründe toz emisyonları artık önemli bir çevresel sorun olarak görülmüyor. Modern arıtma teknolojisinin, toz işleme de dahil olmak üzere pahalı ve enerji yoğun olduğu unutulmamalıdır.
7. Organik Kirleticiler
Hidrokarbon emisyonlarının ana kaynağı boyama ve temizleme gibi işlemlerde solventlerin uygulanmasıdır. Hurda metali eritmek için üretim sürecinde kullanılan fırınlar, hidrokarbon emisyonlarının birincil kaynağıdır. Eritme fırınlarından kaynaklanan hidrokarbon emisyonları, fırının işleme parametrelerindeki değişikliklere ve büyük olasılıkla hurdanın yapısına bağlı olabilir.
Baca gazlarının etkin toz ayrımı ve sıcaklık yönetimi, filtrelerle birlikte kullanıldığında, çoğunlukla toz parçacıklarına bağlı olan dioksinler gibi belirli kirleticileri azaltabilir. Ancak çelik fabrikalarının 2005 ölçüm sonuçlarının da gösterdiği gibi dioksin emisyonlarını değerlendirmek son derece zordur.
8. Su
Suyun birincil kullanımı soğutma prosedürlerindedir. Proses suyu, proses gazlarının temizlenmesi, dekapajlanması ve temizlenmesi için yağlayıcı olarak kullanılır. Sanitasyon için kullanılan su da daha küçük miktarlarda kullanılır.
Deniz suyunun erişilebilir olduğu yerlerde ısı eşanjörleri bunu çoğunlukla dolaylı soğutma için kullanır. Bu da birkaç dereceyi aşmayacak sıcaklık artışının tekrar serbest bırakıldığında suya bir etkisinin olmayacağını gösteriyor. Diğer durumlarda soğutma teknikleri göllerden ve su yollarından gelen yüzey suyunu kullanır.
Yüzey suyu aynı zamanda çelik fabrikalarında proses suyu olarak da yaygın olarak kullanılmaktadır; çökeltme ve yağlı su ayrıştırma gibi temizleme işlemleri sonrasında %90'ı aşan bir geri dönüşüm oranına ulaşılabilmektedir. Belediye suyu, sanitasyon amacıyla kullanılmasının yanı sıra, proses suyu için de mütevazi miktarlarda kullanılmaktadır.
Sonuç
Pek çok çelik işletmesi, çelik üretiminin çevresel etkileri ve emisyon sorununu ele alma konusunda şu anda en iyi uygulamalara bağlı kalmıyor. Düzenlemelere uymak ve çelik sektörünün neden olduğu hava kirliliğini azaltmak için hızlı ve büyük eylemler gerekiyor.
Azaltma yöntemlerinden biri endüstriyel kirlilik kullanmaktır karbon yakalama ve tecrit (CCS)Endüstriyel tesislerden karbondioksiti kaynağında uzaklaştırır. Ancak CCS pahalı ve enerji yoğun bir işlemdir ve aynı zamanda oldukça zarar verici olabilir.
Araştırmalara göre kömür vb. yakmanın CCS kullanıldığında emisyonları %25 oranında artırabileceği belirtiliyor. Uygulanabilir tek seçenek, geniş bölgeleri kapsayan düşük maliyetli, yüksek verimli bir yöntemdir.
Öneriler
- 9 En İyi Karbon Ayak İzi Kursu
. - Evde Karbon Ayak İzini Azaltmanın 18 Yolu
. - Karbon yutaklarının önemli olmasının nedenleri
. - Sera Emisyonlarını Azaltan 11 Karbon Negatif Ürün
. - Yapay Karbon Lavabo Nedir, Nasıl Yapılır?
Ezbere tutkuyla hareket eden bir çevreci. EnvironmentGo'da lider içerik yazarı.
Halkı çevre ve sorunları hakkında bilgilendirmeye çalışıyorum.
Her zaman doğa ile ilgili olmuştur, yok etmek değil, korumalıyız.