Экологизация промышленного производства

Внедрение графеновых технологий
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА

ЭКОЛОГИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

это инструмент обеспечения экологической безопасности и достижения устойчивого развития, интегрирующий социо-эколого-экономические процессы, основанные на принятии взаимосвязанных экономических, технико-технологических, социальных решений, способствующих эффективному достижению экологических целей и задач в эколого-экономический производственной системе.

Экологизация производства – это расширенное воспроизводство природных ресурсов путем совершенствования технологии, организации материального производства, повышение эффективности труда в экологической сфере.
Роль и значение научно-технического прогресса в экологизации производства
В основе технико-экономических мероприятий, осуществляемых для рационализации использования природно-сырьевых ресурсов лежит НТП. НТП выступает как средство разрешения противоречия между растущими потребностями общества в природных ресурсах и ограниченными возможностями природы по их воспроизведению и запасах.

Здесь можно выделить несколько аспектов:
  • повышение степени извлечения полезных ископаемых из недр Земли;
  • комплексная переработка, утилизация всех компонентов сырья, добываемого;
  • сокращение потерь ресурсов при их доведении до потребителя и в особенности при переработке в готовый продукт, использование отходов промышленного характера;
  • совершенствование структуры потребления ресурсов, экономия ресурсов, утилизация отходов, образующихся у населения;
  • применение новых видов энергии и материалов.

Экологизация промышленного производства нацелена на одно­временное повышение эффективности и снижение его природоемкости. Она предполагает формирование прогрессивной структуры общественно­го производства, ориентированной на увеличение доли продукции конечного потребления при снижении ресурсоемкости и отходности производственных процессов.
Суть экологизации промышленного производства сводится к тому, чтобы увеличить производительность предприятий, но при этом уменьшить их негативное воздействие на окружающую среду.
Так же в этом случае важно еще и уменьшить количество отходов.
Несколько принципов, которые помогут уменьшить негативное воздействие на окружающую среду
  • изменение отраслевой структуры — то есть нужно снизить количество производств с большим количеством отходов, так же производство не должно выпускать антиэкологическую продукцию;
  • кооперирование различных видов производств – этот принцип подразумевает вторичное использование отходов.
  • смена производственных технологий – этот принцип подразумевает использование технологий, которые помогут сберечь природные ресурсы.
  • создание новых видов продукции – здесь необходимо обратить внимание на то, что продукция должна иметь более долгий срок эксплуатации, также необходимо что бы продукцию после завершения ее срока эксплуатации могла быть повторно переработана.
  • современные технологии очистки – то есть в ходе производства должны использоваться сооружения, которые будут очищать отходы, делая их менее опасными для окружающей среды.
Модели промышленных производственных процессов с точки зрения эколо­гии
Любой производственный процесс представляет собой некоторую систему, органически связанную с внешней средой. Такая производственная система получает из окружающей среды исходное сырье, материалы, энер­гию, а отдает в нее готовую продукцию и всевозможные отходы. Функционирование системы осуществляется благодаря потоку энергии, подводимой из­вне (электрической, солнечной и т.п.) либо генерируемой внутри системы за счет физико-химических процессов. К отходам относятся все вещест­ва и материалы, тепловые выбросы, физические и биологические агенты, которые попадают во внешнюю среду и в дальнейшем уже не участвуют в получении продукции или энергии.

Если пользоваться представлениями термодинамики, то как и все сис­темы технологические процессы в принципе подразделяются на три категории: незамкнутые (открытые), замкнутые и изолированные. Абсолютное большин­ство реальных технологических процессов относятся к категории незам­кнутых . Замкнутыми считаются такие системы, у ко­торых отсутствует обмен с внешней средой веществом, но возможен обмен энергией. Технологическим аналогом замкнутой системы может служить такой процесс, в котором полностью отсутствуют отходы химических ве­ществ — твердые, жидкие и газообразные выбросы. Например, конечная сборка изделия из готовых деталей. При этом обмен с внешней средой исходным сырьем и готовой продукцией во внимание не принимается, хотя продукцию также можно рассматривать как отло­женный отход. Теоретически возможны и изолированные процессы, ко­торые не дают ни материальных, ни энергетических отходов.

В общем случае все технологические процессы можно рассматривать с точки зрения их экологического соответствия. Относительно эколо­гичными можно считать такие технологические процессы и производства, воздействие которых на окружающую среду в рамках определенных ко­личественных соотношений не нарушает нормального функционирования природных экосистем. Неэкологичные техпроцессы создают повышенную техногенную нагрузку и оказывает негативное воздействие на состояние окружающей природной среды.

Неэкологичным может быть любой технологический процесс. Так, за­мкнутый техпроцесс, не имеющий отвода химических веществ в окружающую среду, нельзя считать экологичным, если он сопровождается вредными физическими воздействиями: тепловыми выбросами, шумами, электромагнитными полями и т.п.
Экологически чистые производства
должны основываться на применении безотходных, малоотходных, ресурсо- и энергосберегающих технологий, машин и оборудования, а также на учете комплексной системы природоохранных мероприятий.

Известно, что чисто не там, где убирают, а там, где не сорят. Если уборка — это очистка на предприятии вред­ных выбросов, то «не сорить» позволяют разработка и внедрение малоотходных (или безотходных) технологий.

По определению, принятому Европейской экономи­ческой комиссией по малоотходным технологиям, без­отходная (экологически чистая) технология — это такой способ осуществления производства продукции (процесс, предприятие, производственный комплекс), при котором наиболее рационально и комплексно используются сырье и энергия в цикле «сырьевые ресурсы — производство — потребление — вторичные ресурсы» (так, чтобы любые воздействия на окружающую среду не нарушали ее нор­мальное функционирование).

К сожалению, абсолютно чистым промышленное про­изводство быть не может, но его отрицательное влияние на окружающую среду необходимо сводить к минимуму, т. е. заменять «грязные» производства на малоотходные.

Малоотходным является такое производство, при кото­ром вредное воздействие на окружающую среду не пре­вышает уровня, допустимого санитарно-гигиеническими нормами; при этом часть сырья и материалов переходит в отходы, которые направляют на захоронение.

Чистое производство характеризуется непрерывным и полным применением к процессам и продуктам природо­охранной стратегии, предотвращающей загрязнение окру­жающей среды, с тем чтобы понизить риск для человече­ства. Применительно к процессам — это рациональное использование сырья и энергии; исключение применения токсичных сырьевых материалов; уменьшение количества всех выбросов и отходов, образующихся в процессе про­изводства, а также степени их токсичности. Чистое про­изводство означает уменьшение воздействия продукта на окружающую среду в течение всего его жизненного цик­ла — от добычи сырья до утилизации (или обезврежи­вания) после использования. Чистое производство дости­гается улучшением технологии, применением ноу-хау и изменением управления производством и способов ути­лизации побочных продуктов.


Иногда, особенно в зарубежной литературе, употребляется термин «чистое производство», под которым понимают технологическую страте­гию, предотвращающую загрязнение окружающей среды и понижающую до минимума риск для людей и окружающей среды. Применительно к про­цессам — это рациональное использование сырья и энергии, исключение применения токсичных сырьевых материалов, уменьшение количества и степени токсичности всех выбросов и отходов, образующихся в процессе производства. С точки зрения продукции чистое производство означает уменьшение ее воздействия на окружающую среду в течение всего жиз­ненного циада продукта от добычи сырья до утилизации (или обезвре­живания) после использования. Чистое производство достигается путем улучшения технологии, применением ноу-хау и/или улучшением органи­зации производства (Зайцев, 1987). Отметим, что эти определения не под­разумевают возможности полной безотходности производства.

Создание малоотходных ресурсосберегающих технологий выдвигает ряд общих требований, направленных на качественное изменение произ­водства. Это:

— комплексная переработка сырья с использованием всех его компонентов;
-интенсификация производственных процессов на основе их авто­матизации, электронизации и роботизации; внедрение наукоемких, высокотехнологичных автоматизированных систем;
— цикличность и замкнутость материальных потоков при минимиза­ции производственных отходов;
— уменьшение разделения технологического процесса на отдель­ные операции, сокращение числа промежуточных стадий пере­хода от сырья к конечному продукту; применение непрерывных процессов и сокращение времени технологических циклов;
— сокращение удельного потребления прнродных ресурсов и энергии, максимальная замена первичных ресурсов вторичными, рециркуляция побочных продуктов и отходов в основной про­цесс, регенерация избыточной энергии;
— применение комбинированных энерготехнологических процес­сов, обеспечивающих максимальное использование всего потен­циала энергоресурсов;
— внедрение экологических биотехнологий на базе физико-химиче­ских и биологических процессов, обеспечивающих возможность использования или обезвреживания отходов путем доведения их до природного состояния;
— создание интегрированных технологий, охватывающих сферы природопользования, производства и потребления.

Системный анализ производственных процессов с этих позиций позво­ляет определить пути создания технологий нового поколения.
Основные принципы создания и развития малоотход­ных технологий:
1. Системность производства продукции, т. е. его со­ ответствие технологическим нормам; соблюдение очеред­ ности технологических процессов; ответственность за на­ рушение технологического процесса, повлекшее загрязне­ ние окружающей среды.

2. Минимизация источников загрязняющих веществ (например, уменьшение тепловых выбросов в атмосферу благодаря установке котлов-утилизаторов за высокотем­ пературными промышленными агрегатами или гасителей шума и вибрации в движущихся частях аппаратов).

3. Комплексность использования материальных и энер­ гетических ресурсов, т. е. всестороннее использование сырья и продуктов производства (например, применение в строительстве шлаков, образующихся в металлургиче­ ских печах и энергетических котлах).

4. Замкнутость материальных потоков, т. е. поэтап­ ное использование продукции технологических процессов (например, воды, охлаждающей высокотемпературные ап­ параты). •

5. Цикличность, т. е. многоразовость использования сырья. Реализация цикличности — это попытка человека подражать природе, в которой основным фактором ди­ намики природных процессов является кругооборот ве­ ществ.

6. Максимальное потребление компонентов сырья и потенциала энергетических ресурсов. К сожалению, не­ возможно целиком использовать сырье и энергию, поэто­ му полностью безотходной технология быть не может, но стремиться к ее большей экологизации, безусловно, необ­ ходимо.

7. Соблюдение предприятием предельно допустимой эко­ логической нагрузки (ПДЭН) и предельно допустимой концентрации (ПДК) вредных веществ, т. е. сохранение такого состояния окружающей среды, при котором антропогенное воздействие не вызывает ее отрицательных изменений.
Критерием полноты использования ресурсов является коэффициент безотходности К6

Если пользоваться представлениями термодинамики, то как и все сис­темы технологические процессы в принципе подразделяются на три категории: незамкнутые (открытые), замкнутые и изолированные. Абсолютное большин­ство реальных технологических процессов относятся к категории незам­кнутых . Замкнутыми считаются такие системы, у ко­торых отсутствует обмен с внешней средой веществом, но возможен обмен энергией. Технологическим аналогом замкнутой системы может служить такой процесс, в котором полностью отсутствуют отходы химических ве­ществ — твердые, жидкие и газообразные выбросы. Например, конечная сборка изделия из готовых деталей. При этом обмен с внешней средой исходным сырьем и готовой продукцией во внимание не принимается, хотя продукцию также можно рассматривать как отло­женный отход. Теоретически возможны и изолированные процессы, ко­торые не дают ни материальных, ни энергетических отходов.

В общем случае все технологические процессы можно рассматривать с точки зрения их экологического соответствия. Относительно эколо­гичными можно считать такие технологические процессы и производства, воздействие которых на окружающую среду в рамках определенных ко­личественных соотношений не нарушает нормального функционирования природных экосистем. Неэкологичные техпроцессы создают повышенную техногенную нагрузку и оказывает негативное воздействие на состояние окружающей природной среды.

Неэкологичным может быть любой технологический процесс. Так, за­мкнутый техпроцесс, не имеющий отвода химических веществ в окружающую среду, нельзя считать экологичным, если он сопровождается вредными физическими воздействиями: тепловыми выбросами, шумами, электромагнитными полями и т.п.
Технические направления создания малоотходных производств:
Ос­новные технические направления:

— разработка и внедрение принципиально новых тех­нологических процессов, реализация которых позволяет существенно уменьшить образование отходов.

— применение малоэнергоемких процессов (напри­мер, использование методов порошковой металлургии резко снижает теплопотребление на металлургических предприятиях);

— использование высокоэффективных методов тегаго- и массообмена (например, кипящего слоя в установках каталитического крекинга при переработке нефти);

— замена прямоточных потоков материалов и тепло­ носителей противоточными;

— внедрение технологии с использованием кислорода, водорода, озона, электрического тока. Следует, однако, иметь в виду, что для их получения требуется значитель­ный расход энергоресурсов, выработка которых связана со сжиганием топлива — процессом, загрязняющим ат­мосферу пылью, окислами азота и углерода. Примером эффективного применения кислорода в кипящем слое может служить кислородно-взвешенная плавка цветных металлов, разработанная в Гинцветмете;

— использование эффекта сверхпроводимости, а также технологий сверхвысоких давлений и температур;

— использование механических методов вместо хими­ческих процессов с применением кислот и щелочей;

— разработка высоких технологий, в частности плаз­менных и лазерных;

— внедрение современных мембранных, ионообмен­ных, экстракционных методов выделения ценных (и ток­сичных) веществ;

— применение при разработке месторождений эффек­тивных геотехнологических методов (например, подзем­ного выщелачивания);

— внедрение безводных методов обогащения и пере­работки сырья;

— замена огневой переработки руд и отходов гидроме­таллургическими методами, так как известно, что воду очищать проще, чем газы;

— изготовление биоразлагаемой тары (например, та­ких пакетов, которые в отличие от полиэтиленовых раз­лагаются в течение трех-пяти лет);

— повторное использование отработанного сырья (на­ пример, использование шлаков для производства керам­зита);

— многоотраслевая кооперация (создание комбинатов и комплексов заводов).
Организационые направления создания малоотходных производств:
К организационным направлениям внедрения малоот­ходных производств относятся:
— системная организация производства, обеспечиваю­ щая взаимосвязь производственных, социальных и при­ родных процессов. Примером может служить создание замкнутых водооборотных схем (в частности, на МНПЗ помимо замкнутой водооборотной схемы завода имеются внутренние водооборотные циклы в каждом цехе). При этом снижаются расходы на водоподготовку, потери воды в технологическом процессе и количество вредных вы­бросов. Осадки после очистки воды перерабатывают и ис­пользуют в виде вторичного сырья. Интересно отметить, что ранее складируемые шлаки уральских металлургиче­ских комбинатов содержат значительное количество ме­талла и на современном уровне развития металлургии мо­гут служить сырьем для вторичной его выплавки;

— многоразовое использование материалов за счет ор­ганизации цикличных процессов. Это касается не только воды, но и газов и материалов. Что касается материалов, то примером может служить рациональное использование катализаторов. Катализаторы ускоряют технологические процессы. Они являются ценным материалом, и поэтому их необходимо регенерировать, т. е. очищать и восстанав­ливать. При правильной организации процесса обеспечи­вается максимальный срок службы катализатора. После регенерации он возвращается в технологический цикл, а отходы регенерации удаляют с предприятия и перераба­тывают с извлечением ценных веществ. Утилизация BMP и ВЭР — один из основных факторов создания малоот­ходных технологий;

— комбинирование производств при организации комплексного использования сырья, энергоресурсов и продукции производства;

— кооперация производств с учетом утилизации BMP и ВЭР на крупных отечественных комбинатах, в частнос­ти на металлургических, вплоть до извлечения из шлако­вых отходов драгоценных металлов и редкоземельных элементов;

— научно-практическое обоснование района стро­ ительства производства с учетом фонового загрязнения окружающей среды и возможности кооперации с другими производствами региона;

— создание малоотходных ТПК и эколого-промышленных парков. При этом отходы одного предприятия используют на другом.

Научно обоснованная организация работ при со­здании ТПК могла бы привести к реализации техниче­ского кругооборота веществ и энергии вначале в от­дельных регионах, а затем в масштабах всей планеты;

— рациональная организация производства позволяет увеличить объем выпуска продукции и расширить ее но­ менклатуру и качество. В условиях рыночной экономики эффективной организации производства придается все возрастающее значение. Но погоня за прибылью не долж­на осуществляться за счет увеличения уровня выбросов вредных веществ в окружающую среду;

— создание региональных центров по переработке и обезвреживанию отходов производства и быта. Однако полигоны по захоронению твердых отходов — дорого­ стоящее мероприятие, поэтому целесообразно извлекать полезные вещества из мусора, снижая при этом расходы на создание и эксплуатацию полигонов.

Таким образом, экологизация технологий, создание и развитие малоотходных производств должны рассматри­ваться во взаимосвязи для реализации одной цели — сни­жения отрицательного антропогенного влияния на окру­жающую среду.
Современные материалы играют важную роль в области эклологии и энергетики.
Благодаря их уникальным свойствам и способности в 10 или 200 раз улучшать свойства других материалов, внедрение разработок на их основе выводят предметы и технологии на новый уровень ресурсоэффективности. Что способствует усилиям мирового сообщества снижению антрпогенных выбросов и замедлению скорости утраты биоразнообразия.

В причина успешного примения
2D-материалов?


Дело в парадоксальных для трехмерного мира физико-химических свойствах класса двумерных материалов. Благодаря уникальным свойствам своей электронной системы графен сегодня позволяет открывать новые и новые фундаментальные эффекты, а также демонстрировать те явления, которые уже давно были предсказаны теорией и ждали своего часа. Именно в работах с графеном ученые продемонстрировали такие эффекты квантовой физики, как парадокс Клейна и квантовый эффект Холла.

В технологической области, связанной с производством графеносодержащих («обогащенных») материалов есть понимание технических процессов. Их разработка и внедрение имеет огромное значение для экологии и энергетики. Имеет даже коммерческий смысл. Графен сам по себе все еще относительно дорогой (стоит более 100 долларов за кг). Но его количество, достаточное для улучшения свойств материала в 10 раз требуется иногда не более 0.5%, что добавляет к стоимости продукта не более чем несколько долларов за килограмм. Существуют специально созданные национальные исследовательские институты, посвященные изучению этого материала и его применений. Есть группа организаций, занимающихся производством самого графена. Есть компании, производящие продукты на основе графена, их в мире уже более пятидесяти.
Науно-прозводственное объединение Теслар активно исследует возможности и методы применения двумерных 2D: графена и других самых современных и перспективных материалов для улучшения качества жизни, охраны здоровья человека, защиты и восстановления окружающей среды.

Решения для индустрии

НПО Теслар проводит фундаментальные и прикладные исследования, а также опытно-конструкторские работы с целью создания новых возможных приложений, экологичных изделий, продуктов, систем и технологий на основе передовых разработок и наноматериалов. Стремится к расширению сотрудничества с исследовательскими командами и всеми заинтересованными лицами.

Производство графенсодержащих и других перспективных материалов и изделий организовано для эколого-технологической модернизации широкого спектра продуктов и технологий. Среди активно развивающихся направлений научно - технической деятельности НПО Теслар – создание графеновых добавок, значительно улучшающих свойств теплопроводных подложек и компаундов, паст, клея.

Уникальные материалы и разработки, включающие двумерные технологии, позволили беспрецедентно продлить срок службы изделий и добиться лучших мировых показателей в ряде отраслей деятельности человека; впервые получить безопасное и биологически адекватное искусственное освещение для человека; вывести энергоэффективность обьектов на новый уровень; снизить выбросы в атмосфферу и расходы на электроенргию; совершить прорыв в высокоточных агротехнологиях и расширирть сферы применения ситифермерства.
Эколого-технологическая модернизация ведет к снижению потребления энергии и антропогенных выбросов в атмосферу, отмене образования отходов и замедление скорости изменения климата.
Такие разработки вносят вклад в развитие здоровьесберегающих и ресурсосберегающих технологий, улучшение качества жизни нынешнего и будущих поколений.
НИЧЕГО НЕ исчезает, НО ВСЕ ТРАНСФОРМИРУЕТСЯ. - НПО ТЕСЛАР

Квантовая революция в экономике замкнутого цикла

Единственный разумный способ справиться с отходами - переработать их в полезные современные материалы. Новое слово в управлении отходами: переработка превратилась в процесс промышленного производства высококачественного инновационного материала - графена, востребованного во всех сферах жизнедеятельности человека и имеющего большое значение для экологии планеты.
Зеленый графен
Более 2/3 технологий и материалов, используемых людьми, можно значительно улучшить с помощью графена. Благодаря кооперации и технологиям мы можем добиться недоступных ранее результатов и помочь многим командам исследователей стать новаторами применения двумерных и квантовых технологий практически в любой отрасли. Это становится возможным не только благодаря труду изобретателей или инженеров, также в результате вашего осмысленного выбора.
Оставить заявку на внедрение графеновых технологий
Мы поможем Вам сформулировать реалистичное техническое задание и реализуем полный цикл НИОКР на современной научно-производственной базе, с привлечением ведущих отечественных специалистов, гарантируя сохранность конфиденциальной информации и высокое качество результата.

Мы открыты для сотрудничества и готовы проконсультировать Вас по вопросам внедрения графена и его производных в Ваш бизнес.
В связи с этим, мы расширили собственные производственные мощности по производству оксида графена и приглашаем частных лиц и коллективы из любой отрасли направлять свои предложения по любым удобным для них способам связи.
Если Вы заинтересованы в покупке графена или внедрении графеновых технологий, свяжитесь с нами любым удобным образом.
Close
У вас есть вопрос? Свяжитесь с нами
Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь c политикой конфиденциальности
Продолжите заполнение формы или напишите нам по адресу info@teslar.site
Укажите свои контактные данные и мы свяжемся с Вами
Являетесь ли Вы профессиональным инвестором?
Какие инвестиции Вас заинтересовали?
Какую сумму для инвестиций Вы рассматриваете в рублях?
5000
5000000
Добавьте комментарии
Участники общественного научно-производственного объединения знают больше и могут получить доступ к информации в любое время.
Как стать участником объединения узнайте на этой странице. Если Вы уже являетесь участником - пройдите аутентификацию по ссылке.
www.teslar.site © 2021 Изделия сертифицированы