تناغم الحياة (الكيميائية) هو إيقاع قوي
07 Jun 2021
طوال شهر يونيو بأكمله، كجزء من برنامج ACHEMA Pulse، ستطمح GEA إلى نهج الربحية في الصناعة الكيميائية متعددة الأوجه. بفضل التقنيات التي تلعب أدوارًا رئيسية في خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، وتحسين المعالجة والاقتصاد الدائري، فعلى سبيل المثال لا الحصر، تسلط الشركة الضوء على اتباع إيقاع مختلف يجعل زيادة العائد وصنع منتجات عالية الجودة وجعل الأنظمة أكثر كفاءة في استخدام الطاقة أمرٌ قريب المنال.
في الماضي، كان يُنظر إلى متابعة الاقتصاد التداولي أو الاقتصاد الحيوي بشكل حصري تقريبًا كمعيار وطموح للعديد من الأسواق، بما في ذلك الزراعة والمشاريع التجارية بين كل من المستهلكين والشركات. اليوم، أصبح استبدال المنتجات البتروكيماوية بمواد خام متجددة مربحًا عند استخدامها كأساس لصنع منتجات ذات قيمة اقتصادية أعلى. على سبيل المثال، يتضمن إنتاج المواد الكيميائية الحيوية بواسطة المصفاة الحيوية تحويل النفايات النباتية والميكروبية والعضوية والكتلة الحيوية الفطرية إلى منتجات ومكونات حيوية متنوعة لاستخدامها في مجموعة واسعة من القطاعات، بما في ذلك الصناعة الكيميائية. من خلال الاستفادة من الموارد المتجددة، تعمل الصناعات بأكملها الآن على تقليل انبعاثات الكربون من خلال تطوير ابتكارات جديدة تقلل من استخدام المواد الأولية الأحفورية.
تُغطي حلول GEA غالبية أنواع الموارد المتجددة وتطبيقات الصناعة، بما في ذلك الإنتاج الفعال للوقود الحيوي والبوليمرات والمواد الكيميائية الحيوية، بالإضافة إلى مقومات ومكونات الصناعات الغذائية والأعلاف. لقد اشتركنا مع العملاء واتحادات متنوعة لإنشاء واختبار نماذج معامل التكرير الحيوي من أجل إنتاج الأحماض من المواد الأولية المتجددة لاستخدامها ككتل بناء في البلاستيك الحيوي، على سبيل المثال؛ الاستفادة من الطحالب الدقيقة لاستخدامها في المبيدات الحيوية والأعلاف؛ إنتاج المطاط المستخرج من الهندباء والبروتين من الحشرات واتجاهات النفايات لإنتاج الأغذية... وغير ذلك الكثير. في الواقع، من التخمير إلى المعالجة النهائية، تغطي مجموعتنا أجهزة الفصل بالطرد المركزي، ووحدات الترشيح الغشائي، والمبخرات، والمبلورات، ومنشآت التقطير، والمجففات القاعية للسوائل لعزل المنتج وتنقيته، وتركيزه وتجفيفه.
خذ البلاستيك كمثال، إنه رخيص الإنتاج ومتنوع للغاية، ويمكن قولبته، وكبسه، وضغطه وتشكيله إلى أي شكل تقريبًا، ولأي غرض من الأغراض. على الرغم من أنه يتم تصنيع غالبية الخامات البلاستيكية من الوقود الأحفوري مثل النفط الخام والفحم، جعلت التطورات العلمية التي تمت في السنوات الأخيرة من الممكن إنتاج الخامات البلاستيكية من مصادر مستدامة أو مشتقة من النباتات أو المواد الأولية، بما في ذلك قصب السكر أو نشا البطاطس أو السليلوز (الخشب) والذرة وفول الصويا ونفايات الزيوت النباتية وغيرها من النفايات الغذائية ونفايات المزارع.
تعتمد العمليات الجديدة لتحويل الكتلة الحيوية إلى البوليمرات الحيوية والبلاستيك الحيوي على تقنيات ومعدات معالجة فعالة ومعتمدة. وكشركة رائدة عالميًا في مجال التكنولوجيا الحيوية البيضاء، تحتل GEA موقع الصدارة في هذا المجال، وتعمل في قطاع الخامات البلاستيكية الحيوية منذ أكثر من عقد من الزمن لتطوير واختبار وتحسين المعدات والتقنيات التي تُمكِّن الصناعة من التوسع في البحث والعمليات التجريبية لمسارات التصنيع التجارية القابلة للحياة. يعد إنتاج حمض اللاكتيك من المصادر النباتية، والذي يتم استخدامه بعد ذلك لصنع عديد حمض اللبنيك (PLA) مثالًا رائعًا على ذلك، فهو بديل مستدام للبولي إيثيلين تيريفثاليت (PET) وقابل للتحلل الحيوي عنه.
والأهم من ذلك، تعمل GEA مع المؤسسات لحل مشكلات المعالجة وتحسين الكفاءات والمساعدة على تحويل المفاهيم المبتكرة إلى عمليات صناعية قابلة للتطبيق لتصنيع الخامات البلاستيكية الحيوية والمنتجات الحيوية الأخرى. صُمم كل حل للمساعدة في توفير استخدام الطاقة والمياه، وإعادة تدوير الحرارة الزائدة، وتقليل النفايات والانبعاثات حيثما أمكن، بحيث يتم تصنيع المنتجات المستدامة باستخدام التقنيات المستدامة.
قيادة الثورة الخضراء
تُبقي بطاريات الليثيوم اليوم على أجهزتنا الإلكترونية الطبية والاستهلاكية والصناعية متصلة بالطاقة وتعمل؛ لكن استخدام بطاريات الليثيوم أيون في المركبات الكهربائية والهجينة من الجيل التالي هو ما أكسب هذا المعدن الفضي الخفيف لقب "البترول الأبيض". ليس ثمة شك في أن سوق الليثيوم سوف يرتفع بشدة لسد حاجة سوق المركبات الكهربائية. ومع ذلك، لم يتم العثور على أخف معدن معروف للإنسان كعنصر نقي في الطبيعة؛ فهو محبوس في الصخور والأملاح المعدنية لبحيرات المياه المالحة الجوفية أو يتم استخراجه من الرواسب المعدنية من الإسبودومين والبتلاتيت واللبيدوليت الموجودة في الصخور النارية.
لمعالجة مشاكل سلسلة القيمة هذه، طورت GEA تقنيات التبخر والتبلور والتجفيف الأساسية لإنتاج الليثيوم من المركّزات المالحة أو من الإسبودومين. وتمتد مجموعتنا لتشمل الترسيب وأنظمة الترشيح بالغشاء لإزالة الشوائب، الفصل بالطرد المركزي للمواد الصلبة/السائلة، التركيز والتنقية وتجفيف قاع السائل لمركبات ملح الليثيوم. بالإضافة إلى ذلك، تتضمن خبرة GEA التجفيف بالرذاذ لمسحوق مستوى البطاريات من أجل مواد بطاريات الليثيوم المتقدمة.
وعلى الرغم من أنه لا شيء من هذا القبيل يُعد حلًا "مناسبًا لكافة الأغراض" عندما يتعلق الأمر بتجفيف رذاذ مواد بطاريات الليثيوم أيون، يقوم مهندسو المسحوق في GEA بتعديل كل حل من الحلول لكل تطبيق. كما يقومون بإجراء اختبار تجريبي شامل للمنشأة من أجل التأكد من أن العملية تولد مساحيق عالية الجودة باستمرار.
تبدأ أوراق اعتماد GEA والمجموعة الواسعة لإنتاج الليثيوم ومعالجته مباشرةً بعد التعدين بتكرير المنتجات الوسيطة، وتنتهي بمسحوق جاف. ندعم العملاء في جميع أنحاء العالم بتطبيقات لتركيز الليثيوم، وبلورة الملح وتنقيته، وإزالة الشوائب، والتجفيف بقيعان السؤال والتجفيف بالرذاذ، واستعادة المنتجات الثانوية، وتطوير المعالجات لإعادة تدوير الليثيوم.
لا تخلق هدرًا، ولن تحتاج إلى مواد
أصبح الماء موردًا ثمينا - في جميع أنحاء العالم - وأضحت طريقة تعاملنا معه مصدر قلق متزايد للمجتمع. تقوم العديد من الشركات بحفر الآبار وضخ كميات كبيرة من المياه الجوفية لتغطية الطلب على مياه الأغراض الصناعية. ومع ذلك، فإن الحكومات تعطي الأولوية بشكل متزايد لاستخدام المياه الجوفية كماء شرب، وتفرض ضرائب عالية أو تمنع الشركات من الوصول إلى المياه الجوفية. هذا ليس مصدر قلق لمصنعي المواد الكيميائية فحسب، بل إنه يؤثر أيضًا على قطاعات أخرى مثل معالجة النفايات والصناعات المعدنية والنسيجية.
يمكن أن يكون تبخير مياه الصرف مكلفًا ومستهلكًا كبيرًا للطاقة، ولكن لا حاجة إلى أن يكون الأمر كذلك. تختار بعض الشركات تبخير مياه الصرف لأنها الخيار الوحيد الممكن، ولكن حل مشكلة مياه الصرف هو جانب واحد فقط. حيث يمكن للمصنعين بالفعل تعويض استثماراتهم في غضون 3-5 سنوات إذا أعادوا استخدام ناتج التكثيف كمياه للأغراض الصناعية. بالنظر إلى أن معدات GEA قوية جدًا ومصممة من أجل أن تدوم لجيل أو أكثر، يمكن تقليل استهلاك طاقة التبخير بشكل كبير من خلال جهاز إعادة ضغط البخار الميكانيكي أو الحراري (MVR).
منشأة الفصل الحراري من GEA
ومع ذلك، فإن أحد الاعتبارات الرئيسية هو تكوين مياه الصرف. حيث يجب اختبارها بدقة للتأكد من مراعاة المعلمات الفيزيائية الصحيحة وإمكانية تنفيذ الحل المقابل بشكل سليم. يستفيد عملاؤنا من شبكة GEA لمراكز الاختبار المزودة بطاقم احترافي ومراكز الاختبار وتجربة المعدات، والتي تمكننا من دعمهم بينما يختبرون الحلول المتاحة ويقارنون التوفير مقابل الاستثمار وتكاليف الطاقة.
تتمتع GEA بخبرة واسعة في تقنيات الفصل فيما يخص الصناعات الغذائية والصيدلانية والكيميائية - التي يجب أن تفي بالمعايير الصارمة - وهي في وضع جيد لتقديم المشورة للشركات في مختلف القطاعات. لماذا هي مهمة جدًا؟ تُقدِر الأمم المتحدة أن 80 في المائة من مياه الصرف في العالم تتدفق مرة أخرى إلى النظام البيئي دون أن تتم معالجتها أو إعادة استخدامها وأن 3.6 مليون شخص يموتون كل عام على مستوى العالم بسبب الأمراض المرتبطة بالمياه - 84 في المائة من نسبة الوفيات هم من الأطفال. علاوة على ذلك، تؤثر ندرة المياه على أربعة من كل 10 أشخاص؛ وبحلول عام 2025، تتوقع الأمم المتحدة أن يعيش 1.8 مليار شخص في بلدان أو مناطق تعاني من ندرة مطلقة في الماء.
تبذل GEA كل ما في وسعها للحيلولة دون تحول الوضع إلى نبوءة تتحقق من تلقاء نفسها: فقد قامت الشركة بتوريد العديد من مصافي المواد الصلبة الحيوية كجزء من محطة معالجة مياه الصرف في جميع أنحاء الهند ولتطبيقات الصرف الصناعي ومياه المجارير البلدية؛ وفي أيرلندا، تساعد تقنية نزح المياه من GEA في تقليل تكاليف التشغيل من خلال إنتاج الحمأة التي تكون أكثر جفافًا بنسبة 10-15 في المائة، وبالتالي تقلل تكلفة النقل أو إعادة الاستخدام... كسماد زراعي؛ وفي المكسيك، دخلت شركة GEA في تصميم وبناء محطة معالجة مياه الصرف بطرح منعدم للسوائل (ZLD) لمنشأة توليد الطاقة في سيوداد جواريز. وليس هذا إلا غيض من فيض!
أوه، وتذكر البلاستيك الذي تحدثنا عنه سابقًا؟ نحن على وشك تكوين دائرة كاملة. إلى جانب متطلبات إعادة التدوير والإنتاج الأكثر صرامة، أصبح PET المعاد تدويره (rPET) متاحًا على نطاق واسع وبأسعار تنافسية. العديد من شركات التي تنتج وتستخدم rPET تعتمد على تقنية أجهزة الطرد المركزي من GEA لمناولة مياه الأغراض الصناعية الخاصة بهم، مما يمكنها من الامتثال لمعايير الجودة والبيئة مع تقليل التكاليف التشغيلية.
إنتاج الأسمدة
تلعب الأسمدة دورًا مهمًا هنا، ولكن يجب إيجاد توازن بين المدخلات والمخرجات مثل مستويات النترات في المياه الجوفية وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري وتلوث التربة وما إلى ذلك. وعلى هذا النحو، يبحث العديد من المزارعين الآن عن تركيبات بدرجة نقاء عالية وقابلة للذوبان في الماء مثل فوسفات الأمونيوم الأحادي أو كما يشار له اختصارًا، MAP. في إنتاج MAP، يُستخدَم حمض الفوسفوريك بشكل عام كمنتج أولي؛ ولكن، طورت GEA ونفذت حلًا رائدًا لإنتاج سماد MAP قابل للذوبان عالي الجودة يلغي الحاجة إلى شراء حمض الفوسفوريك المنقى و/أو دمج خط تنقية إضافي.
