Η ραγδαία αύξηση της παγκόσμιας ζήτησης ενέργειας έχει ανοίξει τον δρόμο για την ανάπτυξη εναλλακτικών λύσεων στους φυσικούς πόρους. Ωστόσο, ο άνθρακας εξακολουθεί να παίζει σημαντικό ρόλο στην κύρια πηγή ενέργειας στον κόσμο. Ο άνθρακας αντιπροσώπευε το 29% του παγκόσμιου ενεργειακού εφοδιασμού το 2015 και εκτιμάται ότι μέχρι το 2035, ο άνθρακας θα εξακολουθεί να αντιπροσωπεύει το 24% της ενέργειας. Ως βιομηχανικό υποπροϊόν των μονάδων παραγωγής ενέργειας με καύση άνθρακα, η ποσότητα της ιπτάμενης τέφρας άνθρακα θα παραμείνει υψηλή για μεγάλο χρονικό διάστημα.Ιπτάμενη τέφρα άνθρακα έχει γίνει το επίκεντρο περιβαλλοντικής ανησυχίας λόγω της σύνθετης σύνθεσής της και της παράλογης επεξεργασίας της. Ταυτόχρονα, η ιπτάμενη τέφρα άνθρακα είναι ένας πιθανός πόρος, ο οποίος πρέπει επειγόντως να αξιοποιηθεί λογικά. Προς το παρόν, η αξιοποίηση των πόρων της ιπτάμενης τέφρας άνθρακα περιλαμβάνει ένα ευρύ φάσμα πεδίων, αλλά το ποσοστό αξιοποίησης υψηλής αξίας είναι χαμηλό. Η προϋπόθεση της αξιοποίησης υψηλής αξίας είναι η μελέτη των ιδιοτήτων της ιπτάμενης τέφρας άνθρακα. Η ιπτάμενη τέφρα άνθρακα αποτελείται από στερεά ή κοίλα άμορφα σφαιρικά σωματίδια, ακανόνιστα άκαυστα σωματίδια άνθρακα και ορυκτά σωματίδια όπως μουλίτη, χαλαζία, αιματίτη κ.λπ. Υπάρχουν ορισμένες διαφορές στις φυσικές ιδιότητες, τη χημική σύνθεση και τη σύνθεση ορυκτών της ιπτάμενης τέφρας άνθρακα σε διαφορετικές περιοχές παραγωγής. Ο τρόπος και ο σκοπός αξιοποίησής της επίσης δεν είναι ίδιοι. Η σύνθετη σύνθεση της ιπτάμενης τέφρας άνθρακα αποτελεί σημαντικό εμπόδιο για την αξιοποίηση υψηλής αξίας. Ωστόσο, τα χρήσιμα συστατικά, όπως οι κοίλες μικροσφαίρες, ο άκαυστος άνθρακας, τα μαγνητικά υλικά κ.λπ. μπορούν να διαχωριστούν από τα σύνθετα συστατικά με εύλογες τεχνικές διαχωρισμού. Η χημική σύνθεση και η σύνθεση ορυκτών της ιπτάμενης τέφρας είναι φθηνές πρώτες ύλες για προϊόντα υψηλής προστιθέμενης αξίας όπως γεωπολυμερή, υαλοκεραμικά και Ζεόλιθοι. Η χημική σύνθεση και το αρχικό μέγεθος σωματιδίων της ιπτάμενης τέφρας άνθρακα έχουν μεγάλη επίδραση στην αντοχή των γεωπολυμερών. Οι βέλτιστες τεχνικές συνθήκες θα πρέπει να καθορίζονται με βάση την πλήρη εξέταση των βασικών ιδιοτήτων της ιπτάμενης τέφρας άνθρακα κατά την παρασκευή γεωπολυμερών. Σύμφωνα με τη χημική σύνθεση της ιπτάμενης τέφρας άνθρακα, τα υαλοκεραμικά που παρασκευάζονται από ιπτάμενη τέφρα άνθρακα αποτελούνται κυρίως από δύο συστήματα: CaO-Al2O3-SiO2 και MgO-Al2O3-SiO2, αλλά η κατανάλωση ενέργειας της μεθόδου παρασκευής είναι σχετικά υψηλή. Η μέθοδος άμεσης σύντηξης με χαμηλή κατανάλωση ενέργειας χρειάζεται περαιτέρω μελέτη και διάδοση. Υπάρχουν πολλά πειράματα εφαρμογής ζεόλιθου που συντίθεται από ιπτάμενη τέφρα άνθρακα, αλλά λίγα βιομηχανικά πειράματα διεξάγονται. Η θεωρητική έρευνα για την παρασκευή μεσοπορώδους πυριτίας και πειραμάτων αερολυμάτων πυριτίας δεν είναι αρκετά διεξοδική, οι συνθήκες είναι δύσκολο να ελεγχθούν και υπάρχει ακόμη πολύς δρόμος μέχρι τη βιομηχανική παραγωγή.
Ώρα δημοσίευσης: 09 Μαρτίου 2022