Kivisöe lendtuha kõrge väärtusega kasutamise uuringute seis ja edusammud

Ülemaailmse energianõudluse kiire kasv on sillutanud teed loodusvarade alternatiivide arendamisele. Siiski mängib kivisüsi endiselt olulist rolli maailma peamise energiaallikana. 2015. aastal moodustas kivisüsi 29% ülemaailmsest energiavarustusest ja hinnanguliselt moodustab see 2035. aastaks endiselt 24% energiast. Söeküttel töötavate elektrijaamade tööstusliku kõrvalsaadusena jääb kivisöe lendtuha kogus pikaks ajaks kõrgeks.Kivisöe lendtuhk on oma keerulise koostise ja ebamõistliku käitlemise tõttu keskkonnaprobleemide keskpunktis. Samal ajal on kivisöe lendtuhk potentsiaalne ressurss, mida tuleb kiiresti ja mõistlikult kasutada. Praegu hõlmab kivisöe lendtuha ressursikasutus laia valikut valdkondi, kuid kõrge väärtusega kasutamise määr on madal. Kõrge väärtusega kasutamise eelduseks on kivisöe lendtuha omaduste uurimine. Kivisöe lendtuhk koosneb tahketest või õõnsatest amorfsetest sfäärilistest osakestest, ebakorrapärastest põlemata süsinikuosakestest ja mineraalosakestest, nagu mulliit, kvarts, hematiit jne. Erinevates tootmispiirkondades on kivisöe lendtuha füüsikalistes omadustes, keemilises koostises ja mineraalses koostises mõningaid erinevusi. Ka selle kasutusviis ja eesmärk ei ole identsed. Kivisöe lendtuha keeruline koostis on suure väärtusega kasutamise peamine takistus. Kuid kasulikke komponente, nagu õõnsad mikrosfäärid, põlemata süsinik, magnetilised materjalid jne, saab keerulistest komponentidest mõistlike eraldustehnikate abil eraldada. Lendtuha keemiline ja mineraalne koostis on odavad toorained kõrge lisandväärtusega toodete, näiteks geopolümeeride, klaaskeraamika ja tseoliidi jaoks. Keemiline Kivisöe lendtuha koostis ja algne osakeste suurus mõjutavad oluliselt geopolümeeride tugevust. Optimaalsed tehnilised tingimused tuleks määrata geopolümeeride valmistamisel, võttes täielikult arvesse kivisöe lendtuha põhiomadusi. Kivisöe lendtuha keemilise koostise kohaselt koosneb kivisöe lendtuhast valmistatud klaaskeraamika peamiselt kahest süsteemist: CaO-Al2O3-SiO2 ja MgO-Al2O3-SiO2, kuid valmistusmeetodi energiatarve on suhteliselt suur. Madala energiatarbega otsest paagutamismeetodit tuleb veel uurida ja populariseerida. Kivisöe lendtuhast sünteesitud tseoliidi rakenduskatseid on palju, kuid tööstuslikke katseid on tehtud vähe. Mesopoorse ränidioksiidi ja ränidioksiidi aerosoolikatsete teoreetilised uuringud ei ole piisavalt põhjalikud, tingimusi on raske kontrollida ja tööstusliku tootmiseni on veel pikk tee minna.