وضعیت تحقیق و پیشرفت استفاده ارزشمند از خاکستر بادی زغال سنگ

رشد سریع تقاضای جهانی انرژی، راه را برای توسعه جایگزین‌های منابع طبیعی هموار کرده است. با این حال، زغال سنگ هنوز نقش مهمی در منبع اصلی انرژی جهان ایفا می‌کند. زغال سنگ در سال ۲۰۱۵، ۲۹٪ از تأمین انرژی جهانی را به خود اختصاص داده بود و تخمین زده می‌شود که تا سال ۲۰۳۵، زغال سنگ همچنان ۲۴٪ از انرژی را تشکیل دهد. به عنوان یک محصول جانبی صنعتی نیروگاه‌های زغال سنگ، مقدار خاکستر بادی زغال سنگ برای مدت طولانی بالا خواهد ماند.خاکستر بادی زغال سنگ به دلیل ترکیب پیچیده و نحوه‌ی استفاده‌ی غیرمنطقی، خاکستر بادی زغال‌سنگ به کانون توجه زیست‌محیطی تبدیل شده است. در عین حال، خاکستر بادی زغال‌سنگ یک منبع بالقوه است که نیاز مبرم به بهره‌برداری منطقی از آن وجود دارد. در حال حاضر، بهره‌برداری از خاکستر بادی زغال‌سنگ طیف وسیعی از زمینه‌ها را در بر می‌گیرد، اما میزان بهره‌برداری با ارزش بالا پایین است. فرضیه‌ی بهره‌برداری با ارزش بالا، مطالعه‌ی خواص خاکستر بادی زغال‌سنگ است. خاکستر بادی زغال‌سنگ از ذرات کروی آمورف جامد یا توخالی، ذرات کربن نسوخته نامنظم و ذرات معدنی مانند مولیت، کوارتز، هماتیت و غیره تشکیل شده است. در خواص فیزیکی، ترکیب شیمیایی و ترکیب معدنی خاکستر بادی زغال‌سنگ در مناطق تولیدی مختلف، تفاوت‌هایی وجود دارد. روش و هدف بهره‌برداری از آن نیز یکسان نیست. ترکیب پیچیده‌ی خاکستر بادی زغال‌سنگ مانع اصلی بهره‌برداری با ارزش بالا است. با این حال، اجزای مفید مانند میکروسفرهای توخالی، کربن نسوخته، مواد مغناطیسی و غیره را می‌توان با تکنیک‌های جداسازی معقول از اجزای پیچیده جدا کرد. ترکیب شیمیایی و ترکیب معدنی خاکستر بادی، مواد اولیه‌ی ارزان‌قیمت برای محصولات با ارزش افزوده‌ی بالا مانند ... هستند. ژئوپلیمرها، شیشه-سرامیک‌ها و زئولیت‌ها. ترکیب شیمیایی و اندازه ذرات اولیه خاکستر بادی زغال سنگ تأثیر زیادی بر استحکام ژئوپلیمرها دارد. شرایط فنی بهینه باید بر اساس در نظر گرفتن کامل خواص اساسی خاکستر بادی زغال سنگ هنگام تهیه ژئوپلیمرها تعیین شود. طبق ترکیب شیمیایی خاکستر بادی زغال سنگ، شیشه-سرامیک‌های تهیه شده از خاکستر بادی زغال سنگ عمدتاً از دو سیستم تشکیل شده‌اند: CaO-Al2O3-SiO2 و MgO-Al2O3-SiO2، اما مصرف انرژی روش تهیه نسبتاً زیاد است. روش پخت مستقیم با مصرف انرژی کم هنوز نیاز به مطالعه بیشتر و عمومی شدن دارد. آزمایش‌های کاربردی زیادی در مورد زئولیت سنتز شده از خاکستر بادی زغال سنگ وجود دارد، اما آزمایش‌های صنعتی کمی انجام شده است. تحقیقات نظری در مورد تهیه سیلیس مزومتخلخل و آزمایش‌های آئروسل سیلیس به اندازه کافی کامل نیست، کنترل شرایط دشوار است و هنوز راه درازی تا تولید صنعتی وجود دارد.