Maailmanlaajuisen energiankysynnän nopea kasvu on tasoittanut tietä luonnonvarojen vaihtoehtojen kehittämiselle. Hiilellä on kuitenkin edelleen tärkeä rooli maailman tärkeimpänä energialähteenä. Hiilen osuus maailman energiantuotannosta oli 29 % vuonna 2015, ja arvioiden mukaan vuoteen 2035 mennessä sen osuus energiasta on edelleen 24 %. Hiilivoimalaitosten teollisena sivutuotteena syntyvän lentotuhkan määrä pysyy korkeana vielä pitkään.Kivihiilen lentotuhka on noussut ympäristöhuolien keskipisteeksi monimutkaisen koostumuksensa ja kohtuuttoman käsittelynsä vuoksi. Samaan aikaan lentotuhka on potentiaalinen resurssi, jota on kiireellisesti hyödynnettävä järkevästi. Tällä hetkellä lentotuhkan resurssien hyödyntäminen kattaa laajan kirjon aloja, mutta korkean arvon hyödyntämisaste on alhainen. Korkean arvon hyödyntämisen lähtökohtana on tutkia lentotuhkan ominaisuuksia. Lentotuhka koostuu kiinteistä tai onttoista amorfisista pallomaisista hiukkasista, epäsäännöllisistä palamattomista hiilihiukkasista ja mineraalihiukkasista, kuten mulliitista, kvartsista, hematiitista jne. Lentotuhkan fysikaalisissa ominaisuuksissa, kemiallisessa koostumuksessa ja mineraalikoostumuksessa on joitakin eroja eri tuotantoalueilla. Sen käyttötapa ja tarkoitus eivät myöskään ole identtiset. Lentotuhkan monimutkainen koostumus on merkittävä este korkean arvon hyödyntämiselle. Hyödylliset komponentit, kuten ontot mikropallot, palamaton hiili, magneettiset materiaalit jne., voidaan kuitenkin erottaa monimutkaisista komponenteista kohtuullisilla erotustekniikoilla. Lentotuhkan kemiallinen koostumus ja mineraalikoostumus ovat edullisia raaka-aineita korkean jalostusarvon tuotteille, kuten geopolymeereille, lasikeramiikalle ja zeoliiteille. Kemiallinen Kivihiililentotuhkan koostumuksella ja alkuperäisellä hiukkaskoolla on suuri vaikutus geopolymeerien lujuuteen. Optimaaliset tekniset olosuhteet tulisi määrittää ottaen täysin huomioon kivihiililentotuhkan perusominaisuudet geopolymeerejä valmistettaessa. Kivihiililentotuhkan kemiallisen koostumuksen mukaan kivihiililentotuhkasta valmistetut lasikeraamit koostuvat pääasiassa kahdesta järjestelmästä: CaO-Al2O3-SiO2 ja MgO-Al2O3-SiO2, mutta valmistusmenetelmän energiankulutus on suhteellisen korkea. Suoraa sintrausmenetelmää, jolla on alhainen energiankulutus, on vielä tutkittava ja popularisoitava. Kivihiililentotuhkasta syntetisoidulle zeoliitille on tehty monia sovelluskokeita, mutta teollisia kokeita on tehty vain vähän. Mesohuokoisen piidioksidin ja piidioksidiaerosolien valmistusta koskeva teoreettinen tutkimus ei ole riittävän perusteellista, olosuhteita on vaikea hallita, ja teolliseen tuotantoon on vielä pitkä matka.
Julkaisun aika: 09.03.2022