કોલસાની ફ્લાય એશના ઉચ્ચ-મૂલ્યના ઉપયોગની સંશોધન સ્થિતિ અને પ્રગતિ

વૈશ્વિક ઊર્જા માંગમાં ઝડપી વૃદ્ધિએ કુદરતી સંસાધનોના વિકલ્પોના વિકાસ માટે માર્ગ મોકળો કર્યો છે. જોકે, કોલસો હજુ પણ વિશ્વના મુખ્ય ઊર્જા સ્ત્રોતમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. 2015 માં વૈશ્વિક ઊર્જા પુરવઠામાં કોલસો 29% હિસ્સો ધરાવતો હતો, અને એવો અંદાજ છે કે 2035 સુધીમાં, કોલસો હજુ પણ ઊર્જાના 24% હિસ્સો ધરાવતો રહેશે. કોલસાથી ચાલતા પાવર પ્લાન્ટના ઔદ્યોગિક ઉપ-ઉત્પાદન તરીકે, કોલસા ફ્લાય એશનું પ્રમાણ લાંબા સમય સુધી ઊંચું રહેશે.કોલસાની ફ્લાય એશ તેની જટિલ રચના અને ગેરવાજબી સારવારને કારણે પર્યાવરણીય ચિંતાનું કેન્દ્ર બન્યું છે. તે જ સમયે, કોલસા ફ્લાય એશ એક સંભવિત સંસાધન છે, જેનો તાત્કાલિક વાજબી ઉપયોગ કરવાની જરૂર છે. હાલમાં, કોલસા ફ્લાય એશના સંસાધન ઉપયોગમાં વિશાળ શ્રેણીના ક્ષેત્રોનો સમાવેશ થાય છે, પરંતુ ઉચ્ચ-મૂલ્ય ઉપયોગ દર ઓછો છે. ઉચ્ચ-મૂલ્ય ઉપયોગનો આધાર કોલસા ફ્લાય એશના ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરવાનો છે. કોલસા ફ્લાય એશ ઘન અથવા હોલો આકારહીન ગોળાકાર કણો, અનિયમિત અબળત કાર્બન કણો અને મુલાઇટ, ક્વાર્ટઝ, હેમેટાઇટ, વગેરે જેવા ખનિજ કણોથી બનેલો છે. વિવિધ ઉત્પાદક ક્ષેત્રોમાં કોલસા ફ્લાય એશના ભૌતિક ગુણધર્મો, રાસાયણિક રચના અને ખનિજ રચનામાં કેટલાક તફાવત છે. તેનો ઉપયોગ કરવાની રીત અને હેતુ પણ સમાન નથી. કોલસા ફ્લાય એશની જટિલ રચના ઉચ્ચ-મૂલ્ય ઉપયોગ માટે એક મુખ્ય અવરોધ છે. જો કે, ઉપયોગી ઘટકો, જેમ કે હોલો માઇક્રોસ્ફિયર્સ, અબળત કાર્બન, ચુંબકીય સામગ્રી, વગેરેને વાજબી અલગ કરવાની તકનીકો દ્વારા જટિલ ઘટકોથી અલગ કરી શકાય છે. ફ્લાય એશની રાસાયણિક રચના અને ખનિજ રચના ઉચ્ચ મૂલ્યવર્ધિત ઉત્પાદનો માટે ઓછી કિંમતની કાચી સામગ્રી છે જેમ કે જીઓપોલિમર્સ, ગ્લાસ-સિરામિક્સ અને ઝીઓલાઇટ્સ. કોલસા ફ્લાય એશની રાસાયણિક રચના અને મૂળ કણોનું કદ જીઓપોલિમર્સની મજબૂતાઈ પર મોટો પ્રભાવ પાડે છે. જીઓપોલિમર્સ તૈયાર કરતી વખતે કોલસા ફ્લાય એશના મૂળભૂત ગુણધર્મોને સંપૂર્ણપણે ધ્યાનમાં લઈને શ્રેષ્ઠ તકનીકી પરિસ્થિતિઓ નક્કી કરવી જોઈએ. કોલસા ફ્લાય એશની રાસાયણિક રચના અનુસાર, કોલસા ફ્લાય એશમાંથી તૈયાર કરાયેલા ગ્લાસ-સિરામિક્સમાં મુખ્યત્વે બે સિસ્ટમો હોય છે: CaO-Al2O3-SiO2 અને MgO-Al2O3-SiO2, પરંતુ તૈયારી પદ્ધતિનો ઉર્જા વપરાશ પ્રમાણમાં વધારે છે. ઓછી ઉર્જા વપરાશ સાથે સીધી સિન્ટરિંગ પદ્ધતિનો હજુ વધુ અભ્યાસ અને લોકપ્રિયતા મેળવવાની જરૂર છે. કોલસા ફ્લાય એશમાંથી સંશ્લેષિત ઝીઓલાઇટના ઘણા ઉપયોગ પ્રયોગો છે, પરંતુ થોડા ઔદ્યોગિક પ્રયોગો હાથ ધરવામાં આવે છે. મેસોપોરસ સિલિકા અને સિલિકા એરોસોલ પ્રયોગોની તૈયારી પર સૈદ્ધાંતિક સંશોધન પૂરતું સંપૂર્ણ નથી, પરિસ્થિતિઓને નિયંત્રિત કરવી મુશ્કેલ છે, અને ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન પહેલાં હજુ પણ ઘણો લાંબો રસ્તો છે.