कोयले की राख के उच्च मूल्य उपयोग पर अनुसंधान की स्थिति और प्रगति

वैश्विक ऊर्जा मांग में तीव्र वृद्धि ने प्राकृतिक संसाधनों के वैकल्पिक स्रोतों के विकास का मार्ग प्रशस्त किया है। हालांकि, कोयला अभी भी विश्व के मुख्य ऊर्जा स्रोत में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। 2015 में वैश्विक ऊर्जा आपूर्ति में कोयले का हिस्सा 29% था, और यह अनुमान है कि 2035 तक भी ऊर्जा में कोयले का हिस्सा 24% रहेगा। कोयले से चलने वाले विद्युत संयंत्रों के औद्योगिक उप-उत्पाद के रूप में, कोयले की राख की मात्रा लंबे समय तक अधिक बनी रहेगी।कोयले की राख अपनी जटिल संरचना और अनुचित उपचार के कारण कोयले की राख पर्यावरणीय चिंता का केंद्र बन गई है। साथ ही, कोयले की राख एक संभावित संसाधन है, जिसका उचित उपयोग करना अत्यंत आवश्यक है। वर्तमान में, कोयले की राख के संसाधन उपयोग में कई क्षेत्र शामिल हैं, लेकिन उच्च-मूल्य उपयोग की दर कम है। उच्च-मूल्य उपयोग की शर्त कोयले की राख के गुणों का अध्ययन करना है। कोयले की राख ठोस या खोखले अनाकार गोलाकार कणों, अनियमित अजले कार्बन कणों और खनिज कणों जैसे कि मुलाइट, क्वार्ट्ज, हेमेटाइट आदि से बनी होती है। विभिन्न उत्पादन क्षेत्रों में कोयले की राख के भौतिक गुणों, रासायनिक संरचना और खनिज संरचना में कुछ अंतर होते हैं। इसके उपयोग के तरीके और उद्देश्य भी समान नहीं हैं। कोयले की राख की जटिल संरचना उच्च-मूल्य उपयोग में एक प्रमुख बाधा है। हालांकि, उपयोगी घटक, जैसे कि खोखले सूक्ष्म गोले, अजले कार्बन, चुंबकीय पदार्थ आदि को उचित पृथक्करण तकनीकों द्वारा जटिल घटकों से अलग किया जा सकता है। कोयले की राख की रासायनिक संरचना और खनिज संरचना कम लागत वाले कच्चे माल हैं। जियोपॉलिमर, ग्लास-सिरेमिक्स और ज़ियोलाइट जैसे उच्च मूल्यवर्धित उत्पाद। कोयले की राख की रासायनिक संरचना और मूल कण आकार जियोपॉलिमर की मजबूती पर बहुत प्रभाव डालते हैं। जियोपॉलिमर तैयार करते समय कोयले की राख के मूलभूत गुणों को पूरी तरह से ध्यान में रखते हुए इष्टतम तकनीकी स्थितियों का निर्धारण किया जाना चाहिए। कोयले की राख की रासायनिक संरचना के अनुसार, कोयले की राख से तैयार ग्लास-सिरेमिक्स मुख्य रूप से दो प्रणालियों से मिलकर बने होते हैं: CaO-Al2O3-SiO2 और MgO-Al2O3-SiO2, लेकिन इस विधि में ऊर्जा की खपत अपेक्षाकृत अधिक होती है। कम ऊर्जा खपत वाली प्रत्यक्ष सिंटरिंग विधि पर अभी और अध्ययन और प्रचार की आवश्यकता है। कोयले की राख से संश्लेषित ज़ियोलाइट के कई अनुप्रयोग प्रयोग किए गए हैं, लेकिन औद्योगिक प्रयोग बहुत कम हुए हैं। मेसोपोरस सिलिका की तैयारी और सिलिका एरोसोल प्रयोगों पर सैद्धांतिक शोध पर्याप्त रूप से गहन नहीं है, स्थितियों को नियंत्रित करना कठिन है, और औद्योगिक उत्पादन से पहले अभी लंबा रास्ता तय करना है।