कोळशाच्या फ्लाय ॲशच्या उच्च-मूल्य उपयोगाच्या संशोधनाची सद्यस्थिती आणि प्रगती

जागतिक ऊर्जेच्या मागणीतील जलद वाढीमुळे नैसर्गिक संसाधनांच्या पर्यायांच्या विकासाला मार्ग मोकळा झाला आहे. तथापि, जगाच्या मुख्य ऊर्जा स्त्रोतामध्ये कोळशाची भूमिका अजूनही महत्त्वाची आहे. २०१५ मध्ये जागतिक ऊर्जा पुरवठ्यात कोळशाचा वाटा २९% होता आणि असा अंदाज आहे की २०३५ पर्यंत ऊर्जेमध्ये कोळशाचा वाटा २४% असेल. कोळशावर चालणाऱ्या वीज प्रकल्पांचे औद्योगिक उप-उत्पादन म्हणून, कोळशाच्या फ्लाय ॲशचे प्रमाण दीर्घकाळापर्यंत जास्त राहील.कोळशाची राख त्याच्या जटिल रचनेमुळे आणि अयोग्य प्रक्रियेमुळे ते पर्यावरणीय चिंतेचे केंद्र बनले आहे. त्याच वेळी, कोळशाची फ्लाय ॲश हे एक संभाव्य संसाधन आहे, ज्याचा योग्य वापर करण्याची तातडीने गरज आहे. सध्या, कोळशाच्या फ्लाय ॲशच्या संसाधन वापरामध्ये अनेक क्षेत्रांचा समावेश आहे, परंतु उच्च-मूल्य वापराचा दर कमी आहे. उच्च-मूल्य वापरासाठी कोळशाच्या फ्लाय ॲशच्या गुणधर्मांचा अभ्यास करणे आवश्यक आहे. कोळशाची फ्लाय ॲश ही घन किंवा पोकळ अस्फटिक गोलाकार कण, अनियमित न जळलेले कार्बन कण आणि मुलाइट, क्वार्ट्ज, हेमॅटाइट इत्यादी खनिज कणांनी बनलेली असते. वेगवेगळ्या उत्पादन क्षेत्रांमध्ये कोळशाच्या फ्लाय ॲशचे भौतिक गुणधर्म, रासायनिक रचना आणि खनिज रचनेत काही फरक आढळतात. त्याच्या वापराची पद्धत आणि उद्देश देखील एकसारखे नाहीत. कोळशाच्या फ्लाय ॲशची जटिल रचना हा उच्च-मूल्य वापरासाठी एक मोठा अडथळा आहे. तथापि, पोकळ सूक्ष्मगोल, न जळलेला कार्बन, चुंबकीय पदार्थ इत्यादी उपयुक्त घटक योग्य विलगीकरण तंत्राद्वारे जटिल घटकांपासून वेगळे केले जाऊ शकतात. फ्लाय ॲशची रासायनिक रचना आणि खनिज रचना हे उच्च मूल्यवर्धित उत्पादनांसाठी कमी किमतीचे कच्चे साहित्य आहे. जिओपॉलिमर, ग्लास-सिरेमिक्स आणि झिओलाइट्स यांसारखी उत्पादने. कोळशाच्या फ्लाय ॲशची रासायनिक रचना आणि मूळ कणांच्या आकाराचा जिओपॉलिमरच्या सामर्थ्यावर मोठा प्रभाव पडतो. जिओपॉलिमर तयार करताना कोळशाच्या फ्लाय ॲशच्या मूलभूत गुणधर्मांचा पूर्णपणे विचार करून इष्टतम तांत्रिक परिस्थिती निश्चित केली पाहिजे. कोळशाच्या फ्लाय ॲशच्या रासायनिक रचनेनुसार, कोळशाच्या फ्लाय ॲशपासून तयार केलेले ग्लास-सिरेमिक्स प्रामुख्याने दोन प्रणालींनी बनलेले असतात: CaO-Al2O3-SiO2 आणि MgO-Al2O3-SiO2, परंतु या तयारीच्या पद्धतीमध्ये ऊर्जेचा वापर तुलनेने जास्त असतो. कमी ऊर्जा वापर असलेल्या थेट सिंटरिंग पद्धतीचा अधिक अभ्यास करणे आणि ती लोकप्रिय करणे आवश्यक आहे. कोळशाच्या फ्लाय ॲशपासून संश्लेषित केलेल्या झिओलाइटचे अनेक उपयोजन प्रयोग आहेत, परंतु फार कमी औद्योगिक प्रयोग केले गेले आहेत. मेसोपोरस सिलिका आणि सिलिका एरोसोलच्या निर्मितीवरील सैद्धांतिक संशोधन पुरेसे सखोल नाही, परिस्थिती नियंत्रित करणे कठीण आहे आणि औद्योगिक उत्पादनापर्यंत पोहोचायला अजून बराच पल्ला गाठायचा आहे.