Hali ya Utafiti na Maendeleo ya Matumizi ya Thamani ya Juu ya Majivu ya Makaa ya Mawe

Ukuaji wa haraka wa mahitaji ya nishati duniani umefungua njia kwa ajili ya maendeleo ya njia mbadala za maliasili. Hata hivyo, makaa ya mawe bado yana jukumu muhimu katika chanzo kikuu cha nishati duniani. Makaa ya mawe yalichangia 29% ya usambazaji wa nishati duniani mwaka wa 2015, na inakadiriwa kuwa ifikapo mwaka wa 2035, makaa ya mawe bado yatachangia 24% ya nishati hiyo. Kama bidhaa ya viwandani ya mitambo ya umeme inayotumia makaa ya mawe, kiasi cha majivu ya makaa ya mawe kitabaki juu kwa muda mrefu.Majivu ya makaa ya mawe imekuwa kitovu cha wasiwasi wa mazingira kutokana na muundo wake tata na matibabu yasiyofaa. Wakati huo huo, majivu ya makaa ya mawe ni rasilimali inayowezekana, ambayo inahitaji kutumika haraka ipasavyo. Kwa sasa, matumizi ya rasilimali ya majivu ya makaa ya mawe yanahusisha nyanja mbalimbali, lakini kiwango cha matumizi ya thamani kubwa ni cha chini. Dhana ya matumizi ya thamani kubwa ni kusoma sifa za majivu ya makaa ya mawe. Majivu ya makaa ya mawe yanaundwa na chembe ngumu au zenye umbo la duara zisizo na umbo, chembe za kaboni zisizochomwa na chembe za madini kama vile mullite, quartz, hematite, n.k. Kuna tofauti fulani katika sifa za kimwili, muundo wa kemikali na muundo wa madini wa majivu ya makaa ya mawe katika maeneo tofauti ya uzalishaji. Njia na madhumuni yake ya matumizi pia hayafanani. Muundo tata wa majivu ya makaa ya mawe ni kikwazo kikubwa kwa matumizi ya thamani kubwa. Hata hivyo, vipengele muhimu, kama vile mikrosferi zisizo na umbo, kaboni isiyochomwa, vifaa vya sumaku, n.k. vinaweza kutenganishwa na vipengele tata kwa mbinu zinazofaa za utenganishaji. Muundo wa kemikali na muundo wa madini wa majivu ya kuruka ni malighafi ya bei ya chini kwa bidhaa zenye thamani kubwa kama vile jiopolima, kauri za glasi na zeolite. Muundo wa kemikali na ukubwa wa chembe asilia wa majivu ya makaa ya mawe una ushawishi mkubwa juu ya nguvu ya jiopolima. Hali bora za kiufundi zinapaswa kuamuliwa kwa kuzingatia kikamilifu sifa za msingi za majivu ya makaa ya mawe wakati wa kuandaa jiopolima. Kulingana na muundo wa kemikali wa majivu ya makaa ya mawe, kauri za glasi zilizotengenezwa kutoka kwa majivu ya makaa ya mawe zinajumuisha mifumo miwili: CaO-Al2O3-SiO2 na MgO-Al2O3-SiO2, lakini matumizi ya nishati ya njia ya maandalizi ni ya juu kiasi. Njia ya kuchoma moja kwa moja yenye matumizi ya chini ya nishati bado inahitaji kusomwa zaidi na kupendwa. Kuna majaribio mengi ya matumizi ya zeolite yaliyotengenezwa kutoka kwa majivu ya makaa ya mawe, lakini majaribio machache ya viwandani yanafanywa. Utafiti wa kinadharia kuhusu utayarishaji wa majaribio ya erosoli ya silika na silika si kamili vya kutosha, hali ni ngumu kudhibiti, na bado kuna njia ndefu kabla ya uzalishaji wa viwanda.