Хімія та вирішення сировинного та енергетичного дефіциту

Знову актуальність набирає карбохімія. Останнім часом на повістку дня поставлені питання синтезу бензину і технічного газу із вугілля.

В США повним ходом ведуться дослідження по добуванню рідкого палива із вугілля, наприклад, шляхом коксування в присутності водню при помірно високому тиску. Створені демонстративні установи, що виробляють200тис.т.рідких вуглеводнів. Побудовані заводи, які переробляють 5млн.т.камяного вугілля на рік. Розробляють методи перетворення кам’яного вугілля к нафту. Крім того в проекті виробництво горючого і товарного синтетичного газу із вугілля з допомогою відходів тепла ядерних реакторів. Теологічно розвідані запаси вугілля оцінюються в 20000-25000млрд.т. Якщо потреби кам’яного вугілля збережеться на рівні 1974р., то його вистачить на 5000років, а якщо на рівні 2000р. – то кам’яного вугілля вистачить на 600 років.

Після нафти і вугілля в списку сировинних ресурсів третє місце посідає деревина. Її запаси оцінюються в 400млрд.м3. В 2000р.витрати деревини в порівнянні з 1974р. – 2,5млрд.м3 зросли на 180%.

Продукція всіх лісів планети складає майже 33млрд.т. вуглецю на рік, що в 370 раз перевищує потребу хімії у вуглецю з нафти. Звідси ясно, що частина вуглецю, необхідного для хімічної промисловості, може бути забезпечена шляхом переробки деревної біомаси.

Роль інших рослинних мас(цукрового тросику, бамбуку, очерету, соломи) в якості сировини поки незначна і в світовому масштабі покриває 1%. Але необхідно використовувати навіть ту сировину, яка здається малоцінною

Перспективи використання вторинної сировини.

І так, корисні сировинні запаси Землі при сучасних засобах використання все більше вичерпуються. Одночасно накопляються колосальні кількості відходів – твердих, рідких, газоподібних промислових підприємстві міських відходів. З однієї сторони постійно зростає забруднення навколишнього середовища, а з іншої – можна з великою долею впевненості передбачити, що для матеріального виробництва в майбутньому стане досконале і ефективне використання цих відходів.

Метали у вигляді вторинної сировини використовуються дуже широко. Майже половина виробництва сталі базується на скрапі, який покрива 20-60% потреби в найважливіших неметалах.

Волокнисту масу, яку добувають із лісоматеріалів, до цього часу використовували трохи більше половини. Кору, гілки, коріння, листя дерев просто залишають в лісі, а тирсу, стружки і уламки складають відходи деревообробної промисловості. У виробництві целюлози втрачаються 50% речовин деревини, що відповідає 55% вуглецю, оскільки лише 1/4 біомаси дерев переходить в цільовий продукт. При річному виробництві 100млн.т. целюлози втрати вуглецю складають 55млн.т., з яких 19,5млн.т.(зв’язано в ароматичні вуглеводні, на нехватку яких жаліється хімія).Основні зусилля направлені на виготовлення із деревини дощок, високоякісних волокнистих матеріалів, активованого вугілля, білків і різних( лісних хімікатів). Тому особливо важливо утилізувати старий папір, оскільки 59тис.т. макулатури економлять 120тис. кубометрів деревини і тим самим 500га лісу.

Старий текстиль крім целюлози містить синтетичні волокна. Це затрудняє його переробку, а щоб його переробляти, необхідні нові технології.Попіл і шлаки, які залишаються після спалювання вугілля використовуються менш, ніж на 20%, в той час як на їх ліквідацію використовують великі суми грошей.

Частину попелу можна використовувати в якості наповнювача для цементів, не кажучи про інші корисні використання. Так, 1,3т. попелу бурого вугілля заміняє 1т.цементу, а крім цього цей попіл містить до 30% оксиду феруму. Якщо в попіл, нагрітий до 10000С вдувати хлороводень, то разом з током газу видуватиметься хлорид феруму. При охолодженні до 5000С виділяється оксид феруму, який можна використати, як готовий до переробки залізний концентрат.

Крім того попіл бурого вугілля містить біля 30% вапна, а також коксованого залишку вугілля. Пригадаємо, що залізна руда, вапняк і кокс – це головна сировина для металургії. Отже велике практичне значення може мати метод виготовлення заліза і силікатних будівельних матеріалів із цієї вторинної сировини.

З великою користю можна використовувати величезні кількості вапнякових і гіпсових шлаків, а також не повністю обвуглену деревину, яка залишається при відкритій розробці бурого вугілля.