EN
Ο Παγκόσμιος Ενεργειακός Κρίση και Η Επίδρασή Του στην Παραγωγή Χημικών
Αύξηση των Ενεργειακών Κόστους και Γεωπολιτικές Μεταβολές
Το κόστος της ενέργειας έχει αυξηθεί δραματικά τα τελευταία χρόνια, με αποτέλεσμα να πλήττονται σοβαρά οι επιχειρήσεις σε όλο τον κόσμο, ιδιαίτερα εκείνες που ασχολούνται με την παραγωγή χημικών προϊόντων. Σύμφωνα με την ΙΕΑ (Διεθνή Οργάνωση Ενέργειας), οι τιμές των ορυκτών καυσίμων είναι σχεδόν διπλάσιες σε σχέση με το 2010. Αυτό συνέβη επειδή η ζήτηση ενέργειας είναι τώρα μεγαλύτερη από ποτέ, ενώ οι προμήθειες δεν καταφέρνουν να ακολουθήσουν τον ίδιο ρυθμό. Προσθέστε σε αυτό και κάποια γεωπολιτικά επεισόδια, και η κατάσταση επιδεινώνεται ακόμη περισσότερο. Για παράδειγμα, η ρωσική εισβολή στην Ουκρανία. Αυτή η σύγκρουση διατάραξε σοβαρά τις παγκόσμιες προμήθειες ενέργειας, αναγκάζοντας τις χώρες της Ευρώπης και άλλες να επανεξετάσουν την εξάρτησή τους από συγκεκριμένες πηγές ενέργειας και να αναλογιστούν ποιές εμπορικές συμφωνίες έχουν πλέον νόημα.
Οι τρέχοντες γεωπολιτικοί αλλαγές πραγματικά ανατρέπουν τον χημικό τομέα, κυρίως επειδή η ενέργεια αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος των εξόδων που έχουν οι εταιρείες στην παραγωγή. Καθώς οι τιμές συνεχώς αυξάνονται, οι παραγωγοί χημικών προϊόντων αναγκάζονται να προσαρμόσουν την τιμολόγηση των προϊόντων τους, κάτι που αναπόφευκτα μειώνει τα κέρδη και δυσκολεύει τον ανταγωνισμό με άλλους παίκτες στην αγορά. Για να αντιμετωπίσουν αυτή την αύξηση του κόστους, πολλές επιχειρήσεις εξετάζουν διάφορες προσεγγίσεις. Κάποιες επενδύουν σε τεχνολογίες που αυξάνουν την αποδοτικότητα, ενώ άλλες στρέφονται σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, όπως ηλιακά πάνελ και ανεμογεννήτριες, για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτές οι ενέργειες βοηθούν σίγουρα στη μείωση των τακτικών εξόδων, αλλά υπάρχει και ένα ακόμη πλεονέκτημα: οι επιχειρήσεις δεν είναι πλέον τόσο εξαρτημένες από τις απρόβλεπτες αγορές πετρελαίου και φυσικού αερίου. Αυτό δίνει στους διευθυντές λίγο περισσότερο χώρο για να προγραμματίσουν τον προϋπολογισμό τους στο μέλλον, ακόμα κι αν οι εξωτερικές συνθήκες συνεχίσουν να μεταβάλλονται.
Διαχείριση Εκπομπών CO2 στη Χημική Παραγωγή
Η διαχείριση των εκπομπών CO2 γίνεται ιδιαίτερα σημαντική για τους ανθρώπους στη χημική βιομηχανία αυτές τις μέρες. Οι ανησυχίες για την κλιματική αλλαγή αυξάνονται γρήγορα και οι ρυθμίσεις γίνονται όλο και πιο αυστηρές κάθε χρόνο. Η χημική παραγωγή συμβάλλει σημαντικά στις συνολικές εκπομπές άνθρακα. Μια ματιά στα νούμερα από μια έκθεση της IEA του 2018 δείχνει πόσο άσχημη είναι η κατάσταση - περίπου το 12% των παγκόσμιων εκπομπών προέρχεται μόνο από αυτήν τη βιομηχανία. Με τόσο μεγάλα νούμερα στο τραπέζι, οι χημικές εταιρείες χρειάζεται να αρχίσουν να σκέφτονται πιο δημιουργικά για τη μείωση του αποτυπώματός τους στον άνθρακα μέσω καλύτερων πρακτικών και νέων τεχνολογιών.
Μεγάλοι παίχτες στη βιομηχανία παίρνουν σοβαρά την αντιμετώπιση της συλλογής και αποθήκευσης CO2 χρησιμοποιώντας αρκετά προηγμένες τεχνολογίες, κάτι που τους βοηθά να μειώσουν σημαντικά το περιβαλλοντικό τους αποτύπωμα. Για παράδειγμα, η BASF και η Dow Chemical έχουν καταφέρει να ενσωματώσουν συστήματα συλλογής άνθρακα στις υπάρχουσες εγκαταστάσεις τους, κάτι που αποτελεί πλέον ένα πρότυπο για το τι θα μπορούσαν να στοχεύουν άλλες εταιρείες στο μέλλον. Εκτός από το να καλύπτουν απλώς τις περιβαλλοντικές προδιαγραφές, αυτού του είδους οι πρωτοβουλίες φέρνουν και οικονομική εξοικονόμηση. Όταν οι εταιρείες μειώνουν τις εκπομπές τους, συχνά καταβάλλουν λιγότερους φόρους που σχετίζονται με τη ρύπανση, ενώ ταυτόχρονα αποκτούν καλύτερη εικόνα στην αγορά. Περιβαλλοντικές οργανώσεις, όπωςο το World Resources Institute, έχουν επισημάνει αυτό το διπλό όφελος από την πράσινη προσέγγιση, χωρίς όμως να επιφέρει ιδιαίτερο οικονομικό κόστος.
Οι μακροπρόθεσμες ωφέλειες της διαχείρισης εκπομπών CO2 εκτείνονται πέρα από την συμμόρφωση, προσφέροντας καλύτερες σχέσεις με καταναλωτές που είναι ευαίσθητοι προς το περιβάλλον και ανοίγοντας δρόμους για νέες επιχειρηματικές συνεργασίες. Η εύλογη διαχείριση εκπομπών συνεισφέρει στα πιστοποιητικά βιωσιμότητας μιας εταιρείας, ενισχύοντας την εικόνα και την αγοραστική θέση της σε ένα ανταγωνιστικό τοπίο που κινείται από φιλικές προς το περιβάλλον πρωτοβουλίες.
Ιννοβατικές Εξελικτικές Αποτελεσματικές Ενεργειακές Λύσεις στις Χημικές Διεργασίες
Προγνωστική Ανάλυση για την Βελτίωση των Διεργασιών
Τα δεδομένα μεγάλης κλίμακας (big data) σε συνδυασμό με τη μηχανική μάθηση (machine learning) αλλάζουν τον τρόπο με τον οποίο λειτουργούν οι χημικές διεργασίες, και αυτή η τεχνολογία βοηθά στη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας αρκετά. Όταν οι εταιρείες εξετάζουν τα παλαιότερα δεδομένα μαζί με όσα συμβαίνουν τώρα, αυτά τα προβλεπτικά μοντέλα μπορούν να εντοπίσουν προβλήματα πριν προκύψουν και να κατανοήσουν πού τα πράγματα δεν λειτουργούν ομαλά. Για παράδειγμα, η BASF έχει ήδη ξεκινήσει να χρησιμοποιεί αυτά τα προβλεπτικά εργαλεία για να ρυθμίζει τις χημικές αντιδράσεις της, κάτι που έχει οδηγήσει σε πραγματική εξοικονόμηση ενέργειας και σε καλύτερη λειτουργία από μέρα σε μέρα. Σύμφωνα με κάποια έρευνα αγοράς, οι επιχειρήσεις που επενδύουν σε αυτού του είδους την ανάλυση βλέπουν συνήθως αποδόσεις περίπου 20% ή και περισσότερο, πολύ πιο εντυπωσιακές από τις παλιές μεθόδους. Αυτό που δείχνει όλα αυτά είναι ότι αυτές οι τεχνολογίες δεν είναι απλώς εφικτές, αλλά γίνονται απαραίτητες για τους κατασκευαστές χημικών προϊόντων που θέλουν να πληρούν τους δύσκολους στόχους βιωσιμότητας, ενώ ταυτόχρονα διατηρούν τους κόστους υπό έλεγχο.
Μείωση της Θερμοκρασιακής Απορρίμματος και των Απώλειων Υλικού
Η μείωση της απώλειας θερμότητας και των υλικών έχει μεγάλη σημασία όταν προσπαθούμε να κάνουμε τις χημικές διαδικασίες πιο βιώσιμες. Τα συστήματα ανάκτησης θερμότητας λειτουργούν εξαιρετικά σε αυτήν την περίπτωση, καθώς συλλαμβάνουν επιπλέον θερμότητα που θα χανόταν και την επαναφέρουν στο σύστημα. Για παράδειγμα, η ExxonMobil έχει εφαρμόσει αρκετά προηγμένες τεχνολογίες ανάκτησης θερμότητας στις εγκαταστάσεις της. Αυτή η προσέγγιση δεν της επιτρέπει μόνο να εξοικονομεί χρήματα, αλλά έχει ως αποτέλεσμα και την μείωση των επιβλαβών εκπομπών στο περιβάλλον. Όταν οι εταιρείες εφαρμόζουν αυτά τα συστήματα, συχνά παρατηρούν σημαντική αύξηση της απόδοσης παραγωγής. Υπάρχουν πραγματικά παραδείγματα που δείχνουν πτώση των αποβλήτων κατά περίπου 30% μετά την εγκατάσταση. Στο μέλλον, αυτού του είδους οι βελτιώσεις αποτελούν σημαντικές επιτυχίες τόσο για τους στόχους βιωσιμότητας όσο και για τις οικονομικές επιδόσεις στον τομέα της χημικής βιομηχανίας.
Παραγωγή Πολυμερών και Πολυπροπυληνίου Με Επιβεβαίωση Τεχνητής Νοημοσύνης
Η τεχνητή νοημοσύνη μεταβάλλει τον τρόπο παραγωγής μας των πολυμερών, ειδικά προϊόντων πολυπροπυλενίου, καθιστώντας τις βιομηχανικές διαδικασίες πιο έξυπνες, ώστε να λειτουργούν καλύτερα χωρίς να χρησιμοποιείται τόσο πολύ ενέργεια. Έξυπνα υπολογιστικά προγράμματα ρυθμίζουν πραγματικά τα πάντα κατά τη διάρκεια της παραγωγής ακριβώς όταν χρειάζεται, κάτι που σημαίνει ότι τα προϊόντα παράγονται με συνεπή ποιότητα και υπάρχει λιγότερο απόβλητο υλικό που καταλήγει σε χώρους διάθεσης. Για παράδειγμα, η Dow Chemical έχει ξεκινήσει τη χρήση αυτών των συστημάτων τεχνητής νοημοσύνης και η ποιότητα των πολυμερών της έχει αυξηθεί σημαντικά, ενώ καταναλώνει λιγότερο ηλεκτρικό ρεύμα. Κάποια εργοστάσια αναφέρουν μείωση του κόστους ενέργειας κατά περίπου 15% απλώς από τη διαχείριση αυτών των πολύπλοκων πολυμερικών αντιδράσεων από υπολογιστές. Αυτό είναι σημαντικό, γιατί οι περισσότερες χημικές εγκαταστάσεις καταναλώνουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας συνήθως. Αυτό που παρατηρούμε εδώ δεν αφορά μόνο την εξοικονόμηση χρημάτων, αλλά καθορίζει πρότυπα για το πώς θα μπορούσε να είναι η πράσινη παραγωγή σε ολόκληρο τον χημικό τομέα.
Πράσινη Χημεία: Βιώσιμα Πρωτοβουλιακά Και Κυκλικά Συστήματα
Βιωσιμό Εθυληνικό Γλυκόλ και Εναλλακτικά Πολυεστέρων
Οι άνθρωποι αναζητούν πιο οικολογικές επιλογές αντί των συνηθισμένων χημικών, με τη βιο-προέλευσης αιθυλενογλυκόλη και το πολυεστέρα να ξεχωρίζουν ως πραγματικές πιθανότητες. Όταν αντικαθιστούμε τα παραδοσιακά προϊόντα που προέρχονται από πετρέλαιο με αυτές τις φυτικής προέλευσης εναλλακτικές, το περιβάλλον κερδίζει σημαντικά, ιδιαίτερα όσον αφορά τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Για παράδειγμα, ο βιο-πολυεστέρας παράγεται από πρώτες ύλες που αναπληρώνονται, με αποτέλεσμα το αποτύπωμα άνθρακα να είναι πολύ μικρότερο σε σχέση με τις συμβατικές διαδικασίες παραγωγής πολυεστέρα. Έρευνες αγοράς δείχνουν ότι αυτή η μεταστροφή στα βιο-προέλευσης χημικά δεν είναι μόνο μια τάση της στιγμής, αλλά φαίνεται να έχει δυνατότητες ανάπτυξης και στο μέλλον. Οι καταναλωτές φαίνεται να δίνουν μεγαλύτερη αξία στην προέλευση των προϊόντων τους αυτήν την περίοδο, ενώ ταυτόχρονα οι κυβερνήσεις πιέζουν τις εταιρείες να προχωρήσουν σε πιο πράσινες πρακτικές μέσω διαφόρων κανονισμών και κινήτρων.
Η εξέταση πλήρων αξιολογήσεων κύκλου ζωής δείχνει αρκετά σημαντικές μειώσεις στις εκπομπές άνθρακα όταν μεταβαίνουμε σε βιο-προϊόντα. Ας πάρουμε ως παράδειγμα τη βιο-αιθυλενογλυκόλη, η οποία αποτελεί αντικείμενο πρόσφατων μελετών. Έρευνες δείχνουν ότι αυτές οι εναλλακτικές λύσεις μειώνουν τις εκπομπές άνθρακα κατά περίπου 60% καθ' όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής τους, σε σχέση με την παραγόμενη από πετρελαϊκές διυλιστικές. Αυτά τα νούμερα δείχνουν πραγματικά κάτι σημαντικό σχετικά με τη μετάβαση σε πιο πράσινες πρώτες ύλες. Τα οφέλη στις εκπομπές άνθρακα δεν είναι καλά μόνο για τον πλανήτη, αλλά βοηθούν και τις επιχειρήσεις να εξοικονομούν χρήματα με την πάροδο του χρόνου, διατηρώντας παράλληλα τη συμμόρφωση με τις κανονιστικές απαιτήσεις. Τόσο οι κατασκευαστές όσο και οι τελικοί χρήστες έχουν να κερδίσουν από αυτήν τη μετάβαση, καθιστώντας την αειφορία όχι μόνο μια ηθική επιλογή, αλλά συχνά την πιο οικονομικά συμφέρουσα επιλογή που είναι διαθέσιμη σήμερα.
Συστήματα Κλειστού Κύκλου για την Χρήση Φορμαλδεϋΐδης
Στον κόσμο της χημικής βιομηχανίας, τα συστήματα κλειστού κυκλώματος θεωρούνται πλέον ως ένας από τους καλύτερους τρόπους για να γίνει η παραγωγή πιο βιώσιμη, ιδιαίτερα όσον αφορά τη διαχείριση των αποβλήτων φορμαλδεΰδης. Αυτά τα συστήματα ουσιαστικά συλλαμβάνουν και επαναχρησιμοποιούν τη φορμαλδεΰδη που διαφορετικά θα πήγαινε στα απόβλητα, με αποτέλεσμα τη μείωση των δαπανών διάθεσης και την ομαλότερη λειτουργία ολόκληρης της διαδικασίας. Για εταιρείες που χρησιμοποιούν φορμαλδεΰδη, η εγκατάσταση τέτοιων συστημάτων σημαίνει ότι λιγότερο υλικό καταλήγει σε χώρους διάθεσης απορριμμάτων και περισσότερο επαναχρησιμοποιείται στη βιομηχανική διαδικασία. Πολλά εργοστάσια αναφέρουν ότι απολαμβάνουν τόσο περιβαλλοντικά οφέλη, όσο και πραγματική εξοικονόμηση κόστους, αφού μεταβαίνουν σε λειτουργίες κλειστού κυκλώματος για τη διαχείριση της φορμαλδεΰδης.
Πολλές επιχειρήσεις από διαφορετικούς τομείς έχουν αρχίσει τελευταία να εφαρμόζουν συστήματα κλειστού κύκλου, γεγονός που έχει οδηγήσει σε σημαντική μείωση των αποβλήτων και πραγματική εξοικονόμηση χρημάτων στις επιχειρησιακές δαπάνες. Ορισμένοι κατασκευαστές είδαν ακόμη και τις απώλειες υλικών να μειώνονται κατά περίπου 30% μετά τη μετάβαση σε αυτές τις κυκλικές προσεγγίσεις. Μια τέτοια μείωση κάνει μεγάλη διαφορά στα κέρδη της επιχείρησης, ενώ ταυτόχρονα βοηθά στην προστασία του πλανήτη μας. Νομικά, η προσέγγιση της πρασίνου οικονομίας μέσω κλειστών κύκλων βοηθά τις εταιρείες να προλαβαίνουν τους δυσκολεύοντες περιβαλλοντικούς νόμους. Ιδιαίτερα τα χημικά εργοστάσια επωφελούνται, καθώς υφίστανται έντονη επιτήρηση όσον αφορά τις εκπομπές και τις πρακτικές διάθεσης αποβλήτων. Πέρα όμως από την εξοικονόμηση χρημάτων, αυτά τα συστήματα εντάσσονται στις στρατηγικές βιωσιμότητας των επιχειρήσεων, στις οποίες οι περισσότερες προοδευτικές οργανώσεις δίνουν πλέον προτεραιότητα ως μέρος των μακροπρόθεσμων επιχειρηματικών τους σχεδίων.
Βήματα στις τεχνολογίες χημικής ανακύκλωσης
Νέες εξελίξεις στις χημικές μεθόδους ανακύκλωσης, όπως η πυρόλυση και η δευτεροποίηση, μεταβάλλουν τον τρόπο που αντιμετωπίζουμε τα υλικά που απορρίπτονται. Αυτές οι τεχνολογικές καινοτομίες μετατρέπουν τα σκουπίδια σε χρήσιμες πρώτες ύλες, βοηθώντας στην ολοκλήρωση του κύκλου των υλικών και μειώνοντας την εξάρτησή μας από νέους πόρους. Για παράδειγμα, η πυρόλυση αποτελείται στη θέρμανση υλικών μέχρι να διασπαστούν, μετατρέποντας τα πλαστικά απόβλητα σε πετρέλαιο, χωρίς την ανάγκη για οξυγόνο, κάτι που οι κατασκευαστές μπορούν να ξαναχρησιμοποιήσουν. Υπάρχει επίσης η δευτεροποίηση, η οποία διαφοροποιείται καθώς σπάει τα μακριά μόρια σε επίπεδο βασικών δομικών μονάδων. Αυτό καθιστά δυνατή την επαναχρησιμοποίηση αυτών των συστατικών κατά την παραγωγή νέων πολυμερών, δημιουργώντας μια επιπλέον διαδρομή για την ανακύκλωση, η οποία δεν υπήρχε στο παρελθόν.
Η εξέταση του τρόπου με τον οποίο λειτουργούν αυτές οι τεχνολογίες στην πράξη δείχνει ότι λειτουργούν πράγματι καλά. Ορισμένες επιχειρήσεις που υιοθετούν χημική ανακύκλωση αναφέρουν καλύτερους βαθμούς απόδοσης, ενώ μειώνουν την περιβαλλοντική ζημιά. Η τεχνολογία εξακολουθεί να εξελίσσεται, αλλά φαίνεται επίσης υποσχόμενη και από οικονομικής πλευράς. Οι εταιρείες εξοικονομούν χρήματα στη διάθεση των αποβλήτων και στην αγορά νέων υλικών, όταν ανακυκλώνουν χημικά. Τι κάνει αυτή την προσέγγιση ελκυστική; Βοηθά στη δημιουργία ισχυρότερων προφίλ βιωσιμότητας, τα οποία έχουν σημασία για τους κυβερνητικούς υπαλλήλους που θέτουν κανονισμούς, καθώς και για τους πελάτες που ενδιαφέρονται για πράσινες πρακτικές. Αυτό το αυξανόμενο ενδιαφέρον μπορεί να ωθήσει ολόκληρο το χημικό τομέα προς την πιο βιώσιμη κατεύθυνση και τη δημιουργία κλειστών συστημάτων, όπου τα υλικά επαναχρησιμοποιούνται αντί να απορρίπτονται.
Συνεργατικές Διαδρομές για Τομεακή Βιωσιμότητα
Ακαδημαϊκές Συνεργασίες στην Έρευνα Ενεργειακά Αποδοτικών Πολυμερών
Η συνεργασία με την ακαδημαϊκή κοινότητα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην προώθηση της έρευνας για ενεργειακά αποδοτικά πολυμερή. Όταν τα πανεπιστήμια συνεργάζονται με επιχειρήσεις της βιομηχανίας, συχνά καταλήγουν σε πραγματικές καινοτομίες. Για παράδειγμα, αυτά τα νέα πολυμερή απαιτούν πολύ λιγότερη ενέργεια για την παραγωγή τους σε σχέση με τα παραδοσιακά. Ερευνητές και κατασκευαστές ανέπτυξαν από κοινού κάποια εξαιρετικά υλικά που πρόσφατα κυκλοφόρησαν, τα οποία είναι πιο ανθεκτικά και πιο φιλικά προς το περιβάλλον, κάτι που ταιριάζει τέλεια στη σημερινή ατζέντα βιωσιμότητας. Μια τέτοια συνεργασία συνεχίζει να προωθεί τον στόχο της μείωσης της κατανάλωσης ενέργειας κατά τη διάρκεια της παραγωγής πολυμερών. Τι θα μπορούσε να συμβεί στη συνέχεια; Λοιπόν, το επόμενο βήμα ίσως είναι η βελτίωση των υπαρχόντων τεχνικών παραγωγής ή ακόμα και η εφεύρεση εντελώς νέων υλικών. Αν κοιτάξουμε τα νούμερα, είναι σαφές πως υπάρχει χρηματοδότηση που ρέει προς τις πράσινες πρωτοβουλίες αυτήν την περίοδο, κάτι που δείχνει γιατί είναι τόσο σημαντικό να διατηρούνται ισχυρές οι σχέσεις μεταξύ πανεπιστημίων και βιομηχανίας για όποιον εργάζεται σε αυτόν τον τομέα.
Πολιτικές Διαρθρώσεις Που Κινούν την Εγγράφιση Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας
Οι πολιτικές πλαίσια διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην προώθηση της υιοθέτησης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στον χημικό τομέα. Κυβερνήσεις σε όλο τον κόσμο παρέχουν φορολογικές ελαφρύνσεις, επιχορηγήσεις και αυστηρούς περιβαλλοντικούς κανόνες που ωθούν τις επιχειρήσεις προς πιο πράσινες πρακτικές. Για τις επιχειρήσεις που παίρνουν στα σοβαρά την πράσινη μετάβαση, αυτό σημαίνει μειωμένους λογαριασμούς ηλεκτρικής ενέργειας και καλύτερη εικόνα της μάρκας στους καταναλωτές που ενδιαφέρονται για την αειφορία. Οι επιχειρήσεις που συμμορφώνονται με αυτούς τους κανόνες τείνουν να ξεχωρίζουν από τους ανταγωνιστές, αφού καλύπτουν όλα τα κριτήρια για τους ρυθμιστές, ενώ προσελκύουν αγοραστές με περιβαλλοντική συνείδηση που αναζητούν υπεύθυνους συνεργάτες. Οι συνεχείς αλλαγές στις πολιτικές αυτές αναγκάζουν συνεχώς την καινοτομία σε όλους τους τομείς, καθιστώντας σαφές ότι οι χημικές εταιρείες δεν ακολουθούν απλώς τις τάσεις, αλλά σχεδιάζουν ενεργά τις αειφόρες βιομηχανικές πρακτικές που βλέπουμε σήμερα.