EN
FLYNT TENGIL
Græn efnafræði er mjög mikilvæg til að gera framleiðslu varþægilegri vegna þess að hún beinir sér að minnkun á rusli og viðhalda lágum umhverfisfarahættum. Grunnhugmyndin að baki grænnar efnafræði er að endurskoða hvernig efni eru framleidd og notuð svo við getum minnkað eða jafnvel fjarlægt hættuleg efni alveg. Þegar sérstaklega litið er á efnaframleiðslu, þá hjálpa græn aðferðir til að minnkaorkuspor gegnum notkun á efnum og aðferðum sem ekki eru skaðlegir. Taktu til dæmis það sem Umhverfisverndastofnun Bandaríkjanna (EPA) hefur fundið um þetta efni, til dæmis tilkynnti þeir að þegar fyrirtæki breyta yfir í grænari aðferðir, þá sjá þau oft stóra lækkun á framleiðslu eiturelds, stundum um 90% minna en áður. Slík áhrif eruð mikil fyrir rekstur fyrirtækja og heilsu jarðarinnar.
Fjölmargir atvinnurekendur í ýmsum iðnaðargreinum hafa tekið upp aðferðir grænna efnafræði með raunverulegum árangri sem skiptir máli fyrir umhverfið. Sem dæmi má nefna einn framleiðanda iðnaðarefna sem sá hættafarlegt affall sitt lækka um tveimur þriðjum þegar þeir byrjuðu að beita þessum grænna aðferðum. Þetta var ekki bara gott fyrir jarðina heldur leiddi þetta líka til augljóssra kostnaðsminnkana. Þegar skoðað er á þessum árangursögum er ljóst að þróun í átt til grænna efnafræði gerir meira en aðeins að hjálpa við að uppfylla reglur eða bæta vinnuumhverfi, það skapar í raun nýjar hugmyndir og gerir framleiðsluferla efnaframleiðslu meira viðnámlegar við markaðsbreytingar og breytilegar umhverfisstaðla.
Það er mikilvægt fyrir efni framleiðslu að ná betur að nota orkuna á skilvirkann hátt, því það hefur áhrif á hvort ferlið sé grænt og hvað það kostar að reka aðgerðirnar. Veiðsluver hafa mikla orkunot og greiða oft hundruð þúsund á mánuði eingöngu fyrir rafmagn. Gögn úr iðnaðinum sýna að með því að bæta hvernig þessar stofnanir stjórna orkunotunni gæti orkunotun minnkað um allt að 30 prósent. Það myndi augljóslega lækka rekstrarkostnaðinn á meðan þær skaðlegu útblásanir sem allir tala núna um myndu einnig minnka. Sumir fyrirtæki hafa þegar byrjað að sjá áhrif af litlum breytingum eins og að uppfæra gömlu búnaðinn eða að breyta hitastigsstýringunni aðeins.
Ný tæknik hjálpar iðnaði við að spara peninga á orkukostnaði alls staðar. Taktu til dæmis hitanotunarkerfi sem ná í ónothæfan hita frá ferlum og setja hann aftur í vinnu svo fyrirtæki þurfi ekki að framleiða jafnmikið aukavöxt. Með því að skipta yfir á endurheimtanlega orkugildi eins og sólafossi eða vindtúrúr er líka hægt að minnka notkun á jarðefnaeldvökum. Ríkisstjórnir eru ekki að sitja kyrrar heldur gefa mörg lönd skattafresturum þegar fyrirtæki uppfæra sig yfir á græni tæki. Við sjáum þessa árás á sjálfbæri alls staðar í framleiðslunni í dag. Fyrirtæki vilja minnka einkenni sína af gróðurhúsgeymdu eldsneyti en einnig sjá raunverulegar fjárhagslegar kosti af því að minka orkureikninga. Sumir verksmiðjur tilkynna að spara þúsundir á mánuði aðeins með því að gera vitari val um hvernig þeir neyta orku.
Efniðaræðin er að sjá miklar breytingar þank sönnun og vélarnaræði (AI) og vélulega nám (machine learning) þegar kemur að því hvernig ákvarðanir eru teknar og ferlum breytt. Framleiðendur geta nú skoðað ótrúlega mikla magn af gögnum frá framleiðslulínunum, uppgötvað hvar hlutir eru ekki að ganga slétt og komið upp með leiðir til að gera flóknari aðgerðir betur. Taktu til dæmis Chevron, sem byrjaði á árinu 2018 að nota vélulega námsreiknirit til að laga olíuæxlunaraðferðir sínar. Niðurstöðurnar? Í samkvæmi við innri skýrslur fór rekstrareiðugleiki upp um allt að 15%. Í BASF eru verkfræðingar hafa nýlega verið að sinna nokkrum mjög sofistíkðum greiningartólum. Þessi tól hjálpa þeim að ná nákvæmlega í blöndur á efnum og jafnframt minka tímann sem þarf til að framleiða vöru. En það sem raunverulega er spennandi er það sem gæti gerst næst. Þó að núverandi kerfi hreyfi þegar fjármun og útvegunum, er enn mikil pláss fyrir betur. Margir sérfræðingar telja að AI gæti að lokum spáð fyrir um tækiabilanir áður en þær eiga sér stað eða jafnvel gefa upp nýjar nálganir á gömlum vanda, sem væri stórt breytingaleið á bilunum á langan tíma fyrir hagnað og umhverfisáhrif.
Þegar kemur að því að setja IoT í efnaframleiðslu er það að breyta því hvernig fyrirtæki sér um viðgerðir áður en vandamál koma upp. Með þessum snjónum nálmum alls staðar í vélum geta framleiðslustöðvar raunverulega vitað hvenær vélarnar gætu hrapað því þær er hægt að fylgjast með á vélabúnaði í rauntíma. Taktu sem dæmi Dow Chemical sem setti upp ákveðna viðgerðastýringarkerfi byggð á IoT síðasta ár og sá svo þar sem um 20% lægri viðgerðakostnaður og jafnframt mjög fá óvæntar bilanir sem ruglaði í framleiðsluáætlunum. Raunafgrið kemur fram úr öllum þeim gögnum sem safnað er frá þessum tengdum tæki. Fyrirtæki eru ekki lengur að giska á hvenær eitthvað mun misslast því þau fá raunverulegar viðvörunir á dögum áður en það gerist. Þetta þýðir að skipulag á viðgerðum er mun skilvirkara og framleiðslan heldur áfram án þessa kostnaðarsama millibilanna sem enginn vill.
Fólýprópilenn bætir sér upp á meðal sameinda vegna ótrúlega mikillar ýfirlitsefni og allra þeirra frábæru eiginleika sem hafa gert það að óhunsgildum í mörgum framleiðslufyrningum. Framleiðendur dýrastu þetta efni af ýmsum ástæðum, þar á meðal getu þess til að verndað við efnafræðileg áhrif, lágþyngd og langan þroska. Þessir eiginleikar virka vel fyrir allt frá einföldum umbúðaþjónustu upp í flóknar hluti í bílaframleiðslu. Áhugi veraldarins á fólýprópíl hefur aukist nýlega vegna betri framleiðsluaðferða og meira starfsemi í ýmsum iðnaðargreinum. Þessi tegund plast getur sinnt svo mörgum og ýmsum forritum að fyrirtæki finna stöðugt nýjar leiðir til að nota hana. Þar sem framleiðsla og notkun fólýprópíls hefur verið bettri og lengri, eru fyrirtæki að leita að efnum sem haldast vel og eru ekki of dýr, og fólýprópíllinn kemur sér mjög vel í þá gufu.
Við höfum séð nokkrar frekar áhugaverðar þróunarmöguleika í ljósi einkenni polypropylen í nýjasta ferlinu. Tökum til dæmis bílaiðnaðinn þar sem ný plasttæknigreiningu gerir bíla hægtari og þar sem fjármunum er sparað í framleiðsluverum. Þegar framleiðendur víxla út málmahlutum fyrir polypropylenhluti verða bifreiðarnar léttari og þar af leiðandi brenna þær minna olíu á ferðum. Umbúðaiðnaðurinn er einnig svið þar sem þessi efni lýsir upp á sér. Fyrirtæki eru að finna leiðir til að búa til umhverfisvænar umbúðalausnir sem samt vinna vel í ástreynslu prófum. Slík notkun sýnir nákvæmlega hversu mikil áhrif polypropylen getur haft þegar verið er að framleiða hluti hraðar og ódýrara án þess að fara í fjármunagall.
Bæði glykól og formaldeiði eru mikilvæg efni í mörgum efnafræðilegum ferlum, sérstaklega við framleiðslu frostvarnarefna og ýmissa tegundir af smyrnu. Glykól virkar vel í frostvarnarefni vegna þess að það gerir kleift að láta vélar hlaupa á réttan hátt jafnvel þegar hitastig breytist á milli mjög lágs og mjög hás. Í tilviki formaldeiðis notast framleiðendur við það til að framleiða smyrnu sem síðan er notuð í ýmsum hlutum eins og límefnum, málningarefnum og mörgum plasthlutum sem við sjáum á hverjum degi. En það er einnig truflun í leiknum. Þessi efni eru meðal þeirra sem koma á heilsu- og umhverfisvanda, svo stjórnvöld hafa harðar reglur um notkun þeirra. Fyrirtæki í branskanum eru hins vegar ekki að sitja á milli handa. Þau eru að leita að betri lausnum og leggja fjármuni í nýjan búnað sem minnkar útblástur skaðlegra efna án þess að hætta við að vinna verkefnið sem á að gera.
Þegar horft er til hversu margvíslega markaðir eru að vaxa, heldur etýlenglikól að vinna sér inn á sitt sérstað í bæði bílagerðum og ýmsum efnafræðilegum ferlum. Á meðan þessu fer fram heldur formaldeiði áfram að vera lykilkraftur í framleiðslu símefna, þrátt fyrir allar umræður um aðstæður. Bransjusérfræðingar spá í stærra markaðsvæði fyrir þessi efni þar sem nýkomnir efnahagnaríkir koma upp úr skugganum með framleiðslugetu sinni. Ný tæknik gerir þessi efni öruggri í notkun og bætir heildarafköstum þeirra. Fyrir framleiðendur er mikil þrýstingur á að þróa vörur sem standa undir því að uppfylla hærri og harðari reglur, en þær verða samt að uppfylla umhverfisstaðla í mismunandi heimsálfum.
Hvað gerir pólývínýlsetat (PVA) svo sérstakan? Nú, hann heldur mjög vel og er ennþá sveigjanlegur þegar hann er þroskaður, sem er ástæðan sem margir velja hann fyrir lím, málningar og ýmis konar hylki. Efnið myndar föst plötu og virkar í ýmsum hitastigum svo við sjáum það alls staðar þar sem bygginga málefni eru og listamenn þurfa traust efni. Með því að bæta uppbyggingu og viðhaldsmenn alltaf leita að betri lausnir, hefur notkun á PVA haldið áfram að eykst. Iðnaðar skýrslur sýna raunverulega að neytingarhlutföllin eru að hækka ár eftir ári. Og þegar fyrirtæki skoða hylurnar sínar fullar af PVA vörum, skilja þeir að þessi efni virka bara betur fyrir flestar forritanir samanborið við aðgerðir á markaðinum í dag.
Nýjustu þróunin á PVA vöruum sýnir hvað fyrirtæki eru að gera til að verða nýjlega umhverfisvænari. Nýjar uppskriftir eru að minnka mengandi VOC og efni úr olíu sem fyrr var svo algengt. Taktu til dæmis vökva byggð PVA lífð sem raunverulega hjálpar umhverfinu því það minnkar mengun og heldur mikilvægum efnum í framleiðslu lengur. Slíkar bætingar passa nákvæmlega í það sem ferð er í iðninni þar sem fyrirtæki lægja meira um græna málefni án þess að hætta við gæði eða reisa kostnað. Margir framleiðendur hafa fundið leiðir til að uppfylla bæði græn staðla og viðskiptavinaþörf á sama tíma.
Tvenntækni hefur breytt því hvernig öruggleiki vinnur í efnaframleiðslu. Aðallega býr hún til stafræn eftirmynd af raunverulegum tækjum og ferlum svo aðgerðastjórar geti fylgst með því sem gerist í rauntíma og spá fyrir um vandamál áður en þau verða að veruleika. Þegar fyrirtæki innleiða þessi stafræn líkönum í starfsemi þeirra, þá geta þau betur uppgötvað áhættur á færi, keyrt greiningar fyrir ýmsar aðstæður og náð betri framleiðni. Taktu Siemens sem dæmi - þeir hafa notað þessa tækni til að fylgjast með flókinum efnaaðgerðum og vera alltaf uppfærður um öll öryggisreglur sem tengjast meðferð hættulegra efna. Niðurstöður í raunveruleikanum sýna minni slys, færri öryggisbrot og sparaðan fjármunum á langan tíma. Möguleikinn á að uppgötva vandamál áður en þau verða raunveruleikum gerir vinnustaði öruggari og minnkar stöðvunartíma þ k ferð af villkum.
Að fylgja heimsmetnum reglum í framleiðslu efnafræði er ekki bara góð venja heldur nauðsynin til að halda vinnurum öruggum og vernda umhverfið gegn óþarfi skemmdum. Taktu til dæmis REACH og OSHA, þetta eru ekki bara stíflur í skrifstofu heldur raunverulegar leiðbeiningar sem kveðja á lágmarkssöfð í bransanum. Flest fyrretæki fylgja eftir samræmi sínu með reglulegum yfirprófum og nákvæmum skýrslum. Þegar fyrretæki sleppa þessum athugunum enda þau í miklum sektum og missa oft orðið sitt. Skoðaðu bara hvað gerðist í fyrra þegar OSHA úthlutaði mæla af sektum til fyrretækja sem hunsaði grunnreglur um örugga meðferð efna. Reglurnar sjálfar hafa orðið harðari með árunum, sérstaklega í kringum sjálfbærni í efnaaðgerðum. Við sjáum núna harðari framkvæmd en fyrr, auk þess að yfirvöld breiða stöðugt út hvað telst vera samræmt hegðun. Að vera á toppi þessa breytinga er ekki valkostur lengur fyrir framleiðendur sem vilja halda rekstri án þess að eyða miklu fé. Í framtíðinni munu þessar harðari reglur haldast áfram að ýta á hvernig við nálgumst öryggisstaðla á sviðinu og þvinga fyrretæki til að vera búin að huga en samt ábyrg berendur bæði fólks og jarðarinnar.