EN
Þjóðveldisvíska Orkukrisinn og Áhrif hans á Kemiþáttaprófessu
Stækkandi Orkukostnaður og Heimaverulegar Skiptingar
Orkugjaldið hefur farið í háska undanfarið, sem hefur haft mikil áhrif á fyrirtæki víðs vegar um heiminn, sérstaklega þau sem framleiða efni. Samkvæmt alþjóðlegu orkustofnuninni eru olíu- og gasverð næstum tvöföld þau verð sem voru árið 2010. Þetta barst framvegis af því að maður hefur mikla meira þörf fyrir orku heldur en áður, en birgir eru ekki að ná að halda jafna skrefi. Ef svo kemur íþræðilegir stjórnmálalegar ágreiningar eru á milli, verður allt enn verra. Takið til dæmis rúversku árásina á Úkraínu. Þessi árekstur skók orkuforsyningarnar víðs um heiminn og geislaði löndum Evrópu og öðrum að endurskoða hversu háð þau eru ákveðnum orkugjöfum og hvaða viðskiptasamningum sé enn hægt að treysta.
Stæðugir breytingar í heimsstöðunni eru að skella mjög upp kemíuvernum, sérstaklega þar sem orka er svo mikill hluti af því sem fyrirtæki greiða fyrir framleiðslu. Þar sem verðin eru að hækka eru efni framleiðendur að laga hvernig þeir kenna vörunum sínum, sem á sér náttúrulega áhrif á hagnað og gerir þeim erfiðara að keppa við aðra á markaðnum. Til að berjast við þessar hækkandi kostnaðsþætti eru margar fyrirtæki að skoða ýmsar leiðir til framtíðarinnar. Sum eru að leggja mikla áherslu á nýjar tæknilegar lausnir sem auka skilvirkni, en aðrar eru að snúa sér að endurnýjanlegum orkugildum eins og sólarplötum og vindtækjum. Þessar breytingar hjálpa vissulega við að lækka daglegt gagnagjöf, en þær hafa einnig annað gott við: þær þýða að fyrirtæki eru ekki lengur svona háð óstöðugum olíu- og gasmarkaði. Þetta gefur stjórnendum smá meira aðhvarf þegar verið er að reikna fyrir framtíðarúttektir, jafnvel þó að utanverðar aðstæður breyst áfram.
Vörumerkingar CO2 í kemíska framleiðslu
Stjórnun útblásturs CO2 er að verða afar mikilvæg fyrir fólk í efnaframleiðslu í þessu leiti. Hugsanir um loftslagsbreytingar eru að eykst hratt og reglur verða harðari ár eftir ár. Efnaiðnaðurinn hefur líka mikinn áhrif á heildarútblöstrun koltvísýrings. Efnafræðingar skoða tölur úr heimildarmat IEA frá 2018 sýna hversu alvarlegt stöðugt er - um það bil 12% af öllum heimsmetna útblöstrum kemur frá þessari iðnaðargrein eingöngu. Þar sem tölurnar eru svo miklar, þurfa efnaeftirlitjendur að byrja að hugsa annaðhvort um minnkun á kolefnisfæti sínu með betri aðferðum og nýjum tækjum.
Stórir leikmenn í branskanum eru að taka umræðu um afköstun og geymslu á CO2 alvarlega með því að nota nokkur tiltölulega háþróaða tæknir, sem hjálpar þeim að minka fótspor sína á koltvæli átta sinnum. Aðeins taka BASF og Dow Chemical sem dæmi, þeir hafa náð því að sameina kerfi til afköstunar á koltvælisbindingum í núverandi stöðvunum sínum, eitthvað sem er að verða til gullstaðal fyrir það sem aðrar fyrirtæður gætu leitað eftir á framtíðarleiðinni. Þessi átök eru ekki eingöngu til að uppfylla reglur, heldur spara þau einnig fjármunum. Þegar fyrirtæður minnka útblástur, þá enda þær oft með færra skattskyldur í tengslum við mengun, auk þess að fólk sér yfirleitt betur á þeim á markaðnum. Umhverfisstofnanir eins og Heimsnáttúruverndarsjóðurinn (World Resources Institute) hafa bent á þetta tvöfaldar áherslur á að fara í grænu meðan haldið er utan um kostnað.
Fjörgæð af langfristum áhrifum á stjórnun CO2 útslita streckst út fyrir samkeypis, með því að vísa upp við betri tengsl við umhverfisvísanlega velfærðar notendur og opna gáttir fyrir nýja starfsemi viðskiptavini. Ansvarleg stjórnun útslita bætir við varanlegt staðgerð fyrirtækis, með því að bæta þessu göngutegund sem er virkilega árangursfullt í markaði sem er hreyftur af umhverfisvænnum atburðum.
Nýsköpun á sjónarmiðum með krafaveitri í kemískum ferli
Spáræn fjörarakning fyrir ferlisbestun
Gagnasafn saman með vélarnám breytir því hvernig efnafræðilegir ferlar virka, og þessi tæknik hjálpar í raun til að minnka orkunotkun nokkuð mikið. Þegar fyrirtæki skoða gögn frá fortíðinni saman við þau sem eru í boði í dag, þá geta þessir spárýðandi líkönum að birta vandamál áður en þau verða að veruleika og finna þar sem ferlarnir eru ekki að ganga slétt. Taktu BASF sem dæmi, þeir hafa byrjað að nota þessi spjáritölvugerð til að stilla efnafræðilegarnar gerðir, sem hefur leitt til raunverulegrar orkuspara og betri stöðugleika í starfsemi. Samkvæmt sumum markaðsrannsóknum, sjá fyrirtæki sem investera í slíka greiningu á gagnum afkoma á borð við 20% eða hærri, sem er mjög betra en með því eldri aðferðir. Allt þetta sýnir að þessar tæknir eru ekki bara mögulegar, heldur að þær verði nauðsynlegar fyrir efnafræðifyrirtæki sem vilja uppfylla þessi erfðuverðfæri í sjálfbærni án þess að láta kostnaðinn hækka.
Minnkun á hitafráfalli og efniatöflu
Það fer mikið í því að draga úr ónýtri hita- og efnumissgjöfum þegar kemur að því að gera efnafræðilega ferli sjálfbærari. Hitaendurheimtikerfi virka undur hér, þar sem þau ná í viðbótarhita, sem annars yrðu hleyptir í loftið, og setja hann aftur í kerfið. Taktu til dæmis ExxonMobil, sem hefur verið að setja upp nokkur mjög sofistíkert hitaendurheimtikerfi í rafslunum sínum. Þessi nálgun sparaði ekki bara fyrirtækið peninga heldur þýðir einnig að minna skaðlegt efni lendir í umhverfinu. Þegar fyrirtæki setja slík kerfi í verk sjá þau oft mikla hækkun á framleiðsluefni líka. Sum raunveruleg dæmi sýna að efnumissgjöf fellur um það bil 30 prósent eftir uppsetningu. Á langan tíma eru slíkar bætingar mikilvægar sigur fyrir bæði sjálfbærni og kostnaðsþáttinn í efnafræði framleiðsluverum.
Tækni AI til smíða af polymörum og polypropylénu
Gervigreind er að breyta því hvernig við framleiðum mörg efni, sérstaklega þess konar efnum og polypropyleni, með því að gera framleiðsluferli heppari svo þau virki betur án þess að nota jafnmikið magn af orku. Rænir tölfræðingar stýra raunverulega breytingum í framleiðslunni nákvæmlega þegar þær þarf og það þýðir að vöruúttakur verða jafn góðir og mengun minni fer ekki í ruslalendið. Taktu sem dæmi Dow Chemical, sem hefur byrjað að nota slíker gervigreindarkerfi og gæði á efnum hefur hækkað mjög en jafnframt minni raforka er notuð. Sumir framleiðslustöðvar tilkynna að hægt hafi verið að minnka orkukostnað um 15% bara með því að láta tölur taka þá flókuðu efnaendurhverfni. Þetta er mikilvægt vegna þess að efnafræðiyrðar nota venjulega mjög mikla orku. Það sem við sjáum hér er ekki aðeins spurning um að spara peninga heldur einnig að setja mælikvarða fyrir það sem græn framleiðsla gæti líkast í alla efnafræðibransann.
Græn kemi: Sjálfbær niðurstöðumaterial og hringsamgerð
Lífshlutafundinn Ethylene Glycol og biðræð polyester
Fólk leitar að grænari lausnum í stað venjulegra efna og rafnægt etilenglikól og póliestr standa upp sem raunverulegar möguleikar. Þegar við skiptum út olíubundnum efnum fyrir þessar plöntuundirnar, þá hefur umhverfið mikla ávinning, sérstaklega þegar kemur að því að draga úr gróðurhúsalofttegundum. Til dæmis er grænur póliestrur framleiddur úr hlutum sem vex aftur, svo kolefnisfætið verður miklu minna en það sem kemur fram í venjulegri framleiðslu á póliestr. Markaðsrannsóknir sýna að þessi færsla í átt að rafnægjum efnum er ekki aðeins að gerast núna heldur líklega mun haldast í framtíðinni. Neytendur virðast brenna meira um hvar vörurnar koma frá í dagshætti, auk þess sem stjórnvöld eru að ýta fyrirtækjum harðar í græna áttina með ýmsum reglum og skemmtunum.
Þegar skoðað er aldurshljóð mat á heildarvirkni kemur fram týrileg minnkun áorkorkyndum útbreiðslum þegar yfirheitið yfir á öræðar efni. Taktu til dæmis rannsóknir á öræðum etilenglikól sem rannsakendur hafa nýlega skoðað. Rannsóknir sýna að þessi birgja minnkar útbreiðslu áorkorkyndum um allt að 60% yfir heildarvirkni þeirra í samanburði við það sem kemur úr olíuverum. Þessar tölur sýna mjög skýrt áttina sem verið er að fara í átt til grænna hagnýtisefna. Það er hins vegar ekki aðeins um umhverfisvæðingu heldur einnig um það að fyrirtæki spara peninga á langan tíma og þó uppfylla reglur sem gilda. Bæði framleiðendur og endanotendur geta átt ágóðan við þennan umsvif og gerir það að verði ekki aðeins siðferðilega réttur valmöguleiki heldur oft og oftast hagkvæmasta lausnina sem fá má í dag.
Lokaðar kerfi fyrir notkun formaldahyds
Í heiminum um efnaframleiðslu eru lokuð kerfi nú sögð sem ein af bestu leiðum til að gera framleiðslu varþægilegri, sérstaklega þegar um er að ræða meðferð forsamsótefni. Það sem þessi kerfi gera í grundvallaratriðum er að sækja og endurnýta forsamsó sem annars myndi fara til spills, sem minnkar fyrirspyrnu um afgreiðslu á meðan heildarferlið heldur áfram að ganga sléttari. Fyrir fyrirtæki sem vinna með forsamsó gefur uppsetning á slíku kerfi það að minna efni endar í rusli og meira er sett aftur í framleiðslustrauminn þar sem það hefur heima. Margar framleiðsluverur tilkynna að sjá bæði umhverfisgóð og raunverulega kostnaðsþægiefni eftir að hafa yfirgefið lokuð aðgerðakerfi fyrir meðferð forsamsó.
Margar fyrirtæki í ýmsum atvinnugreinum hafa nýlega byrjað að innleiða lokuð kerfi, sem hefur leitt til mikilla minnkunar á rusli og raunverulegra sparnaðar á rekstri. Sumir framleiðendur sáu raunverulega minnkun á tapa af efnum um það bil 30% eftir að hafa yfirgefið þessi hringrásar aðferð. Slík minnkun gerir mikilvægan mun í hagnaði fyrirtækjanna en samtímis verður umhverfinu gert betur. Lögfræðilega hjálpar þeim grænum breytingum fyrirtæki að vera á undan harðari umhverfisreglugerðum sem eru á leiðinni. Rafefnaframleiðslustöðvar eru sérstaklega fyrir hlýðni þar sem þær eru stöðugt á ferðinni varðandi útblástur og meðferð á rusli. En ekki svolítið fyrir sparnað á kostnaði, þá passa þessi kerfi vel inn í markaðsfræði fyrirtækja um sjálfbærni sem flest framhaldssjónarmiðuð fyrirtæki leggja núna áherslu á sem hluta af langtíma atvinnuáætlunum sínar.
Framgangur í keðjusamsetningu framtækni
Nýjar þróunartæknur í eldsneytisskiptum eins og pýrólysi og depólymerun eru að breyta því hvernig við förum með ruslamál. Þessar tæknibreytingar umbreyta rusli í gagnlegar frágreiðsluvörur, sem hjálpa til við að loka lykkjuni í efnum og minnka þurfu okkar á nýjum auðlindum. Pýrólysi er til dæmis aðferð þar sem efnum er hitað þar til þeir brjótast niður, og breytir plastorku í olíu án þess að nota súrefni, eitthvað sem framleiðendur geta svo notað aftur. Síðan er þar depólymerun, sem virkar annars konar með því að skipta upp langvirkum sameindum í grunneiningarnar þeirra. Þetta gerir það mögulegt að endurnýta þá hluta þegar unnið er að nýjum mörgspennurum og býr til annan leið fyrir endurnýtingu sem ekki var fyrirfram til staðar.
Þegar skoðað er hvernig þessar tæknilegar lausnir virka í raunveruleikanum kemur í ljós að þær eru í rauninni duglegar. Sumir atvinnurekendur sem hafa tekið upp seðlu um eldsneytisendur skrifa yfir betri árangursvexti meðan umhverfisáhrif eru minni. Tæknin er ennþá í þroski en sýnir líka góða hagnýti. Fyrirtæki spara peninga á að geta losað sig við rusl og kaupa ný efni þegar endurnýjuð efni eru notað í stað þeirra. Hver er ástæðan fyrir að þessi aðferð er sérstaklega vinsæl? Hún stuðlar að betri umhverfisvandamálum sem eru mikilvæg fyrir stjórnvöld sem setja reglur og einstaklinga sem brenna fyrir umhverfisvanda. Þessi vextandi áhugi gæti haft áhrif á eldsneytisgreinina sem heild og gert hana ítarlegra um að nýta endurtekna birgða og lokaðar kerfi þar sem efni eru endurnýjuð í stað þess að fleygja þeim.
Samstarfsleiðir fyrir alþjóðlega hæfilegt umhverfismark
Kennslusamband í rannsóknareffnu pólímera
Samvinna við háskóla og fræðastofnanir hefur mikilvægt hlutverk í því að koma á undir skilvirkari orkunýtingu í rannsóknum á efnum. Þegar háskólar og fyrirtæki í iðnaðinum sameinast, þá kemur oft fram nýja frumkvöðlin. Taktu til dæmis þessi nýju efni sem nota mjög lítið magn orku í framleiðslu samanborið við hefðbundin efni. Rannsakendur og framleiðendur hafa nýlega þróað afar áhugaverð efni sem eru öruggari fyrir umhverfið og lifa lengur, sem passar nákvæmlega inn í stefnu um sjálfbærni sem er í dag. Slík samvinna heldur áfram að koma á undir markmiðinu um að minnka orkunýtingu við framleiðslu efnanna. Hvað gæti gerst næst? Vel, komandi verkefni gætu beint athyglinni að því að bæta ávallt betri framleiðsluaðferðir eða þróa ný efni alveg frá grunni. Ef maður skoðar tölurnar, er ljóst að miklar fjármagnsstraumar eru í gangi í átt að grænum átökum í dag, sem sýnir hversu mikilvægt er að háskóla- og iðnaðarsambönd séu viðhaldin og sterk fyrir alla sem eru að vinna á þessu sviði.
Stefnaþjálfanir sem draga auka notkun af endurskilgreindri orku
Stefnumótanir spila mikilvægt hlutverk í að koma á nýsköpun á sviði endurheimtar orku innan efnafræðifyrirtækja. Ríkisstjórnir um allan heim bjóða skattafrelsi, veitingar og strangar umhverfisreglur sem ýta til þess að fyrirtæki beini sér að grænari aðferðum. Fyrir fyrirtæki sem eru alvarleg að fara í grænu, þýðir þetta lægri kostnað við rafmagn og betri vörumerkið meðal viðskiptavina sem hafa áhuga á sjálfbærni. Fyrirtæki sem fylgja þessum reglum mætast við betur en samkeppni því þau uppfylla öll skilyrði fyrir umhverfisreglur en að sama tíma auka áhuga hjá umhverfisvænum kaupendum sem leita að ábyrgum samstarfsaðilum. Haldandi breytingar á þessum stefnumótunum eru áfram að koma á nýsköpun víða um heim, sem sýnir að efnafræðifyrirtæki eru ekki aðeins að fylgja á trends heldur að þau eru að virkilega forma það sem sjálfbærar iðnaðsaðferðir eru í dag.