Hoje, a crescente dependência dos recursos naturais e os efeitos que tendências específicas de crescimento econômico têm sobre o ecossistema estão se tornando críticos e têm consequências sociais significativas. Desde que a queima de carvão em grande escala para geração de energia começou na década de 1920, vários milhões de toneladas de cinzas e subprodutos relacionados foram produzidos. A produção anual global de cinzas de carvão em todo o mundo é projetada em cerca de 600 milhões de toneladas, com as cinzas volantes sendo responsáveis por cerca de 500 milhões de toneladas a 75-80% do total de cinzas produzidas (1). A cinza volante, gerada durante a combustão do carvão para produção de energia, é um subproduto industrial reconhecido como poluente ambiental. Como as cinzas volantes são um problema ambiental, pesquisas consideráveis têm sido realizadas sobre o assunto em todo o mundo. Em Taiwan, mais de 5 milhões de toneladas de cinzas volantes foram produzidas anualmente a partir da combustão de carvão em usinas de energia. Durante os 20 anos de estatísticas, a cinza volante da empresa de energia de Taiwan aumentou para cerca de seis vezes. No entanto, a taxa de utilização das cinzas volantes tende a diminuir durante os últimos anos (por exemplo, de 95,1% em 2004 para 49,4% em 2009) (2). O descarte úmido de quantidades crescentes de cinzas volantes não utilizadas em tanques de cinzas tornou-se gradualmente um dos maiores problemas ambientais de Taiwan. Os métodos de reciclagem atuais não podem acomodar uma grande quantidade de cinzas volantes de carvão e atender sua demanda de reciclagem.
Composto plástico renovável para aplicação na agricultura
Para sintetizar o feldspato renovável (CaAl2Si2O7) a partir de cinzas volantes de carvão e conchas de ostra, que podem obter as características do pó, como amarelo claro, tamanho de partícula abaixo de 10 μm, dureza 5 ~ 6 Mohs, densidade <2,4 g / cm3, ~ Ponto de fusão de 1200 ° C (Figura 1). É muito semelhante ao mineral natural feldspato cálcio, e a aplicação é diversificada. O feldspato renovável pode ser aplicado em indústrias como enchimentos de plástico, enchimento de borracha, enchimento de revestimentos e materiais de construção. Esta nova tecnologia de reciclagem aborda problemas com grandes quantidades de cinzas volantes e elimina as grandes quantidades de conchas de ostras contaminadas que ameaçam o ecossistema e os ecossistemas. Nesse sentido, este Tópico Especial pretende ter uma visão ampla sobre as relações entre as estruturas econômicas e o clima. Usando essa tecnologia, papel feldspato, adsorvente de metal pesado, sacos de lixo, sacolas e outros produtos foram produzidos com sucesso com pós de feldspato renovável (Figura 2).
Compósitos plásticos renováveis de resíduos industriais
Em vez de cinzas volantes, a poluição do plástico se tornou uma das questões ambientais mais prementes, à medida que a produção cada vez maior de produtos plásticos descartáveis supera a capacidade do mundo de lidar com eles. Taiwan também produz mais de 35.000 toneladas / ano de PET, náilon e resíduos de náilon reforçado com fibra de vidro. Produtos de plástico também foram reciclados em muitos produtos reciclados recentemente para promover a proteção ambiental. Com base nos materiais plásticos reciclados, nossa pesquisa foi desenvolvida com sucesso para que os materiais compostos de plástico renováveis possam ser aplicados em uma estufa agrícola e como um material para apoiar o crescimento de plantas de madeira (Figura 3). Este suporte composto pode substituir os tubos de aço galvanizado como o principal material normalmente usado em estufas por um tecido leve, simples, não fácil de corroer e de baixo custo, que é mais frequentemente adotado por agricultores em geral. Este tipo de estufa pode atingir os conceitos de “redução de custos de materiais” e “materiais verdes” para reciclagem, protegendo o meio ambiente como prioridade e criando um novo desenvolvimento de energia econômica agrícola.
Produção de compósitos cerâmicos a partir de resíduos industriais
Por outro lado, também nos preocupamos em produzir compósitos cerâmicos a partir de resíduos industriais. A energia solar é fortemente preferida em relação aos combustíveis fósseis por muitos tipos de energia renovável. No entanto, o óleo de corte de resíduos é gerado durante a produção de painéis solares. O óleo de corte inclui silício, óxido de silício e dietilenoglicol (DEG) na lama de silício. Reutilizar o óleo de corte como produtos reutilizáveis minimizaria os preços de descarte de óleo residual, reduzindo os efeitos ambientais do óleo de corte residual. O carboneto de silício (SiC) tem sido amplamente estudado devido às suas propriedades exclusivas, como alta dureza, alta resistência, baixa expansão térmica, alta condutividade térmica e excelente estabilidade química em altas temperaturas. SiC também tem melhor resistência à flexão do que outros materiais cerâmicos em altas temperaturas. É um semicondutor e é freqüentemente usado em eletrônicos de alta temperatura. Desenvolvemos substratos cerâmicos de SiC preparados com 99,5% de pó de carboneto de silício, proveniente de lama de silício residual durante o processo de fabricação das células solares. Descobrimos que os pós de SiC com adição de SiO2 mostram o resultado mais ideal com propriedades mecânicas mais robustas. O resultado deste estudo pode ser um substituto potencial e bem-sucedido para os materiais. Nos preocupamos em reduzir custos e produzir produtos com propriedades atrativas. Olhando para o futuro, nossas pesquisas futuras visam buscar mais resíduos e tecnologias possíveis, transformando resíduos em energias renováveis ambientalmente sustentáveis e de alto potencial econômico.
Referências
(1) Ahmaruzzaman, M. (2010). Uma revisão sobre a utilização de cinzas volantes. Progress in energy and combustion science, 36 (3), 327-363.
(2) Taiwan Power Company, Ltd. Disponível online: http: // www.taipower.com.tw (acessado em 18 de novembro de 2020).
Observação: este é um perfil comercial
