خاكستر زغال‌سنگ، تهديد يا فرصت؟

 

امروزه روشن كردن لامپ و دستگاه‌هاي تهويه مطبوع هوا به حدي عادي جلوه مي‌كند كه كمتر كسي در حين مصرف برق به فكر آلاينده‌هاي ناشي از توليد برق مي‌افتد. براي مثال خوب است بدانيد سوزاندن زغال‌سنگ براي توليد الكتريسيته باعث توليد مقدار زيادي خاكستر مي‌شود كه با فلزات سنگين و مواد سمي زيادي همراه است.بازيافت اين آلاينده حتي در دنياي پيشرفته امروز هم يكي از دشوارترين مباحث مديريت مواد زائد است. سال 1387 خورشيدي فاجعه‌اي از اين دست در ايالت تنسي آمريكا رخ داد. مواد آلاينده و خاكستر در محدوده‌اي به وسعت 121 هكتار پخش شدند. رودخانه‌ها، زمين‌هاي اطراف و خانه‌ها بشدت تحت تاثير اين آلودگي غيرمترقبه قرار گرفتند. دولت و واحدهاي صنعتي نيز بشدت نسبت به اين مساله واكنش نشان دادند. در بحث‌هاي پرتنش اين دو گروه، مديريت آينده فرآورده‌هاي جانبي ناشي از مصرف سوخت‌هاي فسيلي خصوصا در حيطه توليد برق موضوعي بود كه واكنش‌هاي متفاوتي را برانگيخت.

زباله طلايي

بهتر است ابتدا كمي بيشتر درباره خاكستر زغال‌سنگ بدانيم. خبر خوب اين است كه اين پسماند الزاما زباله نيست. خاكستر زغال قابليت بازيافت دارد و مي‌توان آن را به محصولات متنوعي اعم از بتون و كود تبديل كرد. خاكستر سبكي كه از سوزاندن زغال‌سنگ توليد مي‌شود، يك ماده سيليكوني پودري است كه آن را به عنوان يك ماده زائد مي‌شناسند، اما در حقيقت خصوصيات فيزيكي و شيميايي منحصربه‌فردي دارد كه سبب شده ايده‌هاي خلاقانه‌اي به سمت مصرف مجدد از آن معطوف شود. مبتكران درصدد هستند راهي براي استفاده از آن در ساخت ماشين‌هاي سبك‌تر نظامي يا حتي پاكسازي نفت ارائه دهند. اما تصميم‌گيرندگان در سراسر جهان با يك چالش بزرگ مواجه هستند: اين‌كه چگونه مي‌توان استفاده ايمن از خاكستر زغال‌سنگ را تشويق كرد در حالي كه روز به روز بر ميزان زمين‌هاي دفن اين پسماند افزوده مي‌شود و در عين حال استفاده‌هاي نادرست و خطرساز هم متاسفانه رو به گسترش است. بدون شك استفاده نادرست و غيرايمن از اين پسماند به دليل توان آلايندگي بالقوه آن مي‌تواند انسان و اكوسيستم را بشدت در معرض خطر قرار دهد. در حال حاضر خاكستر سبك و معلق زغال‌سنگ و ساير پسماندهايي كه از سوزاندن زغال‌سنگ توليد مي‌شوند، از مهم‌ترين پسماندهاي جهان هستند. در آمريكا سالانه بيشتر از 136 ميليون تن از اين مواد زايد توليد مي‌شود. برآوردها نشان مي‌دهد اروپا نيز سالانه حدود 100 ميليون تن خاكستر زغال توليد مي‌كند. ارقام مشابهي براي چين در دست نيست، اما از آنجا كه در حال ‌حاضر چين بيشتر از همه كشورهاي دنيا زغال‌سنگ مصرف مي‌كند، پس بدون شك توليد اين پسماند در چين هم قابل توجه است. دانشمندان چيني در آكادمي مصالح ساختماني و موسسه مطالعات فني صنعت ساختمان‌سازي برآورد كرده‌اند كه در چين سالانه 5‌/‌2 ميليارد تن خاكستر زغال‌سنگ توليد مي‌شود. چندين سال است كه منتقدان و جوامع محلي هشدار داده‌اند روش‌هاي معمول دفن خاكستر خطرات بي‌شماري را متوجه آب‌هاي زيرزميني و ساكنان محدوده‌هاي مجاور خواهد كرد. حدود 60 درصد از خاكستر زغال‌سنگ در آمريكا روانه زمين‌هاي دفن زباله مي‌شود، اما در اروپا اين رقم حدود 50 درصد است. با وجود اين‌كه سال 2005 دولت چين در يك اقدام متهورانه تصميم گرفت نرخ بازيافت را به 75 درصد برساند، اما اين رقم در حال حاضر تنها حدود 30 درصد است.

بازيافت خاكستر، آري يا نه؟

موضوع بازيافت خاكستر زغال‌سنگ اين روزها پيچيده‌تر هم شده است، چراكه اكثر گروه‌هاي محيط‌زيستي بازيافت خاكستر را كه عملا از ديدگاه صنعتي سود‌آور است، محكوم كرده‌اند. سال 1388 در آمريكا تنها حدود 7 ميليون تن خاكستر بازيافت شد، از اين خاكستر در مواردي نظير زيرسازي جاده‌ها، توليد كود و بستن معادن متروكه استفاده شد. دوستداران محيط‌زيست معتقدند تمام موارد ذكر شده براي محيط‌زيست و جوامع انساني خطرساز است.

نكته: خاكستر زغال‌سنگ، پسماندي خطرناك، اما ارزشمند است كه نيروگاه‌هاي برق حرارتي را در معرض اتهام آلودگي محيط‌زيست قرار داده است.

خاكستر زغال‌سنگ شامل آرسنيك، جيوه، سرب و ساير فلزات سنگين است. در صورتي كه خاكستر زغال‌سنگ با آب تماس نداشته باشد، مشكل خطرساز بودن آن نيز رفع مي‌شود. يك روش ايمن براي بازيافت اين پسماند وجود دارد: ويژگي‌هاي شيميايي خاكستر زغال‌سنگ آن را يك جايگزين مناسب در صنعت سيمان ساخته است و دهه‌هاست سازندگان بتن از آن استفاده مي‌كنند. هدف اين است كه سازندگان بتون از خاكستر زغال‌ و ساير مصالح بازيافتي استفاده كنند تا از انتشار حجم بالاي كربن به جو كه ناشي از فرآيند توليد سيمان معمولي است، جلوگيري شود. سيمان از حرارت دادن سنگ آهك و خاك رس تا مرز هزاران درجه ساخته مي‌شود، اما اين پروسه 5 الي 15 تن دي‌اكسيد كربن‌ هم توليد و روانه جو زمين مي‌كند. با اين‌كه خاكستر زغال محصولي مجاني است، اما استفاده از آن چندان كار راحتي هم نيست. يك كارخانه بتون‌سازي كه هرگز از مصالح بازيافتي استفاده نكرده اگر تمايل داشته باشد تغيير روش دهد، بايد از اساس تغيير كند. موضوع زيرساخت‌ها هم بسيار مهم است. به عنوان مثال خاكستر زغال‌سنگ را بايد جدا از ساير مصالح انبار كرد، علاوه بر اين سازنده بتون هم به يك منبع قابل اعتماد و هميشگي نياز دارد، چراكه نمي‌تواند روي اين موضوع سرمايه‌گذاري كند مگر اين‌كه از منبع توليد و مسير حمل و نقل آن مطمئن باشد.

كاربردهاي عجيب خاكستر زغال‌سنگ

خاكستر زغال ويژگي‌هاي منحصربه‌فردي دارد كه آن را براي استفاده‌هاي عجيب و شگفت‌آور كاملا مطلوب ساخته است. خاكستر يك ماده افزودني مفيد با كارآيي مطلوب در صنعت بتون‌سازي است، حتي يك جايگزين خوب براي خاك رس به كار رفته در صنعت آجرسازي نيز است. در برخي نمونه‌هاي آجر بازيافتي حتي تا 40 درصد هم از زغال استفاده كرده‌اند. علاوه بر اين حفره‌هاي خالي كه در اكثر فلزات ايجاد مي‌كنند نيز با استفاده از همين ماده است. حفره‌هاي توخالي نه‌تنها فلزات خاصي را مستحكم‌تر مي‌كند، بلكه حتي از وزن آنها هم مي‌كاهد. آلياژهايي از فلز كه كمتر از 20 الي 30 درصد وزن‌شان را خاكستر تشكيل داده است، تركيباتي هستند كه از نظر استحكام با ماده اصلي تفاوتي ندارد، اما نكته اينجاست كه وزن اين تركيبات خيلي كمتر است. يكي از كاربري‌هايي كه بتازگي در حال بررسي آن هستند، استفاده از اين مواد براي ساخت كشتي‌ها و حتي وسايل نقليه سبك‌تر است. خاكستر زغال كارآيي نامتعارف ديگري هم دارد. اين كارآيي نامتعارف مربوط است به ساختار شيميايي منحصربه‌فرد ذرات آن كه مي‌توانند براحتي نفت را جذب كنند. سوديپتا سييل از دانشگاه مركزي فلوريدا روي ذرات خاكستر زغال تغييرات اندكي ايجاد كرده و محصول جديدي به نام اوپس را عرضه كرده كه مخفف عبارت «پاكسازي نفت با كمك ذرات سطحي» است. بودجه تحقيقات وي را مركز علوم ملي آمريكا اندكي پس از فاجعه نشت نفت در خليج مكزيك تامين كرد. اين نوآوري هنوز به بازار عرضه نشده اما وعده‌هايي در اين زمينه داده شده است. اين ذرات مي‌توانند نفت را جذب كنند، اما مشكل در پسابي است كه باقي مي‌ماند. نحوه استفاده از آن به اين شرح است كه اين ماده را روي سطحي كه نفت نشت كرده، مي‌پاشند و سپس بايد آن را جمع‌آوري كنند. آقاي سييل مي‌گويد: اين ذرات نسبت به ساير فناوري‌هاي كنوني جمع‌آوري نفت ارجحيت دارد، چراكه ماده خام لازم براي تهيه اين محصول به آساني در دسترس است و مهم‌تر از همه اين‌كه در نهايت نفت اشباع شده از خاكستر را مي‌توان دوباره به نيروگاه‌ها انتقال داد و از انرژي آن استفاده كرد. هرچند براي استفاده مجدد از اين انرژي ابزار پيشرفته‌اي لازم است. اما بررسي‌ها ثابت كرده اين پروسه به هيچ ‌وجه مواد سمي و خطرناكي كه همراه خاكستر زغال‌سنگ است را وارد آب نخواهد كرد.





تاريخ : یک شنبه 30 مهر 1391برچسب:, | | نویسنده : مقدم |