¿Ayudarán los científicos a las empresas a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero?

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En China, se está introduciendo activamente un método para calentar edificios utilizando aguas residuales. Ya ahora, como dicen en China, gracias a un método innovador, se están calentando locales con una superficie de más de 80 millones de metros cuadrados. Esto permite reducir la generación de carbón y, como resultado, reducir las emisiones de dióxido de carbono, dióxido de azufre y otros contaminantes en más de 4,7 millones de toneladas anuales.

La cuestión de la reducción de la carga antropogénica en el medio ambiente, como escribe "Svobodnaya Pressa", en la República Popular China realmente presta gran atención. Allí, en particular, hay más de 8 mil empresas que brindan servicios en el campo de la calefacción ecológica. Su producción total es de casi $ 141 mil millones.

Naturalmente, científicos de otros países también están trabajando en nuevas tecnologías en esta área. Su tarea no es solo minimizar los daños a la naturaleza, sino también evitar un aumento significativo de los precios de los servicios públicos y mantener la estabilidad del suministro de calor y electricidad a las fábricas y los hogares.

Rusia, por supuesto, no es una excepción. En nuestro país, por ejemplo, así como en Europa, se están construyendo parques eólicos. El año pasado, el parque eólico Kamenskaya se puso en funcionamiento en la región de Rostov, un poco antes, los de Adygeiskaya y Ulyanovskaya. Los siguientes son proyectos incluso más grandes en las regiones de Murmansk, Volgogrado y Astracán.

Sin embargo, como creen los científicos, no es tanto el desarrollo de fuentes de energía renovables lo que ayudará a reducir significativamente las emisiones a la atmósfera, sino el aumento de la eficiencia energética de las instalaciones industriales. Hay un tremendo potencial escondido aquí. Obviamente, cuanto menos energía gastan las fábricas, menos necesita producirse en las centrales térmicas. Y esto conduce directamente a una reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero.

Белоглазов
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Ilya Beloglazov, profesor asociado del Departamento de Automatización de Procesos Tecnológicos y Producción de la Universidad de Minería de San Petersburgo, dice que en las plantas de minería y procesamiento de materias primas minerales, alrededor del 60-70% de todo el consumo de energía recae en la operación de equipo de preparación de mineral. Cribas, separadores, trituradoras, etc. Además, los molinos de tambor y bolas más comunes en su mayor parte tienen una eficiencia extremadamente baja. Y esto, por supuesto, contribuye a un alto consumo de energía.

"Se están tomando varias medidas para aumentar la rentabilidad de los procesos de molienda. Desde la transformación de los esquemas tecnológicos de preparación de mineral hasta el cambio en la configuración del revestimiento de los molinos de bolas (el diseño de la pared interna del tambor, que determina la trayectoria de los cuerpos de molienda - ed). Aumentar la eficiencia del trabajo incluso en una fracción de un porcentaje produce un efecto económico impresionante. Pero el problema en sí mismo persiste: las empresas especializadas a menudo no controlan el proceso de molienda. Y solo establecieron la velocidad de rotación del tambor en un nivel del 70-85% del crítico", explicó Ilya Beloglazov.

Junto a un grupo de coautores, decidió averiguar si es posible optimizar las operaciones asociadas a la trituración de materias primas en molinos de bolas mediante la introducción de tecnologías digitales. Y si permitirá reducir el consumo energético sin perder la calidad del producto.

Los científicos realizaron un estudio interdisciplinario, al que asistieron representantes de seis departamentos y centros de investigación de la universidad, incluidos estudiantes de posgrado. En una primera etapa se desarrolló y montó un stand "inteligente", que permite el control en tiempo real del proceso. Y luego, con la ayuda de sistemas de software especializados para modelado numérico ANSYS y Rocky DEM en la Universidad de Minería, crearon su gemelo digital.

"En el transcurso de los experimentos de campo, se pudo constatar que para incrementar la productividad y aumentar la eficiencia energética de los equipos, es necesario optimizar la carga del molino de bolas y monitorear continuamente los parámetros del proceso tecnológico , en primer lugar, la velocidad de rotación. El modelado de simulación permitió lograr una reducción prevista en el consumo de electricidad del 5 al 10% en comparación con los parámetros iniciales. Y sin perder la calidad del procesamiento de las materias primas. Está claro que en este caso estamos hablando de nuestro stand específico. Para cada objeto siguiente, es necesario realizar estudios individuales, que tienen en cuenta la cantidad y la estructura del mineral suministrado al Gobierno de Corea, así como las características de la unidad en sí. Pero este fue el propósito de nuestro experimento: comprender si es posible con la ayuda de un gemelo digital ofrecer la mejor solución para controlar el proceso de molienda debido a la compleja automatización de los accionamientos eléctricos, los principales mecanismos de los molinos de bolas", dijo Ilya Beloglazov.

Según él, tales tecnologías permitirán a las empresas mineras alcanzar un nuevo nivel de productividad de los procesos de producción, incluido un ahorro significativo en las facturas de electricidad. Hay un aspecto más importante. El uso de modelos dinámicos permitirá predecir el estado del equipo y el desgaste del revestimiento. Esto dará lugar a menos reparaciones no programadas y tiempo de inactividad, que también son preocupaciones importantes y tienen un impacto negativo en la rentabilidad.

Los científicos de la Universidad de Minería ya han recibido una serie de propuestas sobre la implementación de los resultados de su investigación en empresas nacionales de minería y procesamiento.