Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Optimering af genbrug af skrot bildele giver store besparelser

Skematisk sammenligning mellem genanvendelse af sorteret og ikke-sorteret skrot af bildele med hensyn til genvinding af legeringselementer. Kredit:Hajime Ohno (via American Chemical Society)

At sortere skrot bildele i kun otte klasser kan øge genanvendelsesprocenten af ​​legeringselementer til over 97 % i Japan, ifølge en undersøgelse foretaget af forskere fra Tohoku University og deres kolleger. Deres analyse viste, at optimering af genbrug kunne spare japanske stålproducenter for 31,6 milliarder yen (287 millioner USD) på råmaterialer, og reducere udledningen af ​​drivhusgasser forbundet med at skaffe nyt materiale med mere end 28 procent.

Mens Japan kræver genbrug af biler, skrot bildele er normalt klumpet sammen til jern, ifølge en undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Miljøvidenskab og -teknologi . Dette betyder specifikke legeringselementer til stede i skrotet, såsom mangan, krom, nikkel, og molybdæn, ikke genanvendes optimalt.

Forskerne analyserede sammensætningen af ​​skrot bildele, og hvad de kunne genbruges til, og fandt ud af, at de er bedst egnede til ni stållegeringer. Analysen viste, at mellem 94 og 99 procent af legeringselementerne kunne genanvendes fra skrotbildelene. Skrotet ville blive smeltet om i lysbueovne og omdannet til stålprodukter, såsom spoler, tallerkener og stænger. De genanvendte legeringselementer kunne erstatte omkring 10 procent af det nye materiale, der bruges af stålbuer (EAF) stålproducenter.

Selvom det lyder som en lille del af råmaterialet, det betyder store besparelser - stålproducenter ville spare op til 15,2 procent brugt på legeringer. Det ville også reducere drivhusgasemissionerne forbundet med det nye materiale med 28,3 procent.

Som en del af deres analyse, forskerne sammenlignede afvejningen mellem reduktion af omkostninger og emissioner. De fandt ud af, at et lille kompromis med prisen kunne give næsten den største emissionsreduktion. De var endda i stand til at identificere, hvilke genanvendte legeringselementer, der bidrog mest til denne ligning, for maksimalt udbytte.

Forfatterne bemærker, at deres metodologi kan anvendes globalt og til andre industrier, hjælpe med at finde den optimale balance mellem omkostninger og emissioner for at få mest muligt ud af genbrugsindsatsen. Denne metode vil også hjælpe med at fremme indsatsen for at etablere en cirkulær økonomi, en, der adresserer produkter fra vugge til grav og minimerer skadelige miljøpåvirkninger.

På trods af de potentielle besparelser, forfatterne forudser, at forbedring af genbrugssystemer til bilskrot sandsynligvis vil kræve, at beslutningstagere støtter udviklingen af ​​nye automatiske sorteringsteknologier til genbrugere, samt tilskynde stålproducenter til at købe sorteret skrot til rimelige priser.