减少工厂污染的3个贴士

不幸的是,自从工业革命开始以来,现代工厂的污染并没有消失,而且可能不会很快消失。在我们努力变得更加碳中和的同欧宝体育是合法的吗时,对抗工业排放是设计工程师今天试图解决的问题。

为了找到正确的解决方案,工程师们需要一个经济上可行的、不会带来新问题的方案。好消息是,有三种相对简单的解决方案可供制造商使用。

这三种方法包括改变建筑方法、企业获取金属的方式以及金属回收的效率。为什么这很重要?制造业在我们的碳足迹中所占的比例越来越大。

工厂污染是一个众所周知的问题

工业排放在污染中扮演的角色和我们的集体碳足迹的现实是相对众所周知的。大多数人都明白,制造业污染在这个难题中占了很大一部分,但究竟有多大还有待商榷。

2020年,美国能源情报署(US Energy Information Administration)发布了一份报告,详细说明了工业过程中工业排放的构成。这份报告详细说明工厂污染被发现存在占美国总排放量的29.3%,包括直接和间接排放。

工厂污染的图表

从精炼到原始矿石生产,26%的工厂污染可以通过更好的回收、建设和采购方法来减少。

方法1:施工

两种新的建筑形式已经开始出现,在碳排放和建筑成本方面都显示出了可喜的结果:加法制造镶嵌结构

增材制造真的是一种解决方案吗?

如果你还不知道,增材制造是3D打印的另一个名称。这是一种通过模块化粒子方法“打印”设计的方法。金属添加剂制造能够产生更少的材料、热量和水浪费,同时使用由金属结核和颗粒制成的更便宜的原材料。

工业排放解决方案:增材制造

问题在于这一过程所涉及的弱点。主要是生产速度慢和材料性能不一致。

生产速度

目前,3D打印在小型和定制商店中更易于管理,因为制造过程的速度非常慢。使用这种方法,制造实验室和工厂根本无法满足当前的需求。

由于时间的限制,增材制造还不能与当前的制造水平相竞争。一旦有一些明确的案例研究揭示了这种新方法,它可能更有可能用于大规模生产。

结构完整性

3D打印面临的下一个问题是材料性能和结构完整性不一致。目前,你操作设备的速度越慢,成品的一致性越好。

精度的下降使得这种选择对电子制造商、航空航天,以及某种程度上的食品包装完全不可行。由于现代芯片的复杂性和潜在的连接中断,缺乏精度可能会干扰芯片。更不用说由于削减或食物或饮料污染而可能引发的诉讼。

利用增材制造减少制造污染

航空航天还提出了3D打印的抗拉强度问题,以及在极端重力变化下保持一致的能力。就像生产速度一样,这个结构完整性问题需要更多的可靠测试,然后才能推出一个主要的制造方法。

那么镶嵌结构呢?

蜂窝和三角形的微型、微型和纳米结构是该问题的另一个潜在答案。与增材制造一样,轻量化结构经常在完整性方面遇到困难。欧宝体育是合法的吗通过在轻质材料中创建一个低密度的强结构网格,您解决了许多问题。

首先,需要的材料少得多,节省了采购成本,生产出低碳产品。在某些情况下,这些结构实际上比固体制造的部件具有更高的抗拉强度。

创建新的问题

蜂巢结构可能带来的潜在问题之一是表面积的大量增加。这似乎不是个问题,但在某个阈值之后,物理学开始变得奇怪的.以另一项新发明为例:气凝胶

气凝胶是现代工程中考虑到表面积的一种形式,但这种效果可能会在不需要的时候造成问题。例如,大多数气凝胶高度导电同时也有低热导率

虽然这看起来像是一个额外的好处,但这可能很快产生连锁反应,使新结构与它们的目的不兼容。通常情况下,设计工程师不能在不了解材料的所有特性和可能产生的潜在问题的情况下简单地选择一种新材料。

密封产品

这似乎很明显,但一种填满孔的材料,设计上不能有孔,可以使它成为可怕的解决方案.当然,这取决于结构的大小;纳米结构不会漏水,也不会让空气通过容器。

但镶嵌尺寸的变化可能会导致加法制造同样的问题;它越复杂,制造的时间就越长。

目前,这些结构变化比增材制造更可行,但对许多制造商来说,这在经济上是不可行的。

方法二:选择更好的原料

如果你负担不起实验性的建筑方法来减少你的工业排放,你能做什么?新材料的精炼过程使所有制造商易于改变的解决方案占18%之多。选择更环保的材料可以轻松取胜。

金属分级

钢、铝、合金和少数其他金属具有不同的性能,按等级分开。每一个等级都有不同的应用,设计工程师都很清楚。

某些金属等级是极难用再生材料生产的。幸运的是,回收金属在经济上和生态上都更便宜。

工业排放可以通过使用回收金属来减少

来源可用性和需求

当然,最大的问题来自供应不足,而不是需求不足。大多数制造业经理都努力将回收材料作为采购过程的一部分。从逻辑上看,过去生产了这么多金属,这些金属的供应应该很充足,对吧?

并非如此。事实证明,问题来自于缺少使用我们的第三种方法。

方法三:改进回收

相当多的制造商和产品制造商确实回收他们的金属。问题在于回收的数量和效率。而冠状病毒迫使一些令人难以置信的转变在资源和交通的多样化方面,它对精益生产原则

在再制造开始缓慢增长的同时,改善工厂的金属回收是另一种节省成本的方法。这不仅是上述方法中最容易实现的一种,而且像GLE这样的回收企业也能帮助你欧宝体育是合法的吗ob 游戏 让它更容易。

工厂污染可以通过使用从这些旧电线中回收的金属来减少

最后,降低你的碳足迹不仅有助于推动创新和未来的技术,而且几乎总是最好的财务选择。我们有可能帮助地球创造出高质量的产品。

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