Serie: Gruvdrift och material • del 12 av 14
Cirkulär industri: avfall = insats
Vi har designat campus som en levande organism: värme är mat, vatten är blod, och "avfall" är en rumskamrat med arbete. I denna del kopplar vi ihop looparna — metaller, värme, vatten, gaser, mineraler — så att grannar matar grannar och inget går förlorat.
Dagens uppgift
Kartlägg varje biprodukt för köparen i närheten.
Publicera förutberäknade loopstorlekar.
Bevisa att campus kan vara tyst, rent och ge ren nytta till sin stad.
Varför cirkulär (först fysik, sedan romantik)
Vi "kompenserar" ingenting — vi kopplar ihop. Samma elektroner (del 3), som följer metaller (del 4–6), driver också pumpar, ugnar (del 9) och datarum (del 11). Det möjliggör riktad styrning av värme, vatten och sidoströmmar: varje utflöde är en meny, och hela campus är hungrigt.
- Kortare slingor vinner: att flytta värme 80 m är billigare än att leverera bränsle 800 km.
- Standardportar: MEC‑48/96 möjliggör snabba byten (del 10).
- Vi transporterar formar, inte avfall: avfallsplatser/tegelstenar/block stannar på plats (delar 1, 8, 9).
Materialslingor (skrot, skrotbitar och vänner)
Metaller
- Stål: EAF smälter skrot från våra kvarnar och kunder. Typisk återföring av slutet kretslopp skrot: 20–35 % av produktionen.
- Aluminium: smältning kräver <10 % primär energi; behåll ren skrotström för varje legering (del 6).
- Kopparproduktion: avslag skärs och raffineras → ER → 99,99 % katod; slagg återgår till anodtillverkning.
Glas och kisel
- Skrot: 20–35 % av partiets vikt; minskar energi och slitage på smältugnar (del 9).
- PV-avskärningar: återgår till glaspartiet eller aluminiumspåren; komponenter går till specialiserade återvinnare; vi designar för demontering (del 3).
Förpackningar och pallar
Återanvändbara stål-/aluminium-pallar med skruvade hörn. Åker tillbaka med returtransporter, skannas och skickas ut igen. För kartong — ett jobb: skydda optiken, sedan in i papperscykeln.
Värmeslingor (utan rökgasfläkt — bara grannar)
Källor (på typisk campus)
| Aggregat | Klass | Återvinningsbar | Anteckningar |
|---|---|---|---|
| EAF avgaser och huva | Medel/hög | ~8–15 MWth | Till ånga, torkar |
| Glasupphettning/härdning | Låg/medel | ~6–12 MWth | Till torkar, byggnader |
| Elektroraffinaderihall | Låg | ~1–3 MWth | Luft→vatten värmeväxlare |
| Beräkningsställ (del 11) | Låg | ~18–20 MWth | Vätskekrets 45–60 °C |
Användare (där värmen tjänar)
- Produktionstorkar (malm, tegel, beläggningar)
- Varmvatten och byggnaders HVAC
- Låga temperaturer i processsteg (etsning, tvättning)
- Centraliserad krets för staden: pooler, växthus, tvätterier
Regel från praktiken: fånga allt över 30 °C. Om flödet inte behövs idag, ackumulera eller skicka 80 m dit någon ler.
Vattenslingor (som standard — stängda)
Nätverkets "anatomi schema"
- Grön → process → slutlig rening → återanvändning; avfall — till block/bindemedel.
- Regn från PV-ängar kompletterar vattenbalansen; sjön dämpar säsonger (del 1).
- Separera rena/ smutsiga kretsar så att det rena förblir rent.
Planeringssiffror
| Linje | Återanvändning | Påfyllning | Anteckningar |
|---|---|---|---|
| Metallkylning | ~90–98 % | ~2–10 % | Stängda torn/värmeväxlare |
| Glas och beläggningslinjer | ~85–95 % | ~5–15 % | Filter + RO |
| Batterimetaller | ~80–95 % | ~5–20 % | Beror på utvinningsvägen |
Avrinning mineraliserar blocken (del 9), den möter inte floden.
Gaser och reagenser (för att kemin ska fungera)
Biprodukt →
| Varifrån | Blir | Använder |
|---|---|---|
| Smältande SO₂ (Cu-sulfider) | H₂SO₄ (svavelsyra) | Utvinningsverk (ackumulatorers metaller) |
| LC³ elektrisk kalcinators CO₂ | CO₂-flöde | Blockens karbonatiska härdning |
| Beräkningspumpar och växlar | Lågtempererad värme | Torkare • [open] • växthus |
| Glasfilterdamm | Fin SiO₂ | Risblandningar • block |
"Reagensens 'sunt förnuft'"
- "Prioritet för sulfat-, ammoniak- och karbonatsystem med kända balanser."
- "Stäng ångvägar; rengör till produkt (syra/bas), inte till atmosfären."
- "Designa neutralisationen så att säljbara fasta produkter erhålls, inte 'mystisk smuts'."
"Varifrån kommer CO₂ exakt för härdning?"
"Från elektrisk kalcinator (del 9): kalksten i LC³-fraktionen avger CO₂ vid kontrollerade temperaturer. Eftersom ugnen är tät och elektrisk samlar och komprimerar vi detta flöde för härdning av block och plattor. Kort slinga, ingen skorsten."
"Mineraliska biprodukter → produkter (inget går förlorat)"
"EAF och smältslagg"
- "Klassificera och separera med magneter: grov fraktion → vägunderlag, fin → bindemedelsblandning (med LC³)."
- "Härdade/ångbehandlade för att 'låsa in' fri kalk; certifierade som vilket material som helst."
"Koncentrator och avfall"
- "Sandiga avfall till pressade block (del 9), härdade med CO₂."
- "Lermjöliga fina fraktioner till kalcinerad lera LC³ (del 9)."
"Men är det säkert?"
"Vi bearbetar endast inerta, undersökta flöden med kontinuerlig QA. Det som 'inte beter sig' omvandlar vi till stabiliserad, installerad monolit — och minskar kontinuerligt volymen i denna kategori."
"Beräkning av hörnloopar (förberäknat)"
"'Vieno gigatons hörn' — förebildliga kopplingar (balans)"
Ungefär: stål 1 Mt/år • glas 1 Mt/år • batterikemi 0,1–0,3 Mt/år • beräkning 20 MW.
| Tävlings | Flöde | Från | Till | Anmärkning |
|---|---|---|---|---|
| Stålskrot | ~0,25 Mt/år | Valsverk/kunder | EAF | 25 % återgår i sluten cykel |
| Aluminiumskrot | ~0,12 Mt/år | Extrudering | Omsmältning | Låg energi |
| Skrot | ~0,25–0,35 Mt/år | Glaslinjer | Smältparti | 20–35 % partijos |
| H₂SO₄ | ~0,2–0,5 Mt/år | Cu smältning | Utvättningsverkstäder | SX/EW och polering |
| CO₂ | ~0,05–0,12 Mt/år | LC³-kalkinator | Blockhärdning | Kort härdningskrets |
| Lågtempererad värme | ~30–40 MWth | Beräkning och linjer | Torktumlare/FFS | 45–60 °C kretsar |
| Processvatten | ~85–95 % återanvändning | Alla linjer | Vattennät | Påfyllning via regn och sjö |
| Slagg/sand till block | ~0,2–0,6 Mt/år | Kvarnar/avfallshantering | Blockfabrik | Härdad CO₂ |
Värden — planeringsreferenspunkter för att hålla projekt konkreta; faktiska storlekar kalibreras efter lokal "recept".
Resultat (mål)
- Materialcyklicitet: ≥ 90 % internt efter vikt (exklusive produktion)
- Vattenåtervinning: ≥ 90 % i genomsnitt per slinga
- Värmeinsamling: ≥ 70 % återvunnen låg/medelklass
- Avfall till deponi: ≤ 1–3 % av total massflöde, stabiliserat
Grannars fördelar
- Centraliserat varmvatten till självkostnad (för skolor, badhus, kliniker)
- Block och plattor för lokal byggnation — till rättvisa priser
- Arbete relaterat till underhåll och QA — den tysta
Förberäknade scenarier
Scenario A — Stål- och glasduett
Stål 1 Mt/år + solglas 1 Mt/år.
| Tävlings | Värde | Anmärkning |
|---|---|---|
| Värmeåtervinning | ~20–30 MWth | EAF och anlöpning → torkrum/FFS |
| Andel av skrot | ~25–35 % | Minskar kWh/t i smältugnen |
| Skrotavkastning | ~25–30 % | Intern och kundskrot |
| Återanvändning av vatten | ~90–95 % | Tvåkrets-schema |
Scenario B — Koppar + batterimetaller
Kopparkatod 1 Mt/år + Ni/Co sulfater 100 kt/år.
| Tävlings | Värde | Anmärkning |
|---|---|---|
| SO₂ → H₂SO₄ | ~0,2–0,5 Mt/år | Driver utspädning • utan flares |
| ER värme | ~2–4 MWth | Luft→vatten till torkarna |
| Återanvändning av vatten | ~85–95 % | "Polishing" + RO |
Scenario C — Stad med "ankare" för beräkning
Beräkning 20 MW + tegel/block 0,5 Mt/år + samhällsbelastning.
| Tävlings | Värde | Anmärkning |
|---|---|---|
| Överskottsvärme till staden | ~18–20 MWth | 45–60 °C leverans |
| CO₂-härdgas | ~0,05–0,12 Mt/år | Från LC³-kalkinatorn |
| Återanvändning av vatten | >90 % | Torktumlare med värmepumpar |
Datasalen blir en kommunal tjänst: tyst värme på vintern, tyst kylning på sommaren.
FAQ
"Är noll avfall realistiskt?"
Noll soptipp — realistiskt; noll massa — inte. Vi designar så att >90 % av massan stannar i looparna, 7–9 % blir produkter från andra tillverkare, och en liten, "oviljaktig" rest stabiliseras och förvaras ordentligt — och den kategorin minskar vi hela tiden.
"Vad händer om loopen stannar?"
Vi har buffertar: värmelagringstankar, reagensbehållare och blockparkeringar. MEC-portar (del 10) möjliggör snabb omkoppling. Om grannen "somnar", överför lagringen via bron en timme/dag tills hen vaknar.
"Hur bevisar ni det för grannarna?"
Kontinuerliga luft-, vatten- och bullermonitorer med offentliga sammanställningar. Om linjen "snubblar", går larmet både till oss och staden. Förtroende är en projektparameter, inte ett pressmeddelande.
Fortsättning — Bendruomenės prie ežerų (del 13 av 14). Vi planerar städer som växer runt framtida sjöar från del 1 — skolor, marknader och hem som sparar energi och älskar utsikten.