Следвайки тенденциите на съвременната индустрия, химическите съоръжения се фокусират върху оптимизация на разходите, докато увеличават производствената си ефективност и енергийното си потребление. В тази статия се преглеждат тези производствени технологии, които пестят енергия, както и правят процесите устойчиви в химическия сектор.
Според популярен химик, глобалното потребление на енергия днес е приблизително тридесет процента и от това индустриалните процеси сами по себе си представляват повече от една трета от общото потребление. Това означава, че химическите заводи трябва да иновират, за да намалят своя енергиен отпечатък. Въведението на софтуер за оптимизация на процесите, който подобрява ефективността на работата на заводите чрез анализ и интерпретация на данни в реално време, се е оказало положително развитие. Тези системи са в състояние да предоставят ценни прозорци, така че информирани решения да могат да бъдат вземани от заводите, които ще избегнат отпадъци, като например в контекста на потреблението на енергия, и моделите на потребление на енергия могат да бъдат ефективно поддържани.
Интеграцията на възобновяеми източници на енергия е още една забележителна технология на индустрия 4.0, която улеснява работата на химическите заводи. Например, както е споменато в изследването, слънчевите панели и вятърните турбини, когато се използват в операциите на завода, предоставят устойчива енергийна алтернатива на изкопаемите горива. Също така, добавянето на слънчева термална енергия може да се използва за допълване на отоплителния процес, което от своя страна също намалява разходите за енергия и намалява използването на парникови газове. Подобрението на управлението на енергията може да бъде постигнато дори допълнително, тъй като батерийните системи могат да се използват за съхранение на неизползвана енергия, произведена по време на пикови производствени периоди, и след това да се използва по време на периоди с високо търсене на енергия, като по този начин се осигурява поддържането на енергийните доставки, докато ефективността се оптимизира.
Още повече, включването на напреднали материали и катализатори подобрява ефективността на употребата на енергия в химичните заводи. Новите катализатори са способни да ускоряват реакциите на използваните химикали, което намалява енергията, необходима за производствените процеси. Освен това, проектирането на материали, които по-добре управляват термалната загуба, може да помогне за eliminиране на отпадъците от произведена енергия. Например, подобряването на скоростта на реакцията и прехвърлянето на енергия чрез използване на наноматериали намалява разходите за производителите на химикали.
В съвременната ера многобройни технологии променят химическата индустрия в сравнение с миналия век. С по-голямо внимание към интелигентното производство, заводите могат да подобрят своите процеси, докато спестяват енергия. Автоматизираните системи могат да модифицират производствените параметри в реално време, осигурявайки, че процесът остава в рамките на параметрите за отпадъци. Освен това, IoT също така осигурява безпроблемна комуникация между оборудването и позволява предсказуема поддръжка, което помага за намаляване на времето на престой и енергийните загуби.
Енергийно ефективните химически заводи на бъдещето ще изискват внедряване на промени чрез използване на напреднали производствени методологии. Всички тези напредъци са критични за стремежа към енергийна ефективност и функционалност: от приложения за оптимизация до включване на възобновяеми източници на енергия до интелигентно производство. Индустрията се променя бързо и да се поддържа темпото с нея ще бъде избор на всеки производител, работещ на този робски пазар. Негативните промени също не трябва да се пренебрегват, а преходът към енергийна ефективност не е мода. Това е задължително, за да се постигнат глобално установените цели за устойчивост и търговска жизнеспособност.