EN
Theo xu hướng của ngành công nghiệp hiện đại, các cơ sở hóa chất đang tập trung vào việc tối ưu hóa chi phí trong khi tăng cường hiệu quả sản xuất và sử dụng năng lượng. Trong bài viết này, các công nghệ sản xuất được xem xét nhằm tiết kiệm năng lượng cũng như làm cho các quy trình trở nên bền vững trong lĩnh vực hóa chất.
Theo một nhà hóa học nổi tiếng, mức tiêu thụ năng lượng toàn cầu hiện nay khoảng ba mươi phần trăm và trong số đó, các quy trình công nghiệp chiếm hơn một phần ba tổng mức tiêu thụ. Điều này có nghĩa là các nhà máy hóa chất phải đổi mới để giảm thiểu dấu chân năng lượng của họ. Việc giới thiệu phần mềm tối ưu hóa quy trình, giúp nâng cao hiệu quả hoạt động của các nhà máy thông qua việc phân tích và diễn giải dữ liệu thời gian thực, đã chứng minh là một phát triển tích cực. Các hệ thống này có khả năng cung cấp những hiểu biết quý giá để các nhà máy có thể đưa ra quyết định thông minh nhằm tránh lãng phí, chẳng hạn như trong bối cảnh tiêu thụ năng lượng, và các mô hình tiêu thụ năng lượng có thể được duy trì một cách hiệu quả.
Việc tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo là một công nghệ 4.0 nổi bật khác đang tạo điều kiện cho hiệu suất của các nhà máy hóa chất. Ví dụ, như đã đề cập trong nghiên cứu, các tấm pin mặt trời và tuabin gió, khi được sử dụng trong hoạt động của nhà máy, cung cấp một lựa chọn năng lượng bền vững thay thế cho nhiên liệu hóa thạch. Ngoài ra, việc bổ sung năng lượng nhiệt mặt trời có thể được sử dụng để bổ sung cho quy trình sưởi ấm, từ đó cũng giảm chi phí năng lượng và giảm việc sử dụng khí nhà kính. Cải thiện quản lý năng lượng thậm chí có thể đạt được hơn nữa vì các hệ thống pin có thể được sử dụng để lưu trữ năng lượng chưa sử dụng được sản xuất trong các thời điểm sản xuất cao điểm và sau đó được sử dụng trong các thời điểm nhu cầu năng lượng cao, do đó đảm bảo nguồn cung năng lượng được duy trì trong khi hiệu suất được tối ưu hóa.
Ngoài ra, việc tích hợp các vật liệu tiên tiến và chất xúc tác làm tăng hiệu quả sử dụng năng lượng của các nhà máy hóa học. Các chất xúc tác mới có khả năng đẩy nhanh các phản ứng của hóa chất được sử dụng, từ đó giảm năng lượng cần thiết cho các quy trình sản xuất. Bên cạnh đó, thiết kế các vật liệu quản lý tốt hơn sự thất thoát nhiệt có thể giúp loại bỏ lãng phí năng lượng đã sản xuất. Ví dụ, cải thiện tốc độ phản ứng và chuyển đổi năng lượng thông qua việc sử dụng vật liệu nano làm giảm chi phí mà các nhà sản xuất hóa chất phải chịu.
Trong thời đại hiện đại, nhiều công nghệ đang thay đổi ngành công nghiệp hóa chất so với thế kỷ trước. Với sự nhấn mạnh nhiều hơn vào sản xuất thông minh, các nhà máy có thể cải thiện quy trình của họ trong khi tiết kiệm năng lượng. Các hệ thống tự động có khả năng điều chỉnh các tham số sản xuất theo thời gian thực, đảm bảo rằng quy trình vẫn nằm trong các tham số giới hạn chất thải. Ngoài ra, IoT cũng đảm bảo sự giao tiếp liền mạch giữa các thiết bị và cho phép bảo trì dự đoán, điều này giúp giảm thời gian ngừng hoạt động và lãng phí năng lượng.
Các nhà máy hóa chất tiết kiệm năng lượng trong tương lai sẽ yêu cầu thực hiện các thay đổi bằng cách sử dụng các phương pháp sản xuất tiên tiến. Tất cả những tiến bộ này đều rất quan trọng trong việc hướng tới hiệu quả năng lượng và chức năng: từ các ứng dụng tối ưu hóa đến việc kết hợp các nguồn năng lượng tái tạo cho đến sản xuất thông minh. Ngành công nghiệp thay đổi nhanh chóng và để theo kịp với nó sẽ là sự lựa chọn của mỗi nhà sản xuất làm việc trong thị trường khắc nghiệt này. Những thay đổi tiêu cực cũng không nên bị bỏ qua, và việc chuyển đổi sang tiết kiệm năng lượng không phải là một xu hướng. Đây là điều cần thiết để đạt được các mục tiêu bền vững được thiết lập toàn cầu và tính khả thi thương mại.