مواد و ساخت پیشرفته

گاز Linz-Donawitz (LDG) به مقدار زیادی در عملیات کوره اکسیژن بازی در صنعت فولادسازی تولید می­شود و معمولاً حاوی 60 درصد مونوکسید کربن (CO) است. متانول (MeOH) که یکی از پرمصرف­ترین مواد شیمیایی برای تولید محصولات صنعتی با ارزش افزوده است، معمولاً از تبدیل زغال سنگ به گاز تولید می­شود. از طرفی ارزیابی چرخه حیات (LCA[1]) یک روش امیدوارکننده برای شناسایی اثرات بالقوه زیست‌محیطی بر روی یک رویکرد زنجیره کامل محصول است. مطالعات قبلی LCA بر روی تخمین انتشار CO2 برای تولید MeOH از گازهای خارج شده، مانند گاز کوره بلند و گاز کوره کک، در صنعت فولادسازی متمرکز شده است.

در سال‌های اخیر، مطالعات LCA در مورد ارزش‌گذاری ضایعات کشاورزی و صنعتی به انرژی عمدتاً با استفاده از سایر مواد اولیه، ضایعات جامد شهری، قند چغندر، و روغن پخت و پز انجام شده است. با این حال، هنوز مسیر روشنی برای تولید MeOH از LDG با LCA دقیق برای بررسی پایداری زیست محیطی آن گزارش نشده است. گاز Linz-Donawitz در حال حاضر به عنوان یک منبع حرارتی برای فرآیند فولادسازی از طریق احتراق، که یک مسیر رایج است، استفاده می­شود. از نظر منابع کارآمد و دوست­دار محیط زیست، متانول را می­توان از گاز Linz-Donawitz با هیدروژن متعادل­کننده به دلیل محتوای مونوکسید کربن بالای آن تولید کرد.

در یک مطالعه جدید، یک فرآیند در مقیاس بزرگ برای تبدیل کاتالیزوری گاز Linz-Donawitz به متانول بر اساس مطالعات سینتیکی معتبر طراحی شده و یک ارزیابی چرخه حیات از فرآیند پیشنهادی انجام شده است. بر این اساس، برای ارزیابی چرخه عمر تولید متانول از گاز Linz-Donawitz، یک رهیافت جدید تعریف شده است. در این بررسی، نتایج ارزیابی چرخه حیات نشان می‌دهد که در مورد رهیافت جدید گاز Linz-Donawitz ، سه مورد از میان هجده اثرات زیست‌محیطی، شامل گرم شدن کره زمین، کمبود منابع فسیلی و مصرف آب به ترتیب به میزان 86.9 درصد، 88.8 درصد، و 75.5 درصد نسبت به مسیرهای رایج کاهش یافته است. این موارد تحت تأثیر اثر جابجایی تولید گرمای گاز Linz-Donawitz توسط منابع اولیه قرار دارند. استفاده از تراشه‌های چوب به‌عنوان منبع اولیه می‌تواند گرمایش جهانی، کمبود منابع فسیلی و مصرف آب را نسبت به استفاده از زغال‌سنگ سخت یا گاز طبیعی به میزان 29.8-58.9٪، 32.5-49.1٪ و 50.0-91.7٪ کاهش دهد که منجر به سازگاری با محیط زیست در فرایند گاز Linz-Donawitz می‌شود.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352186422002206