الفيروسيليكون هو مادة خام لصناعة الصلب

التحديات البيئية ومسار التنمية المستدامة لإنتاج الفيروسيليكون. على الرغم من أن إنتاج الفيروسيليكون يوفر مواد خام صناعية مهمة، إلا أنه يواجه أيضًا تحديات بيئية كبيرة.

تركز تحديات الفيروسيليكون في جوانب مختلفة بشكل رئيسي على:
● استهلاك عالي للطاقة وانبعاثات كربونية: صهر المعادن هو عملية كثيفة الاستهلاك للطاقة تستهلك كمية كبيرة من الكهرباء لكل طن من المنتج. وإذا كانت الكهرباء تأتي من الوقود الأحفوري (وخاصة في الصين، حيث تهيمن الطاقة التي تعمل بإحراق الفحم)، فسوف تولد بشكل غير مباشر كمية كبيرة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، مما يجعلها أكبر مصدر للبصمة الكربونية لهذه الصناعة.
● انبعاثات العادم: تولد عملية الصهر كمية كبيرة من غاز الفرن المغبر ذو درجة الحرارة العالية، والذي يتكون بشكل رئيسي من ثاني أكسيد الكربون (مادة قابلة للاحتراق)، وغبار SiO2، وكمية صغيرة من أكاسيد الكبريت، وأكاسيد النيتروجين، وما إلى ذلك. وإذا لم يتم التعامل معه بشكل صحيح، فسوف يسبب تلوثًا خطيرًا للهواء (جسيمات PM). تعتبر الأفران المغلقة والإزالة الفعالة للغبار (مثل مرشحات الأكياس والمرسبات الكهروستاتيكية) من نقاط التحكم الرئيسية.
● النفايات الصلبة: تشمل بشكل رئيسي الخبث (أساسا أملاح سيليكات الكالسيوم) ورماد إزالة الغبار (الذي يحتوي على SiO2، C، وما إلى ذلك) المتولد أثناء عملية الصهر. تراكم كمية كبيرة من الخبث يشغل الأرض، واستخدام موارده (مثل استخدامه كخليط أسمنتي ومواد لأساسات الطريق) هو الاتجاه الرئيسي. مسحوق السيليكون (محتوى SiO2> 85%) هو منتج ثانوي ذو قيمة مضافة عالية في إزالة الغبار ويمكن استخدامه في مجالات مثل الأسمنت والخرسانة والمواد المقاومة للحرارة.
● استهلاك موارد المياه والتلوث: تستهلك عمليات مثل تبريد الأفران وتنقية غاز المداخن الرطب موارد المياه، مما قد ينتج مياه صرف تحتوي على ملوثات تحتاج إلى إعادة تدويرها أو معالجتها للوفاء بالمعايير.

لتحقيق التنمية المستدامة في صناعة الفيروسيليكون، يشمل المسار ما يلي:
◆ الطاقة الخضراء: إن التحول إلى الكهرباء الخضراء (الطاقة الكهرومائية، طاقة الرياح، توليد الطاقة الكهروضوئية) هو الطريقة الأساسية لتقليل انبعاثات الكربون. تعزيز التقنيات الموفرة للطاقة (مثل توليد الطاقة الحرارية المهدورة والمحولات عالية الكفاءة) لتقليل استهلاك الطاقة للوحدة.
◆ الارتقاء التكنولوجي والإنتاج النظيف: اعتماد أفران حرارية معدنية كبيرة ومغلقة ومؤتمتة، ومجهزة بأحدث مرافق إزالة الغبار وإزالة الكبريت ونزع النتروجين، لتحقيق انبعاثات منخفضة للغاية وتحسين المواد الخام (مثل استخدام التركيز) لتحسين الكفاءة.
◆ إعادة تدوير الموارد واستخدامها: تعظيم الاستفادة ذات القيمة العالية من الخبث ومسحوق السيليكون، وتحويل النفايات إلى كنز. استكشاف إعادة التدوير وإعادة استخدام نفايات الفيروسيليكون.
توجيه السياسات وتحسين المعايير: تجبر الحكومة الشركات على التحول والتحديث من خلال لوائح بيئية أكثر صرامة، وآليات تداول انبعاثات الكربون، وسياسات تسعير الكهرباء الخضراء، وغيرها من التدابير.
◆ التكامل الصناعي وتحسين التخطيط: التخلص من القدرة الإنتاجية الصغيرة التي عفا عليها الزمن، والتركيز على المناطق الغنية بالطاقة النظيفة، وتحسين التركيز الصناعي والمستوى العام لحماية البيئة.

يعد التحول الأخضر ومنخفض الكربون خيارًا لا مفر منه لبقاء صناعة الفيروسيليكون وتطويرها.