تبدیل صنعت تولید مواد شیمیایی به صنعتی سبز

با استفاده هم زمان از مواد ساده کره زمین (مواد معدنی، سنگ، خاک و آب) و سوخت های غیر فسیلی و پاک می توانیم مواد شیمیایی اساسی تجاری مانند کلر، سود سوزآور و اسید هیدروکلریک را بدون انتشار کربن یا زباله های سمی و با هزینه کمتر از حد معمول تولید نمود. حتی می توان سیمان را نیز بدون انتشار CO2 تولید نمود.

با بررسی نتیجه های ناشی از همه گیری جهانی ویروس کرونا، می توان به نتایج جالبی رسید که از آن ها باید برای برنامه ریزی در آینده استفاده نمود. از جمله این نتایج می توان به افت موقتی انتشار گازهای گلخانه ای مانند کربن دی اکسید اشاره کرد که در اثر تعطیلی کامل یا کاهش فعالیت محسوس انواع فعالیت های صنعتی و تجاری در سراسر جهان اتفاق افتاده است. این پدیده نشان دهنده آینده ای است که در صورت کاهش تولید جهانی گازهای گلخانه ای می تواند به­صورت پایدار ایجاد نمود.

یکی از بزرگ ترین صنایع منتشرکننده گازهای گلخانه ای و آلاینده های عمومی، صنایع تولید و فرآوری مواد شیمیایی است. تولید مواد شیمیایی بدون انتشار گازهای گلخانه ای، یک قدم بزرگ در جهتی درست است.ایده ی خلاقانه که به شرح آن پرداخته خواهد شد، توسط شرکتی به نام Achíni Scientific ایجاد گردیده است. این شرکت توسط تو کمپانی Deóis Ua Cearnaigh و Shannon Lark باهدف بهبود سلامت کره زمین ایجاد گردیده است. نام شرکت نیز یک لغت به زبان قوم آپاچی است که معنی آن "ما بچه های خود را رها نخواهیم کرد" است.

این شرکت با ترکیب اجزاء سخت افزاری و نرم افزاری خاصی توانسته است که فولاد، تیتانیوم، آلومینیوم، منیزیم، مواد شیمیایی و سیلیکونی را با استفاده از منابع انرژی متفاوت ولی غیر فسیلی مانند باد، به صورت الکتروشیمیایی تولید نماید. اما این ایده فراتر از خرید صرف انرژی از یک تولیدکننده با منبع تجدیدپذیر است. این ایده بهره برداری استراتژیکی از نوسانات برق است درحالی که به صورت هم زمان مشکل ذخیره انرژی را نیز حل می نماید.

اولین پروژه اجرا شده این شرکت Aztlán نام دارد. این پروژه یک کارخانه دوستدار محیط زیست (سبز) با فرایند کلر-قلیا (Chlor-alkali) است که با استفاده از میزانِ زیادِ باد ارزان قیمتی که از غرب تگزاس به صورت متناوب می وزد؛ فرآیند الکتروشیمیایی را برای ساخت محصولات شیمیایی، بدون استفاده از سوخت های فسیلی یا آب تمیز اجرا نموده است.

کارخانه های متداولِ دارایِ فرایند کلر-قلیا، به میزان زیادی انرژی نیاز دارند که از طریق سوزاندن سوخت های فسیلی تأمین می­ شود (تصویر زیر). همچنین از آبِ شیرین برای تولید مواد شیمیایی، انرژی و خنک کاری استفاده می شود. در فرایند سنتی از نمک دریایی برای منبع NaCl استفاده می گردد. با استفاده از این موارد، مواد ارزشمندی مانند کلر، سودِ سوزآور و اسید هیدروکلریک تولید می گردد.

فاضلابِ شور شده معمولاً درون رودخانه ها رها می شود، لجن الکتروشیمیایی برای دفع، درون بشکه های ضایعات ریخته می شود، مواد معدنی ضایعاتی به محل دفن زباله ها منتقل می شوند و گاز تولیدی CO2 نیز به جو وارد می شود.اما در کارخانه شیمیایی سبز Aztlán (شکل زیر را ببینید) برق از طریق انرژی سبز باد تأمین می شود، آب شور از زیرزمین استخراج می شود و در روز چندین میلیون لیتر از آن شیرین می شود تا هم آب شیرین تأمین گردد و هم NaCl موردنیاز به میزان کافی در دسترس قرار گیرد. از این موارد برای تهیه کلر، سود کاستیک (سود سوزآور) و هیدروکلریک اسید استفاده می شود و گاز هیدروژن نیز به عنوان محصول فرعی تولید می شود.