स्टील पाइप उत्पादनमा सustainabilityलित्यो: एक चक्रीय दृष्टिकोण

सर्कुलर अर्थतन्त्रमा स्टील पाइप उत्पादनको भूमिका

स्टील उद्योगमा "सर्कुलर अर्थतन्त्र" को बुझाइ

पुरानो तरीकाबाट लिने-बनाउने-फाल्ने दृष्टिकोणबाट सामग्रीहरू प्रयोगपछि फालिने हुन् भन्दा बरं निरन्तर पुन: प्रयोग गरिने चक्रीय दृष्टिकोणमा सर्दा स्टील पाइप उत्पादनमा ठूलो परिवर्तन आउँछ। परम्परागत तरिकाहरू सीमित स्रोतहरूमा भारी निर्भर रहन्छन् जसले अन्ततः समाप्त हुन्छ, तर चक्रीय सोचले सामग्रीहरूलाई पुनर्चक्रण वा पुनर्निर्माण गरेर मूल्यवान बनाएर राख्छ। यस्तो परिवर्तनका लागि स्टील विशेष रूपमा उपयुक्त छ किनभने यसलाई पगालेर नयाँ उत्पादनमा बदले पनि यसको सबै शक्ति गुणहरू कायम रहन्छन्। यसको अर्थ यो गुणस्तर नगुमाउँदै बारम्बार प्रयोग गर्न सकिन्छ। अन्तर्राष्ट्रिय जीवन चक्र मूल्याङ्कन जर्नलले २०१६ मा प्रकाशित अनुसन्धान अनुसार, स्टीलको पुनर्चक्रणले नयाँ स्टील पाइप बनाउन आवश्यक ऊर्जाको ६२ देखि ७४ प्रतिशत बचत गर्छ। पाइपहरू वातावरणीय रूपमा मैत्रीपूर्ण तरिकाले निर्माण गर्ने प्रयासमा यस्ता बचतहरूले ठूलो महत्त्व राख्छन्।

परिपत्र अर्थतन्त्र र सामग्रीको दीर्घायुत्वमा स्टीलको भूमिका

बुनियादी ढाँचाका वस्तुहरूको सन्दर्भमा स्टील पाइपहरू धेरै लामो समयसम्म टिक्नमा वास्तवमै धेरै राम्रो छन्, प्रायः ५० वर्षभन्दा बढी सम्म टिक्छन्। उनीहरूको मजबुतीको कारणले उनीहरूलाई धेरै बारम्बार प्रतिस्थापन गर्नु पर्दैन, जसले गर्दा केही दशकको अवधिमा नयाँ सामग्रीको आवश्यकता लगभग ४०% सम्म घटाउँछ। तर उद्योगका बुद्धिमान कम्पनीहरूले उनीहरूलाई अझ लामो समयसम्म टिकाउने तरिकाहरू खोजेका छन्। उनीहरूले जंग लाग्नबाट बचाउने विशेष कोटिंगहरू लगाउँछन् र प्रणालीहरू एकाइहरूमा डिजाइन गर्छन् जुन पूरा खण्डहरूको सट्टामा अलग अलग प्रतिस्थापन गर्न सकिन्छ। केही पाइपहरू अहिले ७५ वर्ष वा यसभन्दा बढी सेवामा छन्। यस्तो दीर्घायुत्वले देशहरूलाई कार्बन उत्सर्जन कम गर्न पनि मद्दत गर्छ। विश्व स्टील संघले २०२३ मा उल्लेख गरेको थियो कि पाइप बनाउन प्रत्येक एक टन रिसाइकल गरिएको स्टीलले वातावरणमा लगभग १.५ टन CO2 जानबाट रोक्छ।

टिकाउ बुनियादी ढाँचाका सामग्रीको बढ्दो माग

हामीले अहिले विश्वव्यापी बुनियादी ढाँचा परियोजनाहरूमा चक्रीय स्टील पाइपहरूको प्रयोग बढ्दो देखिरहेका छौं, जसले 2020 देखि मागलाई लगभग 38% सम्म बढाएको छ, गत वर्षको ग्लोबल इन्फ्रास्ट्रक्चर रिपोर्ट अनुसार। नगरपालिका र ऊर्जा कम्पनीहरूले पानीको व्यवस्था र नवीकरणीय ऊर्जा स्थापनाका लागि रिसाइकल गरिएको सामग्रीबाट बनेको स्टीलको प्रयोग गर्न थालेका छन्, मुख्यतः उत्सर्जनमा नियमहरू झन् कडा हुँदै गएको र कर्पोरेट कम्पनीहरूले आफूले तोकेका नेट-शून्य लक्ष्यहरू प्राप्त गर्न चाहने कारणले। 2030 सम्ममा यी चक्रीय निर्माण सामग्रीको बजार लगभग 240 अरब डलरसम्म फैलिने देखिन्छ। बन्द लूप उत्पादन पद्धतिमा सारिएका निर्माताहरूका लागि यसले ठूलो बचतको सम्भावना पनि ल्याएको छ। यस दृष्टिकोणको प्रयोग गर्ने कम्पनीहरूले सामान्यतया कचरा धातु पुन: प्राप्त गरी संचालनका क्रममा ऊर्जा प्रयोगलाई अनुकूलित गर्दा लागत दक्षतामा लगभग 22% सुधार देख्ने गर्दछन्।

स्टील पाइप उत्पादनमा चक्रीयताको लागि डिजाइन

पाइपलाइन प्रणालीमा "चक्रीयताको लागि डिजाइन" को कार्यान्वयन

सर्कुलर डिजाइनको अवधारणाले स्टील पाइपहरू कसरी बनाइन्छ भन्ने कुरालाई परिवर्तन गरिरहेको छ, जसमा प्रयोग सजिलो खोल्न सकिने, आवश्यकता परेमा मर्मत गर्न सकिने र जीवनको अन्त्यमा पुगेपछि सामग्री पुन: प्राप्त गर्न सकिने बारे केन्द्रित गरिन्छ। धेरै इन्जिनियरहरूले आफ्नो डिजाइनमा मानक कनेक्शनहरू समावेश गर्न थालेका छन्। यी कनेक्शनहरूले नियमित रखरखावलाई धेरै सजिलो बनाउँछ र विश्व स्टील संघको 2023 को अनुसन्धान अनुसार पछि सामग्रीको लगभग 80 देखि 90 प्रतिशत पुन: प्राप्त गर्न अनुमति दिन्छ। यो विधि यति आकर्षक बनाउने कुरा यो हो कि पारम्परिक वेल्डेड प्रणालीको तुलनामा यसले सम्पूर्ण बुनियादी ढाँचाहरू प्रतिस्थापन गर्ने आवश्यकतालाई लगभग 38 प्रतिशतले कम गर्छ। यसबाहेक, यी पाइपहरूले कठोर अवस्थामा पनि जहाँ अन्य सामग्रीहरू असफल हुन सक्छन्, त्यहाँ पनि जंगलाई राम्रोसँग प्रतिरोध गर्छन्।

पुन: प्रयोग र पुनर्निर्माण सक्षम गर्ने मोड्युलर स्टील पाइप प्रणालीहरू

मोड्युलर निर्माणले सम्पूर्ण प्रतिस्थापन बिना नै स्टील पाइप नेटवर्कहरू अनुकूलन गर्न अनुमति दिन्छ। 2023 को एउटा अध्ययनले यी प्रणालीहरूले निम्नका माध्यमबाट नयाँ सामग्रीको आवश्यकतालाई 30% सम्म कम गर्छन्:

• १५ वर्षभन्दा बढीको लागि मूल्याङ्कन गरिएका स्व्यापेबल जोइन्ट घटकहरू
• पारगतिक सुसङ्गतता सुनिश्चित गर्ने मानकीकृत व्यासहरू
• ठीक इन्भेन्ट्री ट्र्याकिङ सक्षम बनाउने एम्बेडेड आरएफआईडी ट्यागहरू

यी विशेषताहरूले संचालकहरूलाई परिमार्जनशील रूपमा अपग्रेड गर्न दिन्छ, जसले स्टील पाइप उत्पादनमा सर्कुलर अर्थतन्त्रका उद्देश्यहरूसँग समायोजित हुन्छ।

स्टील पाइप उत्पादनमा जीवनचक्र ट्र्याकिङका लागि डिजिटल ट्विनहरू

डिजिटल ट्विन प्रविधिले सामग्री क्षरण र प्रदर्शनको वास्तविक समयमा निगरानी गर्दछ। डिजिटल ट्विन प्रयोग गर्ने सुविधाहरूले उत्तम रखरखाव र पुनःचक्रण समयसीमा पूर्वानुमान गरेर सम्पत्ति उपयोगिता २२% सम्म बढाउँछन्। यो क्षमताले दशकौंको सेवाको दौडान पाइपलाइन अखण्डतालाई संरक्षण गर्दै स्टीलको ९४% पुनःचक्रण दरलाई अधिकतम पार्छ।

स्टील पाइप उत्पादनमा पुनःचक्रण र स्रोत कार्यक्षमता

मिलहरूमा स्टील पुनःचक्रण योग्यता र आधुनिक पुनःचक्रण प्रक्रियाहरू

इस्पातको विशेष गुणहरूले यसलाई बल वा गुणस्तर गुमाउन नदिई कतिपय पटक पुनः चक्रीय गर्न अनुमति दिन्छ, जसकारण यो विश्वभरका निर्माण सामग्री मध्ये पुनः चक्रीकरणको लागि शीर्ष विकल्पको रूपमा रहन्छ। आजकल धेरै पुनः चक्रीकरण इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस (EAFs) मार्फत हुन्छ, जुन प्रक्रियाले स्क्र्याप धातुलाई पगाउँछ भने पारम्परिक ब्लास्ट फर्नेसको तुलनामा लगभग 60 प्रतिशत कम कार्बन डाइअक्साइड उत्सर्जन उत्पादन गर्छ। जीवनचक्र अध्ययनले अर्को आश्चर्यजनक कुरा पनि देखाउँछ – जब हामी कच्चा पदार्थबाट नयाँ इस्पात बनाउने सट्टामा एक टन इस्पात पुनः चक्रीय गर्छौं, हामी वातावरणमा लगभग 1.5 टन कार्बन उत्सर्जन हुनबाट रोक्छौं। यस्तो क्षमताले इस्पातको पुनः चक्रीकरणलाई निर्माण उद्योगमा पर्यावरणीय प्रभाव घटाउन न केवल व्यावहारिक तर आवश्यक पनि बनाउँछ।

९०% भन्दा बढी वैश्विक इस्पात पुनः चक्रीकरण दर र पाइप उत्पादनमा यसको प्रभाव

विश्वव्यापी स्टील पुनःचक्रण दर ९२% छ, जसमा स्टील पाइपहरू आफ्नो एकरूपता र सामग्रीको शुद्धताका कारण पुनःप्राप्तिका लागि विशेष रूपमा उपयुक्त छन्। यस उच्च पुनःप्राप्ति दरले प्रति टन स्टील उत्पादनका लागि लौह अयस्क खननलाई १.४ टनले घटाउँछ, जसले उद्योगभर प्राथमिक सामग्रीको आपूर्ति रणनीतिलाई परिवर्तन गर्छ।

स्टील पाइप उत्पादनमा स्रोत संरक्षण रणनीतिहरू

आधुनिक मिलहरूले EAF संचालनलाई उन्नत स्रोत संरक्षण उपायहरूसँग एकीकृत गर्छन्:

• ९०% सम्म पुनःउपयोग दर हासिल गर्ने पानी पुनःसंचार प्रणाली
• ऊर्जा खपतलाई १५–२०% सम्म घटाउने अपशिष्ट ताप पुनःप्राप्ति युनिटहरू
• उपज नोक्सानीलाई ०.५% भन्दा कममा ल्याउने AI-संचालित सामग्री अनुकूलन

एकीकृत उत्पादन केन्द्रहरूमा बन्द-लूप प्रणाली र औद्योगिक सहजीवन

नवीन उद्यमहरूले सिमेन्ट उत्पादकहरू र बिजुली घरहरूसँग सहकार्य गरी सहजीवी औद्योगिक पारिस्थितिकी तन्त्रको निर्माण गर्छन्। फलाम कारखानाको धुलो सिमेन्टमा महत्वपूर्ण मिश्रणको रूपमा प्रयोग हुन्छ, जबकि मिल स्केल अपशिष्ट प्रत्यक्ष-अपचयित फलाम प्रक्रियाहरूलाई आधार प्रदान गर्छ–अपशिष्ट प्रवाहलाई मूल्यवान आगत र नयाँ आय स्रोतमा परिणत गर्दै।

टिकाऊ फलाम उत्पादनमा ऊर्जा दक्षता र उत्सर्जन कमी

फलाम पाइप निर्माणमा इलेक्ट्रिक आर्क भट्टीको माध्यमबाट ऊर्जा दक्षता

इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस, वा संक्षेपमा EAF, इस्पात पाइपहरूलाई ऊर्जा-कुशल बनाउनमा महत्वपूर्ण भूमिका खेल्छन्। गत वर्ष NY Engineers को अनुसन्धान अनुसार, यी फर्नेसहरूले पुरानो शैलीका ब्लास्ट फर्नेसहरूको तुलनामा लगभग दुई तिहाई कम ऊर्जा प्रयोग गर्छन्। यी फर्नेसहरूलाई यति विशेष बनाउने कुरा भनेको फेरि प्रयोग गर्न सकिने स्क्र्याप धातुबाट मात्रै बलियो इस्पात पाइप बनाउने योग्यता हो। यसले अर्थ छ कि उद्योगहरूले अब नयाँ आयरन अयसको खननमा यति निर्भर रहनु पर्दैन। अमेरिकाको संख्याहरू हेर्ने हो भने, अधिकांश इस्पात पाइप निर्माताहरू (लगभग ७०%) ले यो EAF प्रविधिमा सार गरेका छन्। र अर्को फाइदा पनि छ—यी नयाँ विधिहरूले कार्बन डाइअक्साइड उत्सर्जनलाई काफी हदसम्म कम गर्छन्, जहाँ प्रत्येक टन इस्पात उत्पादन गर्दा लगभग १.५ मेट्रिक टन सम्म बचत हुन्छ।

पुनःचक्रणमा प्रयोग गरिएको प्रति टन स्क्र्यापको लागि CO₂ बचत

जलवायु परिवर्तनसँग लड्ने कुरामा आउँदा, रिसाइक्लिङले वास्तवमै फरक पार्छ। २०२२ मा जर्नल अफ क्लिनर प्रोडक्शनमा प्रकाशित अनुसन्धानका अनुसार, इलेक्ट्रिक आर्क भट्टीमा प्रति टन स्क्र्याप धातु प्रशोधन गर्दा हामी वातावरणमा लगभग १.६७ मेट्रिक टन कार्बन डाइअक्साइड छोड्नबाट रोक्छौं। सम्पूर्ण रिसाइक्लिङ चक्रले पनि कार्बन उत्सर्जन कम गर्न मद्दत गर्छ, किनभने रिसाइकल गरिएको सामग्रीबाट बनेका स्टील पाइपहरूले नयाँ स्टीलको लगभग ९५% क्षमता कायम राख्छन्। अब इन्जिनियरहरूसँग पाइपलाइन कार्यका लागि विभिन्न सामग्रीहरू कति हरित छन् भनी मापन गर्न दिने नयाँ जीवनचक्र विश्लेषण उपकरणहरू छन्, जसले गुणस्तरमा समझौता नगरी कम कार्बन फुटप्रिन्ट छोड्ने विकल्पहरू छान्न सजिलो बनाउँछ।

स्थायी स्टील उत्पादनमा नवीनतम तकनीकको रूपमा हाइड्रोजन-आधारित न्यूनीकरण प्रविधि

केही अग्रसर सोच भएका स्टील उत्पादकहरूले आयरन बनाउने प्रक्रियामा पारम्परिक कोकिङ कोइलाको सट्टामा ग्रीन हाइड्रोजन प्रयोग गर्ने हाइड्रोजन आधारित प्रत्यक्ष न्यूनीकरण आयरन प्रणाली (H2 DRI) सँग प्रयोग गर्दैछन्। आयरन उत्पादनमा लगभग 95 देखि 98 प्रतिशत सम्म कार्बन डाइअक्साइड कमी देखाइएका परीक्षणहरूले प्रारम्भिक आँकडाहरू पनि आशाजनक देखिन्छन्। विश्वव्यापी औद्योगिक उत्सर्जनको लगभग सात प्रतिशत मात्र आयरन अयस्क प्रशोधनले ओगटेको बेला यो काफी प्रभावशाली छ। यी H2 DRI विधिहरूलाई नवीकरणीय ऊर्जाबाट संचालित इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेससँग जोड्दा अचानक स्टील पाइपहरू केही विशेष बन्न पुग्छन्। तिनीहरू भविष्यका पानीका मुख्य लाइनहरू र ऊर्जा ग्रिडहरू निर्माण गर्नका लागि जाने मुख्य सामग्री बन्न सक्छन् जबकि वातावरणमा लगभग कुनै उत्सर्जन गर्दैनन्।

सोधिने प्रश्नहरू

स्टील पाइप उद्योगमा परिपत्र अर्थतन्त्र भनेको के हो?

इस्पात पाइप उद्योगमा सर्कुलर अर्थतन्त्रले फोहोर घटाउन, स्रोतहरू संरक्षण गर्न र वातावरणीय प्रभावलाई कम गर्न सामग्रीहरू पुनः चक्रण र पुन: प्रयोग गर्नमा केन्द्रित गर्दछ। धेरै पटक पुनः चक्रण प्रक्रिया पछि पनि यसको पुनः चक्रण योग्यता र गुणहरू कायम राख्ने हुनाले इस्पात यस दृष्टिकोणको लागि आदर्श सामग्री हो।

मोड्युलर इस्पात पाइप प्रणालीले स्थायित्वमा कसरी योगदान गर्छ?

मोड्युलर इस्पात पाइप प्रणालीले पूरा प्रणालीलाई बदल्नुको सट्टामा सजिलै रखरखाव र घटक प्रतिस्थापन गर्न अनुमति दिएर स्थायित्वलाई सुविधाजनक बनाउँछ। यसले सामग्रीको उपयोग घटाउँछ र सर्कुलर अर्थतन्त्रका सिद्धान्तहरूलाई समर्थन गर्दछ।

स्थायी इस्पात उत्पादनमा इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस (EAF) को के भूमिका हुन्छ?

इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस (EAF) स्थायी इस्पात उत्पादनको लागि महत्त्वपूर्ण छ किनभने यसले पाइप बनाउन पुनः चक्रित स्क्र्याप प्रयोग गर्दछ, जसले पारम्परिक ब्लास्ट फर्नेसहरूको तुलनामा ऊर्जा खपत र कार्बन उत्सर्जनलाई नाटकीय रूपमा घटाउँछ।

हाइड्रोजन-आधारित आयरन उत्पादनले वातावरणलाई कसरी मद्दत गर्छ?

हाइड्रोजन आधारित लौह उत्पादनले कोकिङ कोइलको सट्टामा ग्रीन हाइड्रोजन प्रयोग गर्दछ, जसले लौह उत्पादन प्रक्रियाको दौरान कार्बन उत्सर्जनलाई ठूलो हदसम्म कम गर्छ र बढी पर्यावरण-अनुकूल स्टील निर्माणमा योगदान दिन्छ।