اثرات زیست محیطی مواد منفجره

برای بیش از یک قرن، صنعت معدن بر روغن سوخت آمونیوم (ANFO) و دیگر عوامل انفجار سنتی به تکه کردن سنگ متکی است، در حالی که موثر و مقرون به صرفه است، این مواد منفجره دارای یک قیمت سنگین محیط زیست هستند، کاهش اکسید نیتروژن (NO x [F:1] و مونوکسید کربن (CO) به اکوسیستم های حمل می کنند و باعث تخریب مواد غذایی و آسیب رساندن به ترکیبات آب های آب های زیرزمینی می شود.

تغییر در سمت پایداری صرفا یک ورزش روابط عمومی نیست.شرکت های معدنی که در مناطقی با قوانین سخت محیطی مانند اتحادیه اروپا، کانادا و بخش های استرالیا فعالیت می کنند، باید محدودیت های انتشار گازهای گلخانه ای را که مواد منفجره سنتی نمی توانند آن را برآورده کنند، در عین حال، هزینه اصلاح سایت های آلوده همچنان رو به افزایش است.

تعریف مواد منفجره سازگار با محیط زیست

مواد منفجره سازگار با محیط برای کاهش یا از بین بردن اثرات منفی انفجار متعارف فرموله شده است.این دسته شامل فن آوری های متعدد، هر هدف قرار دادن مناطق تاثیر خاص: سمیت پایین تر از گازهای گلخانه ای، کاهش آلودگی آب و سرعت بخشیدن به زیستی پس از استفاده است.هیچ محصول هر مشکل را حل نمی کند، اما به طور جمعی این نوآوری ها نشان دهنده یک تجدید نظر اساسی از چگونگی انتشار انرژی زیرزمینی است.

مواد منفجره آب

آب یا مواد منفجره جایگزین بخش بزرگی از فاز نفت با آب می شود که به عنوان یک واسطه خنک کننده عمل می کند و تشکیل هیچ x و CO [LT3] را کاهش می دهد؛ [2] گازهای سمی نیز نسبت به شروع تصادفی، بهبود ایمنی در هنگام حمل و نقل و انتقال مواد منفجره مدرن می تواند به درستی تولید شود [2] که در مقایسه با گازهای سمی مانند گازهای سمی، به درستی طراحی شده اند.

Bological منفجره

مواد منفجره زیست پذیر متکی به پلیمرهای طبیعی، حساسیت های گیاهی (سنسوری) یا استر هایی است که به سرعت در محیط زیست به جای ادامه برای دهه ها به عنوان نیترات آمونیوم، این ترکیبات به محصولات بی ضرر در هفته ها تجزیه می شوند، تحقیقات در موسسات مانند اقیانوس آرام شمال غربی] دارای نوآوری ثابت شده است که اصلاح انرژی زیست محیطی است، در حالی که می تواند نیازهای تعادل سریع را حفظ کند.

فرمول های نانو-Enhanced Formula

فناوری نانو توانایی تنظیم واکنش های بیرونی در سطح مولکولی را ارائه می دهد.با ترکیب فلزات نانو مقیاس، اکسید کنندگان یا کاتالیزورها، مخلوط های انفجاری به احتراق کامل تر دست می یابند، به عنوان مثال، ذرات آلومینیوم نانو می توانند چگالی انرژی یک شارژ را افزایش دهند در حالی که کاهش کل جرم شیمیایی مورد نیاز است.این کاهش مواد و حجم از راه اندازی های فعال را نیز بررسی می کند.

در بهبود حساس Munitions و ایمنی

در حالی که نه به شدت یک گروه زیست محیطی، مواد منفجره حساس (IM) کمتر احتمال دارد که از تاثیر، آتش، یا شوک کاهش یابد، این خطر انفجار تصادفی در هنگام ذخیره سازی و حمل و نقل را کاهش می دهد، که می تواند باعث آسیب فاجعه بار زیست محیطی IM مدرن از اتصال دهندگان و عوامل حساس که ترکیب انفجاری را کمتر بدون قربانی عملکرد زیست محیطی سازگار می کنند، حفاظت از همان برنامه های حفاظت از مواد مخدر و انطباق با آن است.

برنامه های کاربردی و مطالعات موردی

انتقال از آزمایشات آزمایشگاهی به استقرار تجاری در سوئد آغاز شده است، شرکت معدن (FLT:0)LKAB با تولید کنندگان مواد منفجره همکاری کرده است تا یک امولسیون کم حجم در عملیات سنگ آهن را آزمایش کند، نتایج نشان داد که 50٪ کاهش در سمیت گاز و کاهش قابل اندازه گیری در حوادث در معرض کارگر در استرالیا، یک معدن بزرگ جایگزین محدودیت های رسوبی با یک منطقه حساس در تنظیم کننده است.

مثال قابل توجه دیگر استفاده از مواد منفجره مبتنی بر آب در معادن طلا زیرزمینی در آفریقای جنوبی است که در آن هزینه های تهویه بالا است.با کاهش حجم گازهای پس از آن، معادن می توانند زمان تهویه را به طور قابل توجهی کاهش دهند، صرفه جویی در برق و کاهش انتشار کربن.این مطالعات موردی نشان می دهد که مواد منفجره سازگار با محیط زیست نظری نیست - آنها مزایای قابل اندازه گیری امروز ارائه می دهند.

رانندگان اقتصادی و نظارتی

هزینه های پیش رو مواد منفجره سازگار با محیط زیست اغلب بالاتر از محصولات معمولی است - گاهی اوقات 20 تا 40٪ بیشتر در هر تن، با این حال، هزینه کل تجزیه و تحلیل مالکیت اغلب جایگزین سبز را به نفع زمانی که خارجی ها در آن فاکتور کاهش الزامات تهویه، هزینه های تصفیه آب پایین، جریمه کمتر برای نقض انتشار گازهای گلخانه ای، و کاهش مخالفت جامعه همه به کمک به یک پرونده تجاری مثبت در حوزه قضایی با قیمت گذاری دقیق کربن و یا مقررات کوتاه مدت هوا، به عنوان یک دوره کاهش هزینه های کوتاه مدت می تواند پرداخت به عنوان یک سال به عنوان یک دوره کاهش هزینه های کوتاه مدت به عنوان یک دوره کاهش هزینه های کاهش هزینه های کاهش دهد.

چارچوب های تنظیمی نیز در حال تحول هستند. دستورالعمل های صنعتی اتحادیه اروپا (IED) محدودیت های به طور فزاینده ای محکم تر در مورد NO x و انتشار ذرات از عملیات معدنکاری را تنظیم می کند. آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده مجوز تخلیه را تحت قانون آب تمیز سفت کرده است.

چالش های اتخاذ گسترده

علی رغم مزایای روشن، چندین مانع باقی مانده است.تحریم اصلی است - فرمول های سازگار باco می توانند نسبت به دما، رطوبت و سختی سنگ نسبت به ANFO سنتی حساس تر باشند.یک معدن که به یک محصول سبز سوئیچ می کند ممکن است نیاز به تنظیم الگوهای حفاری و برنامه های انفجار ثبات دیگر داشته باشد؛ مواد منفجره b زیست محیطی کوتاه تر دارند که نیاز به بازسازی مکرر دارند و هزینه های تدارکات را افزایش می دهند.

پذیرش صنعت نیز کند است. مهندسین معدن تجربه چندین دهه با مواد منفجره معمولی دارند و اغلب برای تغییر دستورالعمل های اثبات شده تردید دارند. ابتکارات آموزشی و تظاهرات میدانی برای ایجاد اعتماد ضروری هستند.علاوه بر این، روش های تست نظارتی برای مواد منفجره جدید دقیق و گران هستند - یک محصول جدید باید گواهینامه های ایمنی چندگانه را قبل از اینکه بتواند در یک سایت معدن مستقر شود، این موانع می توانند نوآوری های امیدوار کننده را به تاخیر بیندازند.

جاده Ahead: تحقیق و نوآوری

تحولات آینده احتمالا بر سه حوزه تمرکز خواهد کرد: سنتز سبز، رویکرد های اقتصاد مدور و انفجار هوشمند. سنتز سبز از خوراک های تجدید پذیر و فرآیندهای تولید انرژی کارآمد برای کاهش ردپای کربن تولید انفجاری استفاده می کند. مدل های اقتصاد دایره ای هدف بازیافت بقایای پس از آن به محصولات مفید، مانند کود یا مواد افزودنی ساخت و ساز، به جای اجازه دادن به آنها برای جدا کردن به محیط زیست.

انفجار هوشمند شبکه های سنسور و یادگیری ماشین را برای بهینه سازی اندازه شارژ، زمان بندی و قرار دادن در زمان واقعی ادغام می کند.با کاهش تنها در جایی که نیاز است و در سطح دقیق انرژی مورد نیاز، سیستم های هوشمند استفاده از مواد را کاهش می دهند و آسیب های جانبی را به سنگ اطراف به حداقل می رسانند.

همکاری در رشته ها ضروری است. مهندسین معدن، شیمیدانان، متخصص شناسان و تنظیم کنندگان باید با هم برای طراحی، آزمایش و تایید نسل بعدی مواد منفجره کار کنند.تخصوصی تحقیقات عمومی-خصوصی، مانند AusIMM گروه معدن پایدار ، در حال حاضر تسهیل این مشارکت ها به عنوان بودجه و فشار تنظیم کننده، تنها سرعت نوآوری.

نتیجه گیری: انفجار پایدار تغییر

مواد منفجره سازگار با محیط زیست بیش از یک محصول طاقچه هستند - آنها یک تکامل ضروری برای یک صنعت را نشان می دهند که باید ردپای زیست محیطی خود را برای زنده ماندن کاهش دهد.از امولسیون های مبتنی بر آب تا پلیمرهای زیست پذیر و کامپوزیت های نانو مهندسی شده، ابزار تکنولوژیکی به سرعت در حال گسترش است.شرکت های معدن که در اوایل این فن آوری ها سرمایه گذاری می کنند، مزیت رقابتی به دست می آورند: هزینه های انطباق پایین، بهبود روابط جامعه، و دسترسی پایدار تر، و بهره وری از بازارهای مالی، و بهره وری پایدار، دسترسی به واقعیت، و هزینه های مالی، و بهره مند شدن از آن، بهره مند می شود.