Témata
Zdroj: Sci-line

Co Jules Verne nemohl tušit… Nebo mohl? Zlého profesora nechává umřít na zadušení kysličníkem uhličitým…

Leoš Kopecký

Leoš Kopecký, *1958, vystudoval VUT v Brně, elektrotechnologie, Konzervatoř Jaroslava Ježka v Praze, text a scénář. Od 1990 působí jako novinář a mediální expert, 2009-2012 Akademie věd ČR (SSČ) - popularizace vědy, marketing, od 2013 externí redaktor pro TA ČR, nezávislý novinář, publikování pro propagaci vědy, výzkumu a inovací. V 2015 založen nezávislý projekt Sci-line - online platformupro komunikaci R&D, nových materiálů a technologií. Projekt je zastřešen aktivitami společnosti ArtCom 3000, jejíž je spoluzakladatelem.

Reklama

Indická kněžna z Gokúlu po sobě zanechala pohádkové jmění, které zdědili mírumilovný francouzský lékař Dr. Sarrasin a německý profesor Schultze. Jeden vybuduje Francouzské město, které by mělo být vzorem pro všechna města na světě – je čisté, bez kriminality a žijí tam hodní lidé. Naopak profesor Schultze vybuduje nedaleko svoje Ocelové město, které je v podstatě gigantickou továrnou, vyrábějící tu nejlepší ocel, děla a různé další zbraně. Profesor chce Sarrasinovo Francouzské město zničit, ale román má dobrý konec – nedokáže to a zemře. Literární oblouk románu Ocelové město Verne uzavírá skutečně mistrnou tečkou, protože Schultze umírá ve své tajné pracovně udušen a zmrazen po výbuchu vlastního granátu naplněného oxidem uhličitým.

Zelená ocel

Přesně 143 let po prvním vydání Ocelového města vychází v Německu pod hlavičkou Max Planck Institut vědecká studie s názvem „Making green steel with hydrogen,“ jejímž hlavním výzkumným cílem bylo snížení emisí kysličníku při výrobě oceli. Samozřejmě, ne kvůli bědnému konci zlého Schultze, ale ta paralela je zarážející a v podstatě už zábavná, protože řešení snížení CO2 při výrobě oceli existuje, a nejen jedno. Autorem citované studie je Dierk Raabe, výkonný ředitel společnosti Max Planck Institut pro výzkum železa (Düsseldorf, Německo). Zelenou ocel je opravdu možno vyrábět, a i dalších dílčích cest k omezení emisí je několik. Jednou velmi slibnou možností je právě získávání železa z jeho rud pomocí plazmatu vodíku – přímé odstranění CO2 v atomovém měřítku. To vypadá na první pohled jako skvělý výsledek výzkumu, jenže buďme realisty. Cesta objevu z laboratoře do výroby je někdy delší, někdy kratší, ale i ta nejkratší trvá několik let, a tento problém je opravdu ožehavý, o čemž se přesvědčujeme každý den.

Profesor Schultze vybudoval Ocelové město, které bylo v podstatě gigantickou továrnou vyrábějící tu nejlepší ocel, děla a různé další zbraně. (Původní ilustrace Léon Benett)

Ročně se vyrobí přes dvě miliardy tun oceli a současný výrobní standard znamená, že asi 70 % oceli na celém světě vzniká ve vysokých pecích, kde je uhlík redukčním činidlem. To generuje ohromující tři miliardy tun celkových přímých emisí CO2 – tedy 7–9 % všech emisí skleníkových plynů vyvolaných člověkem. A k tomu se svět nachází v kleštích tvořených poptávkou a reálnými možnostmi. S postupným vyčerpáním zásob vyšších tříd kovových rud se bude snižovat kvalita vytěžené rudy, a to bude mít za následek zvýšení množství hlušinového materiálu, se kterým je třeba manipulovat a který se musí likvidovat, čímž se zvýší dopady výroby kovů na životní prostředí. Současně ale roste prosperita rozvojových zemí, a tím i poptávka po produktech, tedy vyšší výrobě.

Reklama

Překážky a jak je překonat

Jenže situace je ještě komplikovanější, protože udržitelná výroba je proces, který je v současné době ovlivňován třemi aspekty přístupů: ekonomickým, environmentálním a sociálním. A v tak složitém systému se rozhodování při řízení výroby stává komplikovaným a naráží na celou sérii překážek. Je pravda, že si organizace a manažeři stále více uvědomují vzájemné vztahy mezi ekonomickými přínosy, sociálními a environmentálními důsledky, stejně jako i jejich krátkodobé a dlouhodobé dopady na změny pro udržitelnost. Za poslední dvě desetiletí vznikla celá řada studií, které nejenže identifikují jednotlivé bariéry, ale přímo na konkrétních příkladech ukazují možnosti, a současně i důsledky technologických i organizačních změn při výrobě. Je příznačné, že se mnoho studií věnuje příkladům ze zemí, kde kovovýroba v posledních letech zaznamenala výrazný progres – tedy ze zemí, jako je Čína nebo Indie.

Ročně se vyrobí přes dvě miliardy tun oceli a současný výrobní standard znamená, že asi 70 % oceli na celém světě vzniká ve vysokých pecích, kde je uhlík redukčním činidlem. (Zdroj: Sci-line)

Kde a jak začít

Otázkou ale je, jak se daří uplatňovat změny v reálných procesech. Jedním z příkladů může být tváření složitých plechových dílů, což je poměrně nákladný proces vyžadující energeticky náročné vstupy. Díly jsou obvykle vyrobeny z oceli, popř. hliníku, a už jen výroba těchto dvou kovů představuje více než 10 % globální antropogenní emise CO2. Přibližně jedna pětina kovů je pak válcována za studena. Následné tvářecí procesy využívají sady lisovacích forem, které vyžadují energeticky náročné lití a obráběcí operace k jejich výrobě. Lisování pak spoléhá obvykle na elektromotory, které jsou často špatně optimalizovány – další energetické ztráty. Přestože jde celosvětově o velký objem tváření plechu v průmyslu, existuje poměrně málo holistických studií, které by problém řešily opravdu komplexně. Proto každý krok pro zlepšení je třeba zvažovat ze všech stran, ať už jde o nižší spotřebu energie, využití surovin a jejich recyklace, používání nebezpečných chemikálií, nebo efektivní využívání šedé vody a snižování nezpracovatelných odpadů. Zcela jistě je užitečné inspirovat se a využít zkušeností druhých. Teoretických rad je mnoho, ale k praktickým postupům se dopátrat není vždy snadné. Doporučuji sledovat více ty menší výrobce než velké nadnárodní kolosy. Třeba australská firma ACRA Machinery na svém webu přímo uvádí čtyři snadné způsoby, jak učinit továrnu udržitelnější, a jedním z nich je nutnost zvyšování informovanosti a odbornosti pracovníků. Pro začátek dobré.


Zdraví a stroje

Nové technologie prodlužují průměrný i maximální věk člověka a zvyšují jeho schopnosti. Jejich použití je přitom v podstatě oborově neomezené a neexistuje snad oblast výzkumu, která by se nějakým způsobem nepromítla do vývoje pro medicínu – od elektroniky až po strojírenství.

Vydání #1,2
Kód článku: 230116
Datum: 08. 02. 2023
Rubrika: Produktový článek / Ekologie
Firmy
Související články
Energetická náročnost obráběcích strojů, část 3: Inteligentní technologie

Globální oteplování se stalo velmi diskutovaným tématem. I když bylo provedeno mnoho vědeckých studií a  napsáno neméně vědeckých článků, dosud se odborná komunita nesjednotila v celkovém názoru na globální změny klimatu. Smyslem předkládané trilogie článků není rozklíčovat současný stav a doporučit řešení, ale z pohledu konstrukce a provozu výrobních zařízení představit řešení firem, které primárně nehledí na byznys, ale na budoucnost naší planety.

Energetická náročnost obráběcích strojů, část 2: Vliv výrobních strojů

Globální oteplování se stalo velmi diskutovaným tématem. I když bylo provedeno mnoho vědeckých studií a napsáno neméně vědeckých článků, dosud se odborná komunita nesjednotila v celkovém názoru na globální změny klimatu. Navíc zde hrají roli politika a byznysové zájmy, a tak je velmi obtížné se ve všech, často protichůdných, informacích vyznat.

Energetická náročnost obráběcích strojů, část 1: Obecný úvod do problematiky

Globální oteplování se stalo velmi diskutovaným tématem. I když bylo provedeno mnoho vědeckých studií a napsáno neméně vědeckých článků, dosud se odborná komunita nesjednotila v celkovém názoru na globální změny klimatu. Navíc zde hraje roli politika a byznysové zájmy a tak je velmi obtížné se ve všech, často protichůdných, informacích vyznat.

Související články
Jak přispívají opakovaně použitelné čisticí utěrky k ochraně životního prostředí

Dne 5. června 1972, v den zahájení první světové konference o ochraně životního prostředí ve Stockholmu, inicioval program ochrany životního prostředí Spojených národů (United Nations Environment Programme, UNEP) oficiální světový den životního prostředí. Od té doby se každo-ročně 5. červen slaví jako mezinárodní den životního prostředí. Opakovaně použitelný systém čisticích utěrek MEWA k tomu každý den v dílnách a výrobních halách přispívá: Čistí stroje a zařízení a podporuje ochranu zdrojů.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Kompozitní materiály z přírodních zdrojů

Veřejnost se stále více snaží být environmentálně odpovědnou. Ani napříč odvětvími průmyslu tomu není jinak. V oblasti kompozitních materiálů můžeme v posledních letech sledovat stále častější tendence využívat přírodní materiály jako náhradu konvenčních syntetických produktů. Roste poptávka po vláknech na rostlinné bázi (například vláknech ze lnu, konopí nebo sisalu) a tyto materiály získávají významný podíl na celkové produkci kompozitních výrobků.

Jak ušetřit za energie: Využijte odpadní teplo

Řada průmyslových provozů využívá různé technologie, při nichž vzniká velké množství odpadního tepla. Tato draze získaná energie často uniká bez užitku, například ve formě odvodu horkých spalin komínem. Na druhé straně teplo potřebujeme na ohřívání vody nebo na vytápění. K tomu, abychom unikající teplo zadrželi a využili je tam, kde je ho potřeba, slouží technologie zpětného získávání neboli rekuperace tepelné energie.

Přínos vědců pro českou ekonomiku

Výzkumná a vědecká pracoviště jsou častými nositeli průlomových objevů a řešení. Jejich přínos pro konkurenceschopnost firem a národních ekonomik je neoddiskutovatelný. Jak si vede v této oblasti Akademie věd ČR, jak spolupracuje s průmyslovou sférou a kde vidí svou přidanou hodnotu? Na toto téma jsme diskutovali s předsedkyní AV ČR profesorkou Evou Zažímalovou.

Jak ušetřit za energie: 10 kroků k vyšší efektivitě

Ačkoli se zdá, že největší vlna zdražování energií už začíná opadat, potřeba energetických úspor v průmyslu je stále velice naléhavá, a v příštích desetiletích tato naléhavost ještě poroste. Příčinou není jen rostoucí tlak na snižování finančních nákladů na výrobu, ale zejména nutnost omezovat její negativní dopady na životní prostředí, a to při očekávaném zvyšování celkové produkce. Abychom si zajistili udržitelný rozvoj, musíme už nyní hledat možnosti, jak zvýšit energetickou účinnost výroby, a těchto možností využívat.

Současné ceny energií jsou pro firmy likvidační

Pavel Janeček působí v energetice celý svůj profesní život. S redakcí MM Průmyslového spektra se podělil o své dlouholeté zkušenosti z plynárenského byznysu a o názory na řešení energetické krize v České republice. Navrhuje konkrétní východiska a apeluje na rychlé jednání české vlády.

Ochutnávka podzimního veletrhu K 2022

Blíží se říjnový termín největšího mezinárodního plastikářského a gumárenského veletrhu K, který se bude letos opět konat na düsseldorfském výstavišti. Firmy z oboru již pilně připravují svoje expozice a některé z nich pořádají tiskové konference, aby odborné veřejnosti napověděly, jaké novinky budou na veletrhu představovat. My jsme navštívili společnou konferenci tří rakouských firem – Borealis, Engel a Erema Group.

MM Podcast: Glosa - Dědici evropské historie

Evropa se během relativně krátké doby proměnila z technologicky, ekonomicky i vojensky nejrozvinutějšího regionu planety v turistický skanzen s otevřeným zbytnělým sociálním systémem, na který se snaží napojit vlny přicházejících z celého světa.

MM Podcast: Glosa - Hra o energii o třech dějstvích

Mysleme na to, že Evropa je nyní blíže okamžiku bodu zvratu, protože již několik let trvající trend postupného poklesu konkurenceschopnosti tohoto regionu se dostane do ještě strmější trajektorie. Toto obrovské riziko zde reálně hrozí, a pokud na něj nebudeme reagovat a věnovat se jeho řešení, hrozí nám obrovské sociální problémy, které jsme zde za posledních několik desetiletí neřešili. A válka na Ukrajině, která není jeho prvotní příčinou, tento trend dále eskaluje.

MM Podcast: Glosa - Green Deal je mrtev, ať žije Green Deal!

V rámci tzv. Zelené dohody přijala Evropská komise návrhy na uzpůsobení své politiky v otázkách klimatu, energetiky, dopravy a zdanění, tak aby se státy mohly podílet na snižování emisí skleníkových plynů do roku 2030 alespoň o 55 % ve srovnání s rokem 1990. Komise plánovala do roku 2050 vytvořit z Evropy první klimaticky neutrální kontinent. Vše ale bylo postaveno na dodávkách ruského plynu. S ohledem na eskalaci studené války a nestabilitu dodávek ropy a zemního plynu na Green Deal ve stávající podobě zapomeňme. Vracíme se k pálení uhlí, mazutu a kdoví čeho ještě...

Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu, 9. a 10. díl: Jak se staví odborníci k e-mobilitě

V minulém díle našeho seriálu jsme dali prostor pověřenci ministra dopravy pro čistou mobilitu Mgr. Janu Bezděkovskému pro vyjádření se k jednotlivým problematickým aspektům, které s sebou přináší deklarovaný úplný přechod na elektromobilitu. V tomto díle jsme s podobnými otázkami oslovili odborné garanty našeho seriálu – prof. Macka a Ing. Morkuse –, již na ně velmi obšírně odpověděli. Zároveň tímto rozhovorem s odborníky, kteří náš seriál dozorovali, připomínkovali jednotlivé díly a motivovali nás k tvorbě dalších, seriál Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu končí. Snad svůj účel – jímž bylo představit některé problematické stránky úplného přechodu na elektromobilitu a předložit je k další diskuzi – splnil.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit