国外密苏里州的一所大学正在研发一项一个全新的激光技术性,致力于大幅降低缅因州造纸工业和纸桨领域所产生的排放和能耗。伍斯特理工大学最近赢得了美国能源部275万美元支助,用于将此项工业干燥技术引向商用化。“大家对此感到很兴奋,这应该是一项突破性的技术性,”该研究室干躁高端研究所创办负责人贾马尔·亚古比表明。
缅因州的造纸业和纸桨领域每一年排放约100万吨级二氧化碳,占该州工业总排放量的一半左右。这种排放主要来源于将木桨捣烂、抑制和卷做成打印纸张干燥工艺流程。全州县共有三个关键纸厂,它们排放量占据了大部分。
假如缅因州想要在2045年前实现碳中和目标,就必须解决这种纸厂和造纸厂的排放难题。除此之外,依据致力于工业影响环保组织Industrious Labs的信息,这种工厂大多数位于中低收入小区,而且其中俩家还坐落于空气污染源致癌物质风险较高的地区。这说明,这种工厂的经营可能和当地居民的身心健康,特别是癌症发病率,存有紧密相关。
另一方面,造纸工业和纸桨行业对于缅因州的经济发展依然尤为重要。塞拉俱乐部队缅因州分会的州维护能源负责人塞特·坎农表明:“这种工厂给当地提供大量公会职位,造纸行业对我们的社区而言仍然非常关键。”
伍斯特理工大学干燥研究所一直在探索一种全新的干躁方法:运用激光。他们希望通过集中化激光能量,来高效率干躁打印纸张、纸桨等各类材料。科学研究团队负责人亚古比表明,他们使用的激光与科幻电影中那类强悍的激光武器装备迥然不同。尽管激光动能极大,甚至可以熔融金属材料,但把它分布在一个更大的地区,使之动能变得柔和,均匀的应用于被干燥原材料。
根据食品安全性实验,科研人员已经证明了这项技术的可行性。下一步,他将深入分析激光动能对不同材料的危害,以保证干燥过程不会损害产品的质量。“针对打印纸张而言,大家要确保打印纸张的韧性不会降低,”亚古比注重,“但对于食品类,我们则要保证其颜色口感没有影响。”
因而,在把这一技术资金投入商用化以前,科研团队还要搜集更多的数据。这种数据包括:激光动能在不同材料表面的分布特征,及其激光动能可以透过原材料深度。拥有这些信息,才能给不同材质的选择最合适的系统软件尺寸大小工艺条件,并对每一种特殊的使用场景设计方案对应的激光控制模块。
一旦一些细节定下来,这类激光技术性就可以很容易地运用到新的商业经营规模烘干设备上,或直接更新改造已有的机器设备。“这项技术特别适合更新改造,”亚古比讲到。
依据美国能源信息署统计,2023年,国外工业单位排放了约13亿多吨二氧化碳,占美国总排放量近三分之一。Industrious Labs的创始人埃文·吉费尔皮强调,这种排放中大约有一半来源于工业生产中所需要的加温阶段,但这些加热过程一般依靠天燃气或其它化石能源。吉费尔皮也提到,很多工业干燥技术对温度要求比较高,传统上无法用清洁能源替代化石能源,因而工业干躁领域一直是碳减排的难点。
“最大的考验取决于,怎样在工业生产过程中摆脱对天燃气的依赖性,转为绿色能源。”国外能源利用效率经济局行业总监理查得·哈特表明。“工业行业的转型升级是一项庞大工程项目,却也蕴含着巨大的潜力。”
Industrious Labs创始人埃文·吉费尔皮觉得,若想要新技术应用充分发挥,那就需要企业和政府共同奋斗,加强对陈旧工业设备改造资金投入。他指出,这种资金投入很值得的,不但可以增强工业的竞争力,维持就业机会,还能带来明显的生态效益。“气侯维护与就业并不是对立面,”吉费尔皮说,“我们通过对工业设施设备智能化更新改造,实现经济与环境共赢。
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