Un nuevo análisis tecnoeconómico, realizado por un equipo dirigido por un investigador de WMG en la Universidad de Warwick, muestra que la industria cerámica de energía intensiva obtendría beneficios tanto financieros como ambientales si se moviera para liberar el proceso de sinterización en frío de languidecer enlaboratorios para uso real en la fabricación de todo, desde alta tecnología hasta cerámica doméstica.
La nueva investigación acaba de ser publicada en el Revista de la Sociedad Europea de Cerámica en un documento titulado "Descarbonización de la fabricación de cerámica: un análisis tecnoeconómico de tecnologías de sinterización energéticamente eficientes en el sector de materiales funcionales"
El proceso de sinterización en frío CSP combina calor, presión y el uso de agua para reducir significativamente el uso de energía, ya que reduce las temperaturas requeridas para producir cerámica a alrededor de 300 grados centígrados. Esto es mucho menos que otros procesos como: Sinterización convencional, Sinterización láser, sinterización de disparo rápido, sinterización en fase líquida y sinterización instantánea que requieren mucha más energía y necesitan alcanzar temperaturas que oscilan entre 1400 y 3000 grados centígrados, dependiendo del proceso y los materiales en consideración.
Sin embargo, la pequeña escala de CSP de laboratorio que generalmente crea 5 gramos de cerámica a la vez en condiciones de laboratorio ha significado que los fabricantes hayan optado por seguir confiando en otros métodos de temperatura significativamente más alta que ya pueden producir grandes cantidades o puedenfabrican rápidamente una serie de cerámicas de alta tecnología a pequeña escala. El equipo dirigido por la Universidad de Warwick creía que los fabricantes no habían desarrollado una comprensión completa de los beneficios financieros y ambientales potenciales del uso de CSP en la fabricación, particularmente como los costos iniciales deLos CSP son mucho más bajos que otros procesos.
Los investigadores analizaron escenarios para el procesamiento de 3 óxidos funcionales separados utilizados para producir cerámica: ZnO, PZT y BaTiO3. Compararon la sinterización en frío CSP con una gama de otras técnicas de sinterización y observaron su retorno de la inversión. Encontraronque en los tres casos, incluso después de 15 años de uso, los bajos costos de instalación de CSP la convirtieron en la opción de sinterización económicamente más atractiva, con menores costos de capital y el mejor retorno de la inversión, así como considerables ahorros de energía y emisiones.
Los investigadores reconocen que la transición del laboratorio a la industria de CSP requerirá instalaciones e instrumentación muy diferentes, así como una validación de propiedad / rendimiento relevante para realizar todo su potencial, pero los beneficios potenciales de hacerlo son significativos.
Investigador principal del artículo Dr. Taofeeq Ibn-Mohammed de WMG en la Universidad de Warwick dijo :
"El creciente costo de la energía y las preocupaciones sobre el impacto ambiental de los procesos de fabricación han exigido la necesidad de una fabricación más eficiente y sostenible. La industria de la cerámica es un sector industrial intensivo en energía y, en consecuencia, el potencial para mejorar la eficiencia energética es enorme"
"Nuestra investigación es el primer análisis tecnoeconómico integral de una serie de técnicas de sinterización, comparándolas con el proceso de sinterización en frío CSP recientemente desarrollado. Encontramos que hay claros beneficios financieros y ambientales si la industria de la cerámica tomarael proceso de sinterización en frío fuera de los laboratorios y en la fabricación comercial "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Warwick . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :