ما هي فوائد إعادة تصنيع الشواحن التوربينية من الناحية البيئية والاقتصادية؟

الفوائد البيئية لإعادة تصنيع الشواحن التربينية

انخفاض انبعاثات الكربون وإمكانية الاحترار العالمي (GWP)

تتحدث الأرقام عن نفسها عندما يتعلق الأمر بشواحن التربو المُصَنَّعة مجددًا. وجدت دراسة أجرتها مجلس صناعات التصنيع المتجدد عام 2022 أن هذه الشواحن تقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة تتراوح بين 68٪ و83٪ مقارنةً بإنتاج شواحن جديدة تمامًا. ولماذا؟ ببساطة لأننا نتجنب جميع الخطوات المستهلكة للطاقة مثل استخراج المعادن النادرة وتصنيع السبائك الخاصة، والتي تمثل حوالي ثلاثة أرباع البصمة الكربونية للشواحن الجديدة مباشرة من خط التجميع. فقط فكّر في ما يحدث عندما يقرر شخص ما إعادة استخدام أحد تلك أجسام الشواحن القديمة. يتم إطلاق أقل بحوالي 34 كيلوجرامًا من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. ولوضع ذلك في السياق، فإن هذا يعادل تقريبًا الكمية التي يتم توفيرها إذا لم يقود شخص سيارته ذات الاستهلاك العالي للوقود لمسافة 140 كيلومترًا. شيء مثير للإعجاب حقًا عندما تنظرون إليه بهذه الطريقة.

تقييم دورة الحياة (LCA): الشواحن التربينية المُصَنَّعة مجددًا مقابل الجديدة

عند النظر إلى دورة حياتها بالكامل، فإن الشواحن التربينية المُصَنَّعة مجددًا تُنتج حوالي 90٪ من النفايات التصنيعية أقل مقارنةً بالجديدة تمامًا، كما أنها تحتاج إلى ما يقارب 80٪ من المواد الأولية بشكل أقل أيضًا. وفقًا لأبحاث عام 2023، تستهلك هذه القطع المعاد تصنيعها فعليًا 32 ميغاجول فقط من الطاقة لكل وحدة، في حين أن صنع وحدة جديدة يستهلك حوالي 290 ميغاجول. وهذا يعني انخفاضًا يقارب 90٪ في متطلبات الطاقة. وعند التوسع ليشمل 1,000 وحدة، فإن عملية التصنيع المتجدد توفر أكثر من 12,000 غيغاجول من استهلاك الطاقة وتمنع حوالي 420 طنًا من الفولاذ من الذهاب إلى مكبات النفايات. وهذا يُحدث فرقًا حقيقيًا في تقليل الأثر البيئي المرتبط باستخراج ومعالجة المواد الخام للتصنيع.

انخفاض استهلاك الطاقة والأثر البيئي لعمليات التصنيع المتجدد

تُقلل عملية التصنيع المتجدد من استهلاك الطاقة بشكل كبير، حيث تصل نسبة التخفيض إلى حوالي 80 في المئة مقارنةً بإنتاج المنتجات من الصفر، كما تحافظ على أغلب المواد من الذهاب إلى مكبات النفايات. وتستخدم الشركات الآن تقنيات مثل أجهزة التنظيف بالموجات فوق الصوتية إلى جانب أعمال التشغيل الدقيقة لإعادة الأجزاء القديمة إلى مواصفات الشركة المصنعة الأصلية، مع الحفاظ في الوقت نفسه على البصمة الكربونية منخفضة. وبفضل التطورات التكنولوجية الحديثة، لا سيما تلك التي تعتمد على الذكاء الاصطناعي في عمليات الفحص، باتت المصانع قادرة على تحديد القطع التي يمكن أن تكون لا تزال قابلة للاستخدام بدقة عالية نسبياً هذه الأيام. وتشير بعض التقديرات إلى دقة تبلغ نحو 99% في عملية التعرف، مما يساعد بلا شك في توفير الطاقة وتعزيز الإنتاجية الشاملة. وبالنظر إلى تنظيف القطاع الصناعي فقط، شهدنا انخفاضاً في استهلاك المياه بنحو 40% منذ عام 2018 بفضل تحسين الممارسات. وعندما يتعلق الأمر بتجميع المواد معاً مرة أخرى، تتيح تقنية لحام الليزر معدلات استرداد تتجاوز 90% دون الحاجة إلى مواد كيميائية ضارة أو مذيبات تلوث بيئتنا.

توفير الموارد والطاقة في إعادة تصنيع الشواحن التوربينية

كفاءة الطاقة: إعادة التصنيع مقابل الإنتاج الجديد

في الواقع، يستخدم عملية إعادة التصنيع حوالي 80 بالمئة من الطاقة أقل مقارنةً بتصنيع شواحن توربينية جديدة بالكامل. نحن نتحدث عن توفير يتراوح بين 12 إلى 15 جيجا جول تقريبًا لكل وحدة، كانت ستنفق على استخراج المواد الخام وإجراء جميع عمليات التصنيع الأولية. عندما ننظر إلى أساليب الإنتاج التقليدية في الوقت الراهن، فإنها ما زالت تعتمد بشكل كبير على أنشطة مثل عمليات التعدين، وتنقية المعادن، وتصنيع المكونات من الصفر. لكن مُصنعي الوحدات المعاد تصنيعها يتبعون نهجًا مختلفًا تمامًا. فهم يفككون الوحدات القديمة، وينظفونها جيدًا، ثم يصلحون كل ما يحتاج إلى صيانة في هذه الأجزاء الموجودة. والنتيجة؟ انخفاض كبير في الاعتماد على الوقود الأحفوري طوال العملية بأكملها. بالنسبة لشركات تصنيع السيارات التي تحاول تقليل الانبعاثات الكربونية، فإن هذا النوع من إعادة التصنيع منطقي من الناحيتين البيئية والاقتصادية عند النظر إلى عمليات سلسلة التوريد بأكملها.

الحفاظ على المواد وتقليل استخراج الموارد الأولية

عندما تعيد الشركات استخدام حوالي 85 إلى 95 بالمئة مما هو موجود بالفعل، فإنها تقلل الحاجة إلى مواد جديدة بنسبة تصل إلى 99 بالمئة تقريبًا. فكّر في الأمر بهذه الطريقة: كل عنصر واحد يتم إنقاذه من مكب الخردة يعني عدم الحاجة لاستخراج ما بين 18 و22 كيلوغرامًا من الصلب والألومنيوم، إضافةً إلى تلك السبائك المعدنية النادرة. وهذا يساعد على وقف قطع الغابات، والحفاظ على نظافة المياه، وحماية مواطن الحيوانات أيضًا. خذ الصلب على سبيل المثال. إذا أعدنا تدوير طن واحد فقط من خلال عمليات التصنيع المعاد تصنيعها بشكل صحيح، فإننا في الواقع نمنع استخراج 1.5 طن من خام الحديد من المناجم في مكانٍ ما. وهناك ميزة إضافية: المصانع تستهلك 40 بالمئة أقل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون عند إنتاج الصلب بهذه الطريقة مقارنةً بالطرق التقليدية. وقد أفاد معهد المواد المستدامة بهذه الأرقام في عام 2023، لذا لم يعد هذا مجرد نظرية.

المساهمة في الاقتصاد الدائري والتخفيف من تغير المناخ

يُعد إعادة تصنيع الشواحن التربينية دعماً لفكرة الاقتصاد الدائري، لأنها تحافظ على الأجزاء القيّمة مستخدمة لدورتين أو ثلاث دورات قبل أن تُستبعد نهائياً. ووفقاً لبعض الدراسات التي أُجريت العام الماضي، فإن هذه الشواحن المُعاد تصنيعها تقلل من آثار الاحترار العالمي بنسبة تقارب 71٪ في كل مرة، نظراً لأنها لا تتطلب إنتاج شواحن جديدة من الصفر، وهو ما يولّد كميات كبيرة من الانبعاثات. وإذا اعتمدت الشركات المصنعة على نطاق واسع هذا النهج، فقد نشهد انخفاضاً بنحو 4.2 مليون طن من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون سنوياً إلى الغلاف الجوي. وهذا يعادل تقريباً إزالة ما يقرب من مليون سيارة مُستهلكة للوقود من الطرق تماماً. كما أن هذه الأرقام تتماشى بشكل جيد مع التوصيات التي قدّمها خبراء المناخ بشأن خفض غازات الدفيئة وفقاً لتقاريرهم الأخيرة.

تحليل مقارن: عمليات التصنيع الجديدة مقابل عمليات التصنيع المُعاد

مقارنة المدخلات-المخرجات: الطاقة، والمواد، وتوليد النفايات

عندما يتعلق الأمر بحفظ الطاقة، فإن التصنيع المُعاد يقلل حوالي 50 إلى 60 بالمئة من الكمية المطلوبة لإنتاج منتجات جديدة بالكامل. ويرجع ذلك إلى أننا نتجاوز الخطوات المكثفة للطاقة الخاصة باستخراج المعادن ومعالجتها. كما أن توفير المواد مثير للإعجاب أيضًا. نحن نحتاج إلى نحو 80% أقل من المواد بشكل عام، حيث يتم إعادة استخدام عناصر مثل أجسام الوحدات وأعمدة الآلات بعد تنظيفها بشكل مناسب. كما ينخفض الهدر في مكبات النفايات بشكل كبير جدًا ليصل إلى 0.2 كيلوغرام فقط لكل وحدة مقارنة بنحو 5 كيلوغرامات عند تصنيع منتج جديد تمامًا. ودعونا نتحدث عن البصمة الكربونية. بالنسبة لشواحن التربين على وجه التحديد، تنخفض الانبعاثات بشكل كبير من 22 كيلوغرامًا من مكافئ ثاني أكسيد الكربون إلى 6 كيلوغرامات فقط من خلال عمليات التصنيع المُعاد.

الأداء البيئي والاقتصادي للمكونات الميكانيكية المُصنعة مجددًا

وفقًا لأبحاث من ScienceDirect في عام 2024، تُظهر الأجزاء التي تم تجديدها نتائج بيئية أفضل بشكل ملحوظ مقارنة بتلك الجديدة تمامًا. تُظهر الدراسة أن هذه المكونات تقلل من إمكانات الاحترار العالمي بنسبة حوالي 62٪ وتقلل من استخدام الموارد بنحو 80٪. من الناحية المالية، يمكن للشركات توفير ما بين 30 إلى 40 بالمئة من تكاليف التصنيع عندما تختار الخيارات المجددة بدلًا من إنتاج كل شيء جديد. والأهم من ذلك، أن هذه العناصر المجددة لا تزال تفي بجميع المعايير نفسها التي تطلبها شركات تصنيع المعدات الأصلية. بالنسبة للشركات التي تسعى لجعل عملياتها أكثر اخضرارًا مع الحفاظ في الوقت نفسه على صحة أدائها المالي، فإن الشواحن التربينية المجددة تمثل خيارًا مميزًا للغاية. فهي توفر فوائد صديقة للبيئة وجدوى اقتصادية على نطاق واسع عبر قطاعات صناعية مختلفة حاليًا.

الأسئلة الشائعة

ما الفوائد البيئية لتجديد الشواحن التربينية؟

إعادة تصنيع الشواحن التربينية تقلل بشكل كبير من انبعاثات الكربون وتحتاج إلى طاقة أقل، مما يؤدي إلى تأثير بيئي أقل مقارنة بإنتاج شواحن تربينية جديدة. كما أن هذه العملية تحافظ على المواد وتقلل من النفايات المدفونة في المكبات.

كيف يُساهم إعادة التصنيع في الاقتصاد الدائري؟

يدعم إعادة التصنيع الاقتصاد الدائري من خلال إطالة عمر مكونات الشاحن التربيني والحفاظ على استخدامها لدورات متعددة، مما يقلل الحاجة إلى موارد جديدة ويقلل من الانبعاثات الإجمالية.

هل إعادة تصنيع الشواحن التربينية خيارًا اقتصاديًا قابلاً للتطبيق بالنسبة للشركات؟

نعم، إعادة التصنيع خيار اقتصادي قابل للتطبيق. فتوفر الشركات ما بين 30 إلى 40 بالمئة من نفقات التصنيع باستخدام الشواحن التربينية المعاد تصنيعها مع الالتزام بنفس معايير المعدات الجديدة، مما يجعلها خيارًا جذابًا للعديد من الصناعات.