یک شیوه جایگزین

کارخانه سیمان اندونزیائی پی‌تی ایندوسمنت تانگال پرکاسا تی‌بی‌کی (ایندوسمنت) - (Heidelberg Cement) که عمده سهام آن متعلق به مجموعه هایدلبرگ سمنت (Heidelberg Cement) است - قصد دارد با به‌کاربری فناوری و شیوه‌های نوین در صنعت سیمان اندونزی در جهت کاهش انتشار، Co۲ سهم بیشتری در حمایت جهانی از محیط زیست داشته باشد.
هدف این پروژه در کنار مقاصد کلی کاهش آثار مخرب محیط زیستی و کمک به آبادانی محیط زیست بومی، کاهش گازهای گلخانه‌ای با استفاده از سوخت‌های جایگزین در پخت کلینکر است. ایندوسمنت، که بخش اعظم آن به هایدلبرگ سمنت تعلق دارد، دومین تولید کننده بزرگ سیمان در اندونزی است.
امروزه این شرکت، سه کارخانه سیمان، دو کارخانه در جزیره جاوا (Java) و دیگری در جزیره کالیمانتان (Kalimantan) را، اداره می‌کند. کارخانه سایتروپ (Citeureup) با نه خط کوره در جاوای غربی بزرگترین کارخانه سیمان هایدلبرگ سمنت محسوب می‌شود. ایندوسمنت علاوه بر انواع مختلف سیمان خاکستری و سیمان چاه نفت،تنها تولید کننده سیمان سفید در اندونزی نیز محسوب می‌شود.
در سال ۲۰۰۴ ایندوسمنت تانگال پرکاسا برنامه‌ریزی برای پروژه سوخت جایگزین را در جاوای غربی و کالیمانتان جنوبی کشور اندونزی آغاز کرد. هدف پروژه کاهش انتشار Co۲ با استفاده از سوخت‌های جایگزین بود. جایگزینی سوخت‌های فسیلی (عمدتاً ذغال سنگ) با سوخت‌های جایگزین در رأس کار این پروژه قرار دارد.
شرکت قصد دارد از زیست توده‌ها و سایر انواع سوخت‌های جایگزین مثل سبوس برنج، خاک اره، پلاستیک‌ها، کاغذ، منسوجات و تایرهای مستهلک، پسمانده‌های نفتی، ضایعات جامد و مایع صنعتی استفاده کند.
این طرح بر کاهش آثار مخرب محیط زیستی به بالاترین میزان ممکن و ایجاد حداکثر آبادانی در محیط زیست بومی تمرکز دارد از این رو در پی فراهم آوردن امکانات زیر است:
▪ راه حل جایگزین برای مشکل انهدام زباله‌ها در اندونزی
▪ تأسیسات زیربنائی کشور اندونزی برای جمع‌آوری، جداسازی و انهدام نهائی زباله در مقایسه با شیوه‌های کشورهای غربی بسیار عقب مانده است. استفاده از انواع سوخت‌های جایگزین در کوره‌های سیمان توجه بیشتری را به مسئله انهدام زباله‌های رو به ازدیاد به‌خصوص در مناطق صنعتی واقع در جزیره فوق‌العاده پر جمعین جاواء معطوف می‌کند.
▪ فرصت‌های شغلی در زنجیره‌ی تأمین سوخت جایگزین
▪ استفاده از سوخت‌های جایگزین فرصت مناسبی برای اشتغال‌زائی است. جمع‌آوری، حمل، دسته‌بندی و فرآوری سوخت‌های جایگزین، کار عظیمی است که در پی آن یک منبع شغلی برای کارگران آموزش دیده و همچنین کارگران بی‌تجربه ایجاد می‌شود.
▪ طرح در سه سایت تولیدی ایندوسمنت واقع در سایتروپ و سایربن، (Cirebon)، هر دو در جاوای غربی، و تارجون (Tarjun) جنوبی در کالیمانتان به اجراء درآمد. ایندوسمنت در مجموع ۱۲ کوره را اداره می‌کند.
● سایتروپ
ظرفیت ثابت کلی کارخانه سیمان سایتروپ با نه کوره سالانه در حدود ۱۰.۴ میلیون تن کلینکر است. این کارخانه، با امکانات نسبتاً کامل معادل سنگ آهک و خاک رس، یک نیروگاه برق ۳۰۰MW و یک کارخانه پاکت‌سازی، با ظرفیت ۲۰۰ میلیون پاکت در سال، اداره می‌شود. تنوع محصولات این کارخانه شامل سیمان OPC نوع ۲،۱ و ۵ سیمان پرتلند پوزولانی، سیمان چاه نفت و سیمان سفید می‌شوند.
● سایربن
سایربن یک کارخانه کاملاً منسجم با دو کوره و ظرفیت تولید کل ۲.۴ میلیون تن کلینکر در سال است. همانند سایتروپ سرپرستی معادل سنگ آهک و خاک رس در اختیار خود کارخانه است اما برق از شبکه دولتی خریداری می‌شود. این کارخانه سیمان OPC نوع ۱ و پرتلند پوزولانی تولید می‌کند، که دومی در سال ۲۰۰۵ راه‌اندازی شد.
● تارجون
تارجون هم کارخانه کاملاً یکپارچه با یک کوره است که ظرفیت تولید کلینکر آن سالانه به ۲.۴ میلیون تن می‌رسد. کارخانه دارای یک نیروگاه برق ذغال‌سوز و امکانات بندری است. سیمان OPC نوع ۱ و پرتلند پوزولانی محصولات آن را دربرمی‌گیرند.
نقشه‌های جدید برای ترکیب سوخت ایندوسمنت سه گزینه، قبل از آغاز حرکت اخیر خود مبنی بر مدیریت تقاضای مصرف کننده (CDM) (Consumer demand Management: CDM) پیش‌رو داشت.
▪ گزینه ۱:
ادامه فعالیت‌های فعلی (استفاده از سوخت‌های فسیلی با مقدار محدودی سوخت‌های جایگزین)
فناوری که تسهیلات ایندوسمنت فراهم می‌آورد امکان استفاده مقدار مشخصی از سوخت‌های جایگزین بدون نیاز به سرمایه‌گذاری جدید با مبالغ کلان را می‌داد. طی سال‌های ۰۴-۲۰۰۳ ایندوسمنت استفاده از تایرهای مستهلک، پوسته‌های هسته خرما و خاک اره را برای سوخت کلینکر آغاز کرد. البته فناوری مورد استفاده در این مرحله اولیه آزمایشی نخستین محدودیت‌هائی داشت از جمله اینکه کمترین سهم متعلق به سوخت‌های جایگزین بود. جدول مخلوط ترکیبی سوخت در سال ۰۴-۲۰۰۳ نشان می‌دهد.
در اندونزی قانونی مبنی بر اجباری بودن استفاده از زباله‌ها در کوره‌های سیمان وجود ندارد. در این کشور ذغال‌سنگ با قیمت مطلوبی نسبت به سایر سوخت‌ها در محل در دسترس است که مسئولان صنعت سیمان را ترغیب می‌کند بخش اعظم سوخت برای پخت کلینکر را از ذغال سنگ تأمین کنند.
در نتیجه، یک گزینه برای ایندوسمنت ادامه شیوه فعلی بدون نیاز به سرمایه قابل ملاحظه یعنی، استفاده از سوخت‌های فسیلی و تنها یک درصد از سوخت‌های جایگزین، بود.
▪ گزینه ۲:
ادامه استفاده از سوخت‌های فسیلی به تنهائی یعنی ذغال سنگ و روغن دیزل صنعتی (IDO)
استفاده از ترکیبی از سوخت‌های فسیلی (عمدتاً ذغال سنگ) شیوه‌ای متداول برای پخت کلینکر در اندونزی است. در زمان آغاز طرح (ژانویه ۲۰۰۴) هم، تقریباً تمام تولیدکنندگان سیمان با استفاده از سوخت فسیلی کلینکر تولید می‌کردند. طی سال‌های ۱۹۹۷ تا ۲۰۰۰ نرخ مصرف ذغال سنگ همواره بالای ۹۵% بوده است.
گاز طبیعی تنها در تولید سیمان سفید و روغن دیزل صنعتی (IDO) در مقادیر محدود در حین گرم کردن کوره‌ها به کار می‌رفت. در نبود این طرح، منحصر کردن سوخت به سوخت‌های فسیلی برای پخت کلینکر محتمل‌ترین حالت بود. از آنجا که تجهیزات کارخانه‌های سیمان مناسب جایگزینی سوخت‌های فسیلی با سوخت‌های جایگزین برای تولید کلینکر نبودند تنها افزایش هزینه‌های تولید را به همراه داشت.
از این رو، کارخانه‌های سیمان اندونزیائی انگیزه‌ای برای سرمایه‌گذاری بر ریو سوخت‌های جایگزین نداشتند. از سوی دیگر به‌دلیل اینکه هیچ‌ دستورالعمل قانونی، استفاده از این سوخت‌ها را در کارخانه‌های سیمان الزامی نمی‌کند، در کارخانه‌ها هم تمهیدی برای استفاده ازسوخت‌ از سوخت‌های جایگزین اندیشیده نشده است و همچنان استفاده از سوخت‌های فسیلی به‌عنوان تنها منبع تولید گرما برای تولید کلینکر ادامه می‌یابد. نگاهی به قیمت‌های سوخت در جدول قیمت سوخت‌های فسیلی طی سال‌های ۰۵-۲۰۰۲ علت تداوم مصرف ذغال‌سنگ به‌عنوان سوخت اصلی برای پخت کلینکر را مشخص می‌کند.
همچنین، براساس بررسی شرکت‌های سیمان اروپائی، که عمده‌ترین مصرف کنندگان سوخت جایگزین هستند، بدون شک استفاده از سوخت‌های جایگزین در مقادیر بالا نیازمند تأسیسات عمومی و خصوصی بسیار پیشرفته برای مدیریت زباله‌هاست. در سطح بین‌الملی، قوانین زیست محیطی بسیار دقیقی برای سوزاندن زباله در کوره‌های سیمان وجود دارد مانند دستورالعملی که به تازگی برای زباله‌سوزی در اتحادیه اروپا (EU directive ۲۰۰۰/۷۶EU) به تصویب رسیده است. در مورد اندنزی، نه تأسیسات کافی مدیریت زباله و نه قوانین محکم و اجرائی، که به جایگزینی مواد زائد کمک کند، وجود دارند. بدین ترتیب، اگر طرح شماره ۲ برای کاربرد سوخت‌های جایگزین در ایندوسمنت را خط مبنای اصلی فرض کنیم سهم مصرف سوخت‌های جایگزین در طول پروژه همچنان زیر صفر باقی می‌ماند.
گزینه سوم همانی است که انتخاب شده: یعنی استفاده از سوخت‌های جایگزین برای جایگزینی بخش قابل ملاحظه از سوخت‌های فسیلی، با سرمایه مناسب، ایندوسمنت می‌تواند جایگزینی سوخت‌های فسیلی از جمله سوخت‌های زیست توده‌ای (Biomass) را آغاز کند. میزان پیش‌بینی شده فعلی برای سوخت‌های جایگزین نزدیک به ۱۵% است.این پروژه را می‌توان گام داوطلبانه ایندوسمنت برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای تلقی کرد که منوط به رعایت سیاست‌ها و قوانین مرتبط زیر است تنها سیاست مربوط به استفاده از سوخت‌های جایگزین در تولید انرژی سیاست انرژی سبز ۲۰۰۳ (۲۰۰۳ Kebijakan energi hijau) است.
هدف این سیاست گسترش فرهنگ استفاده از انرژی‌های تجدید شونده است. هر چند، اقدامات بعدی پیرو این سیاست از جمله قوانین فراهم کننده انگیزه و سرمایه وجود ندارد و بخش زیربنائی انرژی تجدید شونده جایگزین سوخت‌های فسیلی را معرفی نکرده است.
حذف یارانه سوخت‌های نفتی از سوی دولت اندونزی مصرف ذغال سنگ را افزایش داده است چرا که قیمت ذغال سنگ در مقایسه با سوخت‌های فسیلی مایع و گاز مقرون به‌صرفه‌تر است.
حکم ریاست جمهوری شماره ۱۰.۲۰۰۵ تنها کارمندان دولت و حکومت منطقه‌ای را به اجراء معیارهای صرفه‌جوئی انرژی در سازمان‌های دولتی و مناطق تحت سرپرستی مربوطه فرا می‌خواند.
این حکم بخش‌ەای مورد نظر و نوع معیارهای مطلوب و یا مورد نیاز صرفه‌جوئی انرژی را مشخص نمی‌کند. مطلوب و یا مورد نیاز صرفه‌جوئی انرژی را مشخص نمی‌کند. در کل اندونزی قانونی مبنی بر استفاده از سوخت‌های جایگزین در کوره‌های سیمان وجود ندارد.
افزایش قیمت سوخت‌های مایع هم خود مانعی برای استفاده از سوخت‌های جایگزین به‌دلیل هزینه حمل، بالاتر شد (وزن پائین‌تر سوخت‌های جایگزین نسبت به ذغال‌سنگ).
● دسترسی به سوخت‌های زیست توده‌ای در اندونزی
در میان انواع متعدد موارد مناسب سوخت‌های جایگزین، محصولات فرعی کشاورزی و زیست‌ توده‌ها در دسترس‌ترین ذخایر محسوب می‌شوند. سبوس گندم به خاطر وزنش و در مقادیر زیاد برای کاهش هزینه‌های حمل نزدیک سایت‌های سیمان ذخیره می‌شود. آسیاب‌های برنج و ته نشست‌های مزارع جاوای غربی، که از سایت کارخانه‌های سایتروپ و سیبرون خیلی دوز نیستند، منبع اصلی آن هستند، خا اره از طریق واسطه‌هائی، که آنها را از چوب بری‌های کوچک و متوسط جمع‌آوری می‌کنند، حمل می‌شوند. مواد زائد کارخانه روغن خرما بیشتر از هر جائی در کالیمانتان و به میزان کمتر در جاوا در دسترس است. در نخلستان‌های بزرگتر کالیمانتان هم از مدت‌ها قبل بخشی از سوخت لازم برای دیگ‌های بخار و موتورهای دو منظوره برق و گرما از همین مواد زائد تأمین می‌شود. بالاترین تولید روغن خرما در کالیمانتان غربی انجام می‌گیرد که سومین نخلستان بزرگ بعد از ریوا و سوماترای شمالی است. امروزه ۱۷ آسیاب روغن خرما با مصرف ۶۹۵ تن سوخت فسیلی در ساعت در کالیمانتان غربی فعال هستند.
● تکنولوژی به کار رفته
هدف پروژه رایج کردن سوخت‌های جایگزین بدون به‌خطر انداختن کیفیت کلینکر و بدون آثار مخرب محیط زیستی است. در نتیجه موارد زیر را مورد توجه قرار می‌دهد:
▪ تأسیسات و تجهیزات اضافی
تأسیسات و تجهیزات نصب شده عمدتاً شامل انبار سوخت جایگزین، سیستم‌های حمل و نقل و جمع‌آوری زباله، سیستم‌های تغذیه و مصرف سوخت است. تجهیزات به نوع سوخت جایگزین بستگی دارد:
ـ تایرها:
تمام تایرهای مستهلک در مجاورت کارخانه انبار می‌شوند و از طریق یک تسمه نقاله ویژه به محل تغذیه منتقل می‌شوند. تایرها به‌منظور به حداقل رساندن نشستی از طریق دمپر به مجرای متحرک کوره می‌رسند. نرخ تغذیه با سستم کنترل کوره بسته به شرایط فعلی و وزن هر تایر، که با یک ترازوی خودکار در کنار محل تغذیه اندازه‌گیری شده، تعیین می‌شود. این محل تغذیه، برای سایر سوخت‌های جایگزین حجیم مثل چوب هم قابل استفاده است.
منسوجات، پلاستیک، کاغذ، تایرای ریزریز شده، سبوس برنج، خاک اره: مواد پرزداری مثل منسوجات، تایرهای ریزریز شده، بریده‌های کاغذ و پلاستیک، سبوس برنج و خاک اره از انباری در سطح زمین به‌وسیله تجهیزات فشار هوا یا به کمک بالابرهای کاسه‌ای به فضائی سرپوشیده انبار میانی در بالای محل تغذیه منتقل می‌شود. از محل این انبار میانی سوخت زائد اندازه‌گیری و از طریق یک دستگاه روتاری به کلساینر منتقل می‌شود.
▪ سوخت‌های جایگزین مایع:
برای سوخت‌های جایگزین مایع یک سیستم مخزنی دریافت انبار، پمپ و اندازه‌گیری و شیر (Valve train) جایگزین مایع ویژه تعویض شده است.
▪ معیارهای محیط زیست معیارهای محیط زیست زنجیره تأمین سوخت‌های جایگزین از ذخیره سازی تا مصرف را در بر می‌گیرد. سیستم‌های خاص جمع‌آوری، امکانات ذخیره‌سازی ایمن و سایر مکانیزم‌های ویژه مصرف سوخت در این حیطه قرار می‌گیرند.
به‌منظور اجراء معیارهای تجهیزات اندازه‌گیری مداومی برای آلاینده‌های مورد نظر نصب می‌شود.ایندوسمنت برای آلاینده‌های خاصی از جمله دی اکسین و فوران‌های تجهیزات ویژه‌ای خریداری کرده است که توسط مؤسسات مستقل اندونزیائی مثل مؤسسه فناوری بندانگ (The institute of Technology in Bandung) با همکاری سایر مؤسسات بین‌المللی (آکادمی پژوهش سیمان اروپا) (European Cement Research Academy, ECRA) مدیریت می‌شوند.
● سیاست‌های اندونزی
هدف نهائی پروژه تأمین بیش از ۱۵% از گرمای مورد نیاز ایندوسمنت با سوخت‌های جایگزین است. این میزان ممکن است در آینده افزایش یابد و گرمائی فعلی حاصل از زیست توده‌ها مبنای تقلیل انتشار موجود قرار خواهد گرفت.
مبلغ کل سرمایه برای طرح سوخت جایگزین در حدود ۱۲.۷ میلیون دلار تخمین زده می‌شود.
همان‌طور که پیش از این اشاره شد، در حال حاضر پخت کلینکر در صنعت سیمان اندونزی کاملاً به ذغال سنگ متکی است. استفاده از سوخت‌های جایگزین شیوه متداولی نیست و به دلایل زیر گزینه جالبی به‌حساب نمی‌آید:
▪ ذغال‌سنگ به وفور با قیمت مقرون به‌صرفه در محل موجود است
▪ تأسیسات برای جمع‌آوری و عمل‌آوری زباله‌ها به‌عنوان نمونه‌های بالقوه سوخت جایگزین در حال توسعه است.
▪ شیوه فعلی باید سوزاندن باز و یا پوساندن (در زباله‌دانی جمع کردن) زباله‌ها باشد، ارزانترین راه ممکن اما گزینه نامناسب برای حمایت از محیط زیست به‌عنوان نتیجه، استفاده از سوخت‌های جایگزین از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست. دلیل منطقی اصلی ایندوسمنت برای تقبل این طرح، فرصت ارائه و فروش نتایج کاهش انتشار است. سرمایه‌گذاری بر روی (کاهش انتشار) کربن، می‌تواند یک بهبود منطقی برای بازگشت سرمایه در این طرح باشد.
فعالیت پروژه در ژانویه ۲۰۰۴ و اولین مرحله راه‌اندازی آزمایشی در ژانویه ۲۰۰۵ آغاز شد. انتظار می‌رود طی سال‌های ۲۵ - ۲۰۰۵ دو میلیون تن Co۲ تولید شود. انتشار از سوخت‌های جایگزینی که کربنغیر زیست توده‌ای هستند (تایرها، پلاستیک و منسوجات) هم در زمره انتشارهای پروژه قرار می‌گیرد زیرا سوزاندن این سوخت‌ها در منطقه شیوه رایجی نیست. انتشارهای ناشی از سوخت زیست توده‌ها طبیعی Co۲ محسوب می‌شوند جدول کاهش انتشار خلاصه از تقلیل انتشار در پروژه سوخت‌های جایگزین را ارائه می‌کند. انتشارها در جدول مربوطه تخمین زده شده است.
تقلیل انتشارها - انتشارهای خط مبنا - انتشارهای پروژه + نشتی.
به‌این صورت است چون نشتی تخمین زده شده به‌واسطه انتشار اجتناب شده در نبود طرح یک داده مثبت در کاهش انتشار تخمین زده شد.
احتراق ناقص سوخت‌های جایگزین همان‌طور که در حلال‌های صنعتی و سایر زباله‌های صنعتی استفاده شد، می‌تواند انتشار فلزات سنگین و دی‌اکسین را بالا ببرد. هرچند، آثار مخرب زیست محیطی ناشی از مصرف سوخت‌های جایگزین به زمان آموزش محدود می‌شود. ایندوسمنت اندازه‌گیری‌های تست آزمایشی سوخت‌های جایگزین در کوره‌ها را براساس دستورالعمل سوزاندن اتحادیه اروپا (۷۶/۲۰۰۰ EU) انجام داده است. نتایج با این دستورالعمل تطابق می‌کنند.

مترجم: مریم بختیاری
زیرنویس‌ها:
۱) PT Indocemet Tunggal Perkasa Tbk (Indocement)
۲) Heidelberg Cement
۳) Java
۴) Kalimantan
۵) Citeureup
۶) Cirebon
۷) Tarjun
۸) Consumer demand Management: CDM
۹) Industrial dissel oil: IDO
۱۰) Biomass
۱۱) The institute of Technology in Bandung
۱۲) European Cement Research Academy, ECRA
منبع: مجله ICR

منبع : ماهنامه صنعت سیمان