Zmiany klimatyczne i galopująca degradacja środowiska naturalnego to jeden z największych problemów współczesnego świata. Światowe gospodarki szukają rozwiązań wspomagających działania zmniejszające szkodliwe oddziaływanie człowieka na środowisko. Gospodarka Europejska, w celu zwiększenia zasobooszczędności i konkurencyjności potrzebuje działań strategicznych, jednym z nich jest Europejski Zielony Ład. Programy klimatyczne UE, mają na celu osiągnąć przed rokiem 2050, neutralność kontynentu Europejskiego dla klimatu.

Powszechnie, zmniejszenie oddziaływania na środowisko naturalne kojarzy się z odejściem od wykorzystywania paliw kopalnych, w tym głównie węgla. Nie jest to jednak jedyna metoda na zbliżenie się do neutralności klimatycznej. Istnieją branże przemysłowe, bazujące na wykorzystaniu surowców węglowych, bez których dalszy rozwój gospodarczy świata nie byłby możliwy. Należy do nich między innymi przemysł elektrodowy. Przemysł elektrodowy jest niezwykle ważny i mający wpływ na wiele innych sektorów gospodarczych związanych z rozwojem cywilizacji tj. metalurgia, magazynowanie energii oraz produkcja baterii. W tego typu branżach zmniejszenie tzw. śladu węglowego może się odbywać głównie poprzez optymalizację procesów przemysłowych oraz wprowadzanie innowacyjnych rozwiązań produkcyjnych, zwiększających efektywność tych procesów i zmniejszających ich energochłonność. Jednym z takich innowacyjnych rozwiązań jest prowadzenie skrupulatnej kontroli jakościowej na każdym etapie produkcji materiałów katodowych i anodowych.  Produkcja materiałów elektrodowych składa się z szeregu skomplikowanych procesów, z pośród których można wymienić 4 krytyczne kroki:

  • mieszanie surowców (suche i ciekłe),
  • podgrzewanie, w celu osiągnięcia optymalnych właściwości lepiszcza,
  • kompaktowanie,
  • wypalanie.

W celu zapewnienia najlepszej jakości produktu końcowego ale i również optymalnych nakładów energetycznych i surowcowych, konieczne jest zapewnienie kontroli jakości na każdym z powyższych etapów. Przed procesem wypalania materiałów elektrodowych mamy do czynienia z półproduktami  nazywanymi „zielonymi”. Są to takie materiały w których lepiszcze wciąż pozostaje w stanie płynnym, a jego sposób łączenia się ze składnikami suchymi, ma decydujący wpływ na jakość produktu końcowego. Efektywne zwilżanie suchych składników mieszanki węglowej przez lepiszcze, będzie wpływało korzystnie na zwiększenie upakowania materiału. Efekt tego procesu może być określony na podstawie pomiaru grubości warstwy lepiszcza w zielonych materiałach węglowych – Rys.1.

Stworzona w Instytucie Chemicznej Przeróbki Węgla metoda badawcza, bazująca na analizie obrazu mikroskopowego zielonych materiałów elektrodowych, zapewnia możliwość określenia skuteczności etapu kompaktowania przed procesem wypalania. Wykrycie nieprawidłowości na tym etapie produkcyjnym zapewnia znaczną oszczędność zasobów jak i energii.

Metoda zawiera zarówno procedurę skutecznego przygotowania „zielonego materiału elektrodowego” do badań mikroskopowych jak i sam algorytm pomiarowy. Procedura pomiarowa opiera się o pomiary grubości warstw lepiszcza pomiędzy ziarnami składników suchych w położeniu prostopadłym do osi ziarna.

Zastosowanie metody pomiaru grubości warstwy lepiszcza w materiałach elektrodowych zielonych wpływa zarówno na oszczędność zasobów oraz energii poprzez przeciwdziałanie pomyłkom produkcyjnym przed procesem wypalania jak i poprzez wspomaganie procesów optymalizacji produkcji.

Więcej informacji na ten temat można uzyskać tutaj.