چالشها و فرصتهای پایداری و بهرهوری انرژی در صنعت کاشی و سرامیک
صنعت کاشی و سرامیک یکی از صنایع کلیدی در جهان است که علاوه بر سهم قابل توجه در اقتصاد و ساختوساز، به دلیل مصرف بالای انرژی و انتشار گازهای گلخانهای همواره زیر ذرهبین سیاستهای زیستمحیطی قرار دارد. بر اساس بررسیها، تولید هر متر مربع کاشی حدود ۱۴/۴ کیلوگرم دیاکسیدکربن معادل به جو اضافه میکند و این صنعت سالانه بیش از ۱۹ میلیون تن CO2 منتشر میسازد؛ رقمی که نزدیک به ۱ درصد از کل انتشار صنعتی اروپا است.
در مقالهای که در مجله International Journal of Applied Ceramic Technology منتشر شده، سه محور کلیدی برای حرکت صنعت کاشی به سمت تولید پایدار و بهرهوری انرژی بررسی شده است:
۱. محصولات پایدار و نوآورانه
حرکت به سمت کیفیت کافی (Sufficient Quality)
یکی از رویکردهای مهم، طراحی محصولاتی است که با نیاز واقعی بازار هماهنگ باشند. به جای تولید کاشیهای فوقاستاندارد با هزینه و انرژی بیشتر، تولید کاشیهای با کیفیت کافی میتواند هم نیاز مصرفکننده را برآورده کند و هم اثرات زیستمحیطی را کاهش دهد.
استفاده از مواد اولیه جایگزین و بازیافتی
- استفاده از پسماندهای صنعتی مثل خاکستر پرواز (Fly Ash)، خاکستر چوب و ضایعات شیشه.
- جایگزینی بخشی از فلدسپات و رسهای کمیاب با مواد ثانویه برای کاهش فشار بر منابع طبیعی.
- حرکت به سمت اقتصاد چرخشی در زنجیره مواد اولیه.
بهینهسازی ابعاد و ضخامت کاشیها
- کاشیهای بزرگتر با ضخامت کمتر، مصرف انرژی کمتری در فرآیند پخت دارند.
- کاهش تخلخل و اصلاح ترکیب مواد اولیه به افزایش مقاومت مکانیکی و کاهش انرژی تولید کمک میکند.
۲. بازار و زنجیره تأمین پایدار
اهمیت نزدیکی به منابع و بازار
انتخاب منابع محلی برای مواد اولیه و تولید نزدیک به مراکز مصرف، منجر به:
- کاهش هزینه حملونقل،
- کاهش انتشار کربن،
- تحویل سریعتر محصولات میشود.
بهبود لجستیک و حملونقل
- توسعه مسیرهای ریلی و استفاده از کشتیهای با ظرفیت بالا.
- بهینهسازی زنجیره تأمین برای کاهش تلفات انرژی و هزینه.
همراستایی با اقتصاد جهانی
اروپا، چین، هند، اسپانیا و ایتالیا بزرگترین بازیگران این صنعت هستند. با توجه به رقابت شدید جهانی، تنوعبخشی به منابع مواد اولیه و تقویت تولید منطقهای از اهمیت ویژهای برخوردار است.
۳. بهرهوری فرآیند و فناوریهای نوین
فناوریهای کمکربن و انرژیهای تجدیدپذیر
- استفاده از هیدروژن سبز، بیوگاز و برق پاک برای جایگزینی سوختهای فسیلی.
- نمونههایی از کارخانههای پیشرو در اروپا و برزیل نشان میدهند که استفاده از این فناوریها میتواند انتشار کربن را بهطور چشمگیری کاهش دهد.
دیجیتالسازی و دوقلوی دیجیتال
- استفاده از شبیهسازی دیجیتال (Digital Twin) برای پیشبینی و بهینهسازی فرآیند تولید.
- کنترل هوشمند کیفیت و مدیریت زنجیره تأمین به کمک دادهمحوری.
- کاهش هزینهها و افزایش راندمان از طریق دیجیتالسازی کامل خطوط تولید.
بهینهسازی فرآیند پخت
- کاهش دمای پخت و زمان چرخه حرارتی با اصلاح ترکیب مواد.
- استفاده از کورههای با بازیافت حرارت و عایقکاری بهینه.
- ارتقاء بهرهوری از طریق مدیریت هوشمند سوخت و گرما.
جمعبندی: مسیر آینده صنعت کاشی و سرامیک
برای رسیدن به اهداف اقلیمی اتحادیه اروپا (کاهش ۵۵٪ انتشار کربن تا سال ۲۰۳۰ و دستیابی به بیکربنی کامل تا ۲۰۵۰)، صنعت کاشی و سرامیک باید:
- سرمایهگذاری در فناوریهای نوین کمکربن،
- بهکارگیری مواد اولیه بازیافتی و اقتصاد چرخشی،
- دیجیتالسازی فرآیندها و مدیریت هوشمند تولید،
- و بازطراحی زنجیره تأمین با تمرکز بر منابع محلی را در دستور کار قرار دهد.
این تغییرات نه تنها الزامی برای رعایت مقررات زیستمحیطی هستند، بلکه میتوانند مزیت رقابتی پایدار برای تولیدکنندگان ایجاد کنند.
معرفی مقاله
عنوان مقاله:
Challenges and Opportunities for Increased Sustainability and Energy Efficiency in Ceramic Tile Industry
نویسندگان:
Sara Petrucci, Andrea Gatto, Luca Romagnoli, et al.
تاریخ انتشار:
سپتامبر ۲۰۲۵
محل انتشار:
International Journal of Applied Ceramic Technology
(Wiley Online Library)
لینک دانلود فایل کامل مقاله: سرامی اسکوپ
