Pramonės sektoriuje energijos sąnaudos yra esminis veiksnys, kurio negali išvengti beveik visos įmonės. Nesvarbu, ar chemijos, metalurgijos, energetikos, naftos ir dujų, ar gamybos pramonėje, energijos suvartojimas tiesiogiai veikia pelno maržas. Pastaraisiais metais, didėjant energijos kainų nepastovumui ir didėjant energijos taupymo ir emisijų mažinimo reikalavimams, vis daugiau įmonių pradeda iš naujo nagrinėti ilgą-apleistą-pramoninės izoliacijos aspektą. Tarp daugybės naujų medžiagų aerogeliai tampa pagrindiniais veikėjais keičiant energijos sąnaudų struktūrą.
Pramonės energijos suvartojimas dažnai vyksta „nematomose vietose“
Kai daugelis gamyklų diskutuoja apie energijos taupymą, jos pirmiausia galvoja apie įrangos atnaujinimą, procesų modifikacijas ar energijos valdymo sistemas. Tačiau iš tikrųjų nemaža dalis energijos tyliai prarandama per vamzdžius, rezervuarus ir įrangos paviršius. Nepakankama aukštos temperatūros garo vamzdynų, reaktorių ir šilumokaičių izoliacija reiškia nuolatinius šilumos nuostolius.
Tradicinės izoliacinės medžiagos, daug metų naudojamos pramoninėje aplinkoje, rodo problemų požymius: jos storos, greitai sensta, o veikiant drėgmei jų veikimas labai pablogėja. Ilgėjant eksploatacijos laikui, tikrasis izoliacinio sluoksnio efektyvumas dažnai labai skiriasi nuo projektinės vertės, todėl padidėja energijos švaistymas. Šie nuostoliai yra išsibarstę per kasdienes operacijas ir juos sunku aptikti vizualiai, tačiau jie nuolat didina įmonės sąskaitas už energiją.
Pagrindinis aerogelių pranašumas: jie „sulaiko“ šilumą.
Svarbiausias aerogelio efektyvumas taupant energiją slypi jo unikalioje mikrostruktūroje. Aerogeliai užpildyti nanoskalės poromis, efektyviai sulaiko orą ir neleidžia šilumai išsisklaidyti per konvekciją ir laidumą. Dėl to šilumos laidumas yra itin žemas, todėl tai yra viena geriausių iki šiol žinomų-kietųjų izoliacinių medžiagų.
Esant tokioms pačioms eksploatavimo sąlygoms, aerogeliams reikia tik trečdalio ar net mažiau tradicinių izoliacinių medžiagų storio, kad būtų užtikrinta puiki izoliacija. Pramoninėms sistemoms tai reiškia žymiai sumažintus šilumos nuostolius nuo įrangos paviršių, o tai leidžia daugiau šilumos panaudoti gamybos procese, o ne prarasti aplinkai.
Iš kur 30 % sumažintos energijos sąnaudos?
Teiginys, kad „aerogelis gali sumažinti pramonės energijos sąnaudas 30 %“, yra ne vieno veiksnio rezultatas, o visapusiškas poveikis, atsirandantis dėl kelių energijos taupymo procesų bendro poveikio.
(1) Sumažinti tiesioginius šilumos nuostolius.Efektyvesnė izoliacija žymiai sumažina šilumos išsklaijimą iš garo vamzdžių ir aukštos{0} temperatūros įrangos, todėl nereikia dažnai papildyti katilų ir šildymo sistemų energijos, kad būtų palaikoma proceso temperatūra.
(2) Geresnis sistemos veikimo efektyvumas.Stabilesnė temperatūra reiškia, kad įranga veikia arčiau projektinių sąlygų, natūraliai pagerindama energijos panaudojimo efektyvumą. Nepertraukiamos pramoninės gamybos scenarijuose šis stabilumas padidėja, todėl ilgainiui sutaupoma daug{1}} energijos.
(3) Ilgalaikis{1}}izoliacijos stabilumas.Tradicinės medžiagos yra linkusios senti ir laikui bėgant sugerti vandenį, todėl laipsniškai mažėja faktinis energijos taupymo{0}}efektas. Tačiau „Aerogel“ izoliacijos charakteristikas išlaiko artimas pradinei būsenai net ir po eksploatavimo metų, todėl energijos taupymo efektas tampa „patvaresnis“.
Prastovos ir techninės priežiūros mažinimas taip pat yra netiesioginio energijos taupymo būdas
Energijos sąnaudos neapsiriboja kuro ir elektros sąskaitomis. Techninė priežiūra, remontas ir net prastovos, atsiradusios dėl izoliacijos gedimo, taip pat lemia didelį netiesioginį energijos suvartojimą.
Aerogelinės medžiagos paprastai pasižymi puikiomis hidrofobinėmis savybėmis ir lengvai nesugeria vandens, todėl efektyviai sumažinama kondensato ir korozijos rizika izoliacijos sluoksnyje. Tai ne tik sumažina įrangos žalą, bet ir sumažina energijos bei darbo jėgos sąnaudas, susijusias su dažna priežiūra. Žvelgiant iš gyvenimo-ciklo perspektyvos, šis „nematomas energijos taupymas“ yra vienodai svarbus.
Plonas ir lengvas, todėl energiją taupantys{0}renovacijos darbai tampa realesni
Didžiausia kliūtis energiją taupančiai{0}} modernizavimui esamose pramonės įmonėse dažnai yra ne technologijos, o erdvės ir struktūriniai apribojimai. Dėl storų, tradicinių izoliacinių sluoksnių gali prireikti modifikuoti atramines konstrukcijas ir pakeisti vamzdynų maršrutą, o tai lemia dideles išlaidas ir ilgus kūrimo ciklus.
Dėl plono ir lengvo aerogelio savybių jis idealiai tinka{0}}senesnių įrenginių energijos taupymui. Tai gali žymiai pagerinti izoliacijos charakteristikas, drastiškai nekeičiant pradinės struktūros. Dėl to daugelis anksčiau neįgyvendinamų energijos taupymo{3}projektų vėl tampa ekonomiškai perspektyviais.
Nuo vieno{0}}taško energijos taupymo iki sisteminio sąnaudų mažinimo
Kai aerogelis plačiai naudojamas vamzdynams, vožtuvams, akumuliacinėms talpykloms ir svarbiai įrangai, jo energijos{0}taupymo poveikis palaipsniui išplečiamas nuo atskirų taškų iki visos sistemos. Sumažėjęs garo nuostolis, geresnis šiluminis efektyvumas ir stabilesnis įrangos veikimas galiausiai atsispindi bendrose įmonės energijos sąnaudose.
Kai kuriose daug{0}}energijos-naudojančiose pramonės šakose faktiniai eksploataciniai duomenys rodo, kad naudojant aerogelio izoliacijos sprendimus bendras energijos suvartojimas gali sumažėti nuo 20 % iki 30 %, o kai kuriose aukštos-temperatūros ir didelės{5}} apkrovos atvejais – net daugiau. Šis išlaidų sumažinimas gerokai viršija pačių „medžiagų atnaujinimo“ reikšmę.
Kaina nebėra didžiausia kliūtis
Anksčiau aerogeliai dažnai buvo vadinami „aukštos klasės{0}}ir brangūs“. Tačiau bręstant gamybos procesams ir plečiant pritaikymo mastą, jų kaštai palaipsniui mažėja. Dar svarbiau yra tai, kad vis daugiau įmonių pradeda vertinti investicijų grąžą iš bendro gyvavimo ciklo sąnaudų perspektyvos, o ne orientuojasi tik į pradinę medžiagų pirkimo kainą.
Kai atsižvelgiama į energijos taupymą, sumažintas priežiūros išlaidas ir ilgesnį įrangos eksploatavimo laiką, bendra aerogelių nauda dažnai viršija tradicinių sprendimų pranašumus.