श्रृंखला: खनन & सामग्री • भाग 12 में से 14
सर्कुलर उद्योग: कचरा = इनपुट
हमने कैंपस को एक जीवित जीव की तरह डिजाइन किया: गर्मी भोजन है, पानी रक्त है, और “कचरा” एक सह-रूममेट है जिसका काम है। इस भाग में हम लूप्स — धातु, गर्मी, पानी, गैस, खनिज — को वायर करते हैं ताकि पड़ोसी पड़ोसियों को खिलाएं और कुछ भी भटक न जाए।
आज का मिशन
मैप करें हर उपउत्पाद को पास के खरीदार से।
प्रकाशित करें पूर्व-गणना किए गए लूप आकार।
साबित करें कि एक कैंपस शांत, स्वच्छ, और अपने शहर के लिए नेट-उपयोगी हो सकता है।
सर्कुलर क्यों (पहले भौतिकी, फिर रोमांस)
हम “ऑफसेट” नहीं करते — हम इंटरलॉक करते हैं। वही इलेक्ट्रॉन्स (भाग 3) जो धातुओं को पिघलाते हैं (भाग 4–6) वे पंप, किल्न (भाग 9), और डेटा हॉल्स (भाग 11) भी चलाते हैं। इससे हम हीट, पानी, और उपउत्पादों को उद्देश्यपूर्वक मार्गदर्शित कर सकते हैं: हर आउटफ्लो एक मेनू है, और पूरा कैंपस भूखा है।
- शॉर्ट लूप्स जीतते हैं: 80 मीटर हीट मूव करना 800 किमी ईंधन पाइपिंग से सस्ता है।
- स्टैंडर्ड पोर्ट्स: MEC‑48/96 स्वैप्स को तेज़ रखते हैं (भाग 10)।
- शिप शेप्स, कचरा नहीं: टेलिंग्स/ब्रिक्स/ब्लॉक्स स्थानीय रहते हैं (भाग 1, 8, 9)।
सामग्री लूप्स (स्क्रैप, कुल्लेट, और मित्र)
धातुएं
- Steel: EAF हमारे अपने मिल्स & ग्राहकों से स्क्रैप पिघलाता है। सामान्य क्लोज्ड-लूप स्क्रैप दर: आउटपुट का 20–35%।
- Aluminum: रीमिल्ट रिटर्न्स <10% वर्जिन ऊर्जा; प्रत्येक मिश्र धातु के लिए साफ स्क्रैप स्ट्रीम रखें (भाग 6)।
- Copper: दुकान के रिजेक्ट्स को काटें & परिष्कृत करें → ER → 99.99% कैथोड; ड्रॉस वापस एनोड्स को जाता है।
कांच & सिलिकॉन
- Cullet: द्रव्यमान द्वारा 20–35% बैच; ऊर्जा और मेल्टर के पहनावे को कम करता है (भाग 9)।
- PV offcuts: कांच के बैच या एल्यूमिनियम रेल्स को वापस करें; सेल्स विशेष रिसाइक्लर्स को जाते हैं; हम डिसअसेंबली के लिए डिजाइन करते हैं (भाग 3)।
पैकेजिंग & पैलेट
बोल्ट-ऑन कॉर्नर वाले पुन: उपयोग योग्य स्टील/एल्यूमिनियम पैलेट। ये बैकहॉल पर घर लौटते हैं, स्कैन होते हैं, और फिर से जाते हैं। कार्डबोर्ड का एक ही काम है: ऑप्टिक्स की सुरक्षा करना, फिर पेपर लूप में जाना।
हीट लूप्स (कोई प्लूम नहीं, सिर्फ पड़ोसी)
स्रोत (सामान्य कैंपस)
| यूनिट | ग्रेड | पुनर्प्राप्त करने योग्य | नोट्स |
|---|---|---|---|
| EAF ऑफ-गैस & कैनोपी | मध्यम/उच्च | ~8–15 MWth | स्टीम, ड्रायर के लिए |
| ग्लास एनील/टेम्पर | निम्न/मध्यम | ~6–12 MWth | ड्रायर, भवनों के लिए |
| इलेक्ट्रो-रिफाइनिंग हॉल | निम्न | ~1–3 MWth | एयर→वाटर कॉइल्स |
| कंप्यूट रैक्स (Part 11) | निम्न | ~18–20 MWth | तरल लूप 45–60 °C |
सिंक्स (जहाँ गर्मी कमाई करती है)
- उत्पाद ड्रायर (अयस्क, ईंट, कोटिंग्स)
- घरेलू गर्म पानी & भवन HVAC
- निम्न-तापमान प्रक्रिया चरण (पिकलिंग, धुलाई)
- जिला लूप से टाउन पूल, ग्रीनहाउस, लॉन्ड्रीज़
अनुमान का नियम: 30 °C से ऊपर सब कुछ पकड़ो. अगर आज कोई स्ट्रीम उपयोगी नहीं है, तो उसे स्टोर करें या 80 मीटर दूर किसी ऐसे व्यक्ति को भेजें जो मुस्कुराता हो।
वाटर लूप्स (डिफ़ॉल्ट रूप से क्लोज़्ड)
नेटवर्क एनाटॉमी
- रॉ → प्रोसेस → पॉलिश → रिसायकल; ब्लोडाउन ब्लॉक्स/बाइंडर्स को।
- PV मेडोज़ से बारिश मेक‑अप को खिलाती है; झील मौसमों को बफ़र करती है (भाग 1)।
- अलग साफ/गंदे लूप ताकि साफ़ साफ़ रहे।
प्लानिंग नंबर
| लाइन | रिसायकल रेट | मेक‑अप | नोट्स |
|---|---|---|---|
| मेटल्स कूलिंग | ~90–98% | ~2–10% | क्लोज़्ड टावर्स/HEX |
| ग्लास & कोटर्स | ~85–95% | ~5–15% | फ़िल्टर + RO |
| बैटरी मेटल्स | ~80–95% | ~5–20% | लीच मार्ग पर निर्भर करता है |
ब्लोडाउन ब्लॉक्स को खनिज बनाता है (भाग 9) नदी से मिलने के बजाय।
गैसें & अभिकारक (रसायन विज्ञान को नियंत्रित करें)
उत्पाद → उपउत्पाद
| से | बन जाता है | द्वारा उपयोग किया गया |
|---|---|---|
| स्मेल्टर SO₂ (Cu सल्फाइड्स) | H₂SO₄ (सल्फ्यूरिक एसिड) | लीच शॉप्स (बैटरी मेटल्स) |
| LC³ e‑calciner CO₂ | CO₂ स्ट्रीम | ब्लॉक्स के लिए कार्बोनेशन क्योर |
| कंप्यूट पंप्स & ड्राइव्स | लो‑ग्रेड हीट | ड्रायर्स • HVAC • ग्रीनहाउस |
| ग्लास बैगहाउस फाइन्स | फाइन सिलिका | बाइंडर ब्लेंड्स • ब्लॉक्स |
रिएजेंट सैनीटी
- ज्ञात बंदी के साथ सल्फेट, अमोनिया, और कार्बोनेट सिस्टम को प्राथमिकता दें।
- वाष्प मार्गों को बंद करें; वेंट करने के बजाय उत्पाद (अम्ल/क्षार) के लिए स्क्रब करें।
- डिज़ाइन न्यूट्रलाइजेशन ताकि बिक्री योग्य ठोस उत्पन्न हों, रहस्यमय कीचड़ नहीं।
इलाज के लिए CO₂ ठीक कहाँ से आता है?
इलेक्ट्रिक कैल्सिनर (भाग 9) से: LC³ में चूना पत्थर नियंत्रित तापमान पर CO₂ छोड़ता है। क्योंकि किल्न सील्ड और इलेक्ट्रिक है, हम उस धारा को ब्लॉक्स और पैनलों के इलाज के लिए कैप्चर और संपीड़ित करते हैं। छोटा लूप, कोई स्मोकस्टैक नहीं।
खनिज उपउत्पाद → उत्पाद (कुछ भी भटकता नहीं)
EAF & स्मेल्टर स्लैग्स
- स्क्रीन और मैग्नेट: मोटा → सड़क आधार, फाइन्स → बाइंडर मिश्रण (LC³ के साथ)।
- मुक्त चूना लॉक करने के लिए उम्र/स्टीम ट्रीट; किसी भी सामग्री की तरह प्रमाणित करें।
कंसंट्रेटर & टेलिंग्स
- CO₂ के साथ इलाज किए गए प्रेस्ड ब्लॉक्स (भाग 9) के लिए रेत-समृद्ध टेल्स।
- LC³ (भाग 9) के लिए कैल्सिन्ड क्ले में मिट्टी-समृद्ध फाइन्स।
लेकिन क्या यह सुरक्षित है?
हम केवल निष्क्रिय, परीक्षण किए गए धाराओं को निरंतर QA के साथ अपसायकल करते हैं। जो कुछ भी व्यवहार नहीं करेगा वह एक स्थिर, लाइनयुक्त मोनोलिथ बन जाता है — और हम उस श्रेणी को लगातार घटाते रहते हैं।
कैंपस लूप लेजर (पूर्व‑गणना)
“वन‑गिगाटन कैंपस” — उदाहरण संबंध (स्थिर‑स्थिति)
लगभग: स्टील 1 Mt/yr • ग्लास 1 Mt/yr • बैटरी केमिकल्स 0.1–0.3 Mt/yr • कंप्यूट 20 MW.
| लूप | प्रवाह | से | को | नोट |
|---|---|---|---|---|
| स्क्रैप स्टील | ~0.25 Mt/yr | मिल्स/ग्राहक | EAF | 25% क्लोज्ड‑लूप रिटर्न |
| एल्युमिनियम स्क्रैप | ~0.12 Mt/yr | एक्सट्रूज़न्स | रीमेल्ट | कम ऊर्जा रीमेल्ट |
| कुल्लेट | ~0.25–0.35 Mt/yr | ग्लास लाइन्स | मेल्टर बैच | बैच का 20–35% |
| H₂SO₄ | ~0.2–0.5 Mt/yr | Cu स्मेल्टर | लीच शॉप्स | SX/EW & पोलिश |
| CO₂ | ~0.05–0.12 Mt/yr | LC³ कैल्सिनर | ब्लॉक क्योर | शॉर्ट‑लूप क्योर गैस |
| लो‑ग्रेड हीट | ~30–40 MWth | कंप्यूट & लाइन्स | ड्रायर्स/HVAC | 45–60 °C लूप |
| प्रोसेस वाटर | ~85–95% रीसायकल | सभी लाइनें | पानी नेटवर्क | बारिश और झील के माध्यम से मेक‑अप |
| स्लैग/रेत से ब्लॉक्स | ~0.2–0.6 Mt/yr | मिल्स/टेल्स | ब्लॉक प्लांट | CO₂‑cured |
मूल्य योजनाबद्ध बिंदु हैं ताकि डिज़ाइन ठोस रहें; वास्तविक साइट रेसिपी द्वारा समायोजित होते हैं।
स्कोरबोर्ड (लक्ष्य)
- सामग्री चक्रीयता: द्रव्यमान द्वारा आंतरिक ≥ 90% (उत्पाद के बाहर)
- पानी पुनर्चक्रण: लूप्स में औसतन ≥ 90%
- ताप पकड़: पुनः प्राप्त करने योग्य निम्न/मध्यम ग्रेड का ≥ 70%
- कचरा लैंडफिल में: कुल द्रव्यमान प्रवाह का ≤ 1–3%, स्थिरीकृत
पड़ोसी लाभ
- जिला गर्म पानी लागत पर (स्कूल, पूल, क्लीनिक)
- स्थानीय निर्माण के लिए ब्लॉक्स & पैनल की कीमत
- रखरखाव और QA से जुड़े नौकरियां — शांत प्रकार
पूर्व-गणना किए गए परिदृश्य
परिदृश्य A — स्टील + ग्लास डुएट
स्टील 1 Mt/yr + सोलर ग्लास 1 Mt/yr.
| लूप | मूल्य | नोट |
|---|---|---|
| ताप पुन: उपयोग | ~20–30 MWth | EAF & anneal → ड्रायर/एचवीएसी |
| कुलेट अंश | ~25–35% | मैल्टर kWh/t को कम करता है |
| स्क्रैप रिटर्न | ~25–30% | आंतरिक & ग्राहक स्क्रैप |
| पानी पुनर्चक्रण | ~90–95% | टू‑लूप डिज़ाइन |
परिदृश्य B — कॉपर + बैटरी मेटल्स
कॉपर कैथोड 1 Mt/yr + Ni/Co सल्फेट्स 100 kt/yr।
| लूप | मूल्य | नोट |
|---|---|---|
| SO₂ → H₂SO₄ | ~0.2–0.5 Mt/yr | फीड्स लीच • कोई फ्लेयर्स नहीं |
| ER हीट | ~2–4 MWth | एयर→वाटर कॉइल्स टू ड्रायर्स |
| पानी पुनर्चक्रण | ~85–95% | पॉलिशिंग + RO |
परिदृश्य C — Compute‑anchored टाउन
20 MW + ईंट/ब्लॉक 0.5 Mt/yr + समुदाय के लोड की गणना करें।
| लूप | मूल्य | नोट |
|---|---|---|
| जिला को अपशिष्ट गर्मी | ~18–20 MWth | 45–60 °C आपूर्ति |
| CO₂ क्योर गैस | ~0.05–0.12 Mt/yr | LC³ कैल्सिनर से |
| पानी पुनर्चक्रण | >90% | हीट-पंप ड्रायर |
डेटा हॉल एक नागरिक उपयोगिता बन जाता है: सर्दियों में शांत गर्मी, गर्मियों में शांत कूलिंग।
प्रश्नोत्तर
“क्या जीरो-वेस्ट यथार्थवादी है?”
जीरो-लैंडफिल यथार्थवादी है; जीरो-मास नहीं। हम इस तरह डिज़ाइन करते हैं कि >90% मास लूप्स में रहता है, 7–9% दूसरों के लिए उत्पाद बन जाता है, और छोटा, अनुचित व्यवहार करने वाला शेष स्थिर और सही तरीके से संग्रहित किया जाता है — जबकि हम इसे लगातार घटाते रहते हैं।
“अगर कोई लूप डाउन हो जाए तो क्या होता है?”
हम बफर रखते हैं: थर्मल टैंक, रिएजेंट टैंक, और ब्लॉकों के लिए लेडाउन। MEC पोर्ट्स (भाग 10) हमें जल्दी से पुनः मार्गदर्शन करने देते हैं। अगर कोई पड़ोसी सो जाता है, तो भंडारण उस घंटे/दिन को पुल करता है जब तक वह जागता है।
“आप पड़ोसियों को कैसे साबित करते हैं?”
हवा, पानी, और शोर पर निरंतर निगरानी के साथ सार्वजनिक डैशबोर्ड। अगर कोई लाइन में गड़बड़ी होती है, तो अलार्म हमें और शहर दोनों को जाता है। भरोसा एक डिज़ाइन पैरामीटर है, प्रेस रिलीज़ नहीं।
अगला — झीलों के आसपास की समुदायें (भाग 13 में से 14)। हम उन भविष्य की झीलों के आसपास बढ़ने वाले शहरों की योजना बनाएंगे जो भाग 1 से हैं — स्कूल, बाजार, और घर जो ऊर्जा का कम उपयोग करते हैं और दृश्य को पसंद करते हैं।