Transport And Flows

Taşıma ve Akışlar

Seri: Madencilik & Malzemeler • Bölüm 8

Taşıma & Akışlar — Yerel ve Küresel

Atomları mı yoksa şekilleri mi sevk ediyoruz? Bizim yapımızda lojistik bir tasarım tercihi: en az kütleyi en kısa mesafeye en temiz hareketle taşı — ve ağır kaldırmayı elektronlara bırak.

Bugünün görevi
Harita dünyanın arterlerini: konveyörler, raylar, gemiler ve son mil e-tırları.
Karar ver ne sevk edileceğine (cevher, konsantre, katot, bobin) basit, savunulabilir matematikle.
Yayınla statik, planlara yapıştırabileceğiniz senaryolar.

Mine + Factory Inland Rail Hub City Finishing Hub Port • Short‑Sea / Ocean Electric rail E‑trucks & conveyors Short‑sea battery ships Coastal barge / ro‑ro

İlk kural — toprak değil, değer sevk et

Lojistik bir fizik oyunudur. Her kilometre kütlenizi çarpar. Bu yüzden hareket ettirmeden önce kütleyi küçültürüz: sırala → yoğunlaştır → dök → bitir. Temiz enerji ile ağır dönüşümlerin en iyi yapıldığı yer madenin yakınındadır, sonra şekiller ray veya gemi ile sevk edilir. Dünya toz ve atık değil, kirişler ve teller alır.

  • Erken reddetme (Bölüm 2) işe yaramayan tonları hemen keser.
  • Yerel eritme (Bölümler 4–6) kömürü elektronlarla değiştirir ve düşük kaliteli kayaların sevkiyatından kaçınır.
  • Standart şekiller ([open]) trenlere ve gemilere Tetris gibi sığar.

Modlara göre enerji — hızlı referans (gösterge niteliğinde)

Ton-kilometre başına elektrik (kWh/t-km). Aralıklar arazi ve yüklemeyi içerir. Muhafazakar planlama noktaları seçiyoruz.

Mod kWh/t‑km Planlama noktası
Kemer konveyörü (kaplı) 0.02–0.05 0.03
Elektrikli ray (ağır yük) 0.02–0.06 0.04
E‑kamyon (200 t saha; otoyol 40 t GCW) 0.15–0.35 0.25
Kısa mesafe batarya gemisi / yüzer iskele 0.01–0.03 0.015
Hava halat yolu (dökme) 0.03–0.08 0.05

Dağlar veya kötü yol hakları için, halat yolları ve konveyörler yolları yener. 50–1.500 km için ray kazanır. Su için gemiler nazikçe güler.

İki hatırlatma

  • Kalite, kamyonlar için mesafeden daha önemlidir (Bkz. Bölüm 7).
  • Elektronlar yereldir; madde ağırdır. Tekerlekler yerine tellerle yapılabiliyorsa, telleri seçin.
Omurga için ray Kılcal damarlar için konveyörler Okyanuslar için gemiler

Ne gönderilmeli — cevher → bobin merdiveni

Kütle çarpanları (1 ton nihai çelik yapmak için gösterge oranlar)

Gönderdiğiniz Sevk edilen tonlar Yorum
Bitmiş bobin/levha/bölümler ~1.00 t En iyi lojistik; sadece yerel bitirme
DRI/HBI (yerel EAF için) ~1.05 t Küçük kırpma kayıpları
Demir peletleri/konsantresi ~1.6–1.8 t Cevhere kıyasla nakliyeyi azaltır
Rastgele cevher ~2,0–2,4 t Trenlerinize bunu yapmayın

Rakamlar tipik verimleri yansıtır; saha jeolojisi bunları değiştirebilir. Prensip değişmez.

Bakır versiyonu (1 t katot yapmak için)

Gönderdiğiniz Sevk edilen tonlar Yorum
Katot (%99,99) 1,00 t Talebe yakın çubuk/tel
Konsantre (~%30 Cu) ~3,3 t Gerekirse liman merkezinde erit
Cevher (~%0,8 Cu) ~125 t Lütfen hayır

Erken ayırma (Bölüm 2) bu oranları dostane tutar.

Pratik kural: şekilli şeyleri sevk edin
Bir şeyin kenarları, delikleri veya standart uzunlukları varsa — slab, coil, billet, extrusion, panel — istiflenir, bağlanır ve verimli şekilde sevk edilir. Eğer rastgele çakıl gibi görünüyorsa, bir trene ulaşmadan önce çakıl olmayan hale getirin.

Önceden hesaplanmış senaryolar

Senaryo A — Piyasalara 1.000 km uzaklıktaki 1 Mt çelik

Demiryolu omurgası + müşterilere 50 km e‑kamyon son kilometre.

Gönderdiğiniz Ton Demiryolu enerjisi Son kilometre enerji Toplam
Bitmiş bobin/levha 1.00 Mt 1.00×1000×0.04 = 40 GWh 1.00×50×0.25 = 12.5 GWh 52.5 GWh
DRI/HBI 1.05 Mt ~42 GWh ~13.1 GWh ~55 GWh
Demir peletleri 1.7 Mt ~68 GWh ~21.3 GWh ~89 GWh
ROM cevheri 2.2 Mt ~88 GWh ~27.5 GWh ~116 GWh

Demiryolu: 0.04 kWh/t‑km • Kamyon: 0.25 kWh/t‑km. Daha küçük kütle hızla kazanır.

Senaryo B — 3,000 km boyunca 300 kt bakır (demiryolu)

Gönderdiğiniz Ton Demiryolu enerjisi Yorum
Katot 0.30 Mt 36 GWh En iyi lojistik
Konsantre (30% Cu) 1.00 Mt 120 GWh Liman rafineri seçeneği
Cevher (0.8% Cu) 37.5 Mt 4,500 GWh …Hayır.

Kütleyi erken temizlemek tüm oyundur.

Senaryo C — Güneş modüllerini deniz yoluyla gönder (hafifler!)

1 GW modül (~50 kt) kısa deniz/okyanus batarya destekli olarak 10,000 km taşındı.

Kütle Mesafe kWh/t‑km Enerji
50,000 t 10,000 km 0.015 7.5 GWh

Her zaman cevher yerine bitmiş, yüksek değerli, üst üste konabilir modülleri göndermeyi tercih ederiz.

Senaryo D — Kampüs konveyörü ve yol karşılaştırması

Bir sitede 8 km boyunca yılda 10 Mt taşı.

Mod kWh/t‑km Yıllık enerji Notlar
Kapalı konveyör 0.03 ~2.4 GWh Sessiz, kapalı
E‑kamyonlar (site) 0.25 ~20 GWh Esneklik için kullanın, temel akış için değil

Konveyörler katılar için borulardır. Mümkün olduğunda onları inşa ederiz.

Desenler — yerel vs küresel

Desen 1: Kampüs öncelikli

  • Maden → ayırma → ergitme → döküm tek bir sahada
  • Rulo, külçe, katot, modüller sevk edin
  • En iyi olduğu durumlar: iyi demiryolu/liman erişimi; yerel su ve kara
Gemi şekilleri Min kütle

Desen 2: Kıyı merkezi

  • Kıyıya kısa iç hat demiryolu; limanda ağır ekipman
  • Kısa deniz batarya gemileri bölgesel olarak dağıtır
  • En iyi olduğu durumlar: iç kesimde engebeli arazi, kolay kıyı
Deniz işi yapar

Desen 3: Dağıtılmış tamamlama

  • Levha/rulo/katot sevk edin; şehirlerin yakınında tamamlayın
  • E‑kamyonlar son 50–200 km'yi yapar
  • En iyi olduğu durumlar: çeşitli küçük müşteriler, hızlı dönüş
Son mil çevikliği
Konsantreleri ne zaman hala sevk ediyoruz?
Cevher dağınıksa, iç bölgede su kıtsa veya hızlı inşa ediyorsak: büyük, temiz eritme tesislerine sahip bir liman merkezine temiz konsantre sevk edin. Ancak kampüs olgunlaştıkça, yukarı akışa kayar ve şekiller sevk ederiz.

Sahalar, ayak izleri & komşular

Demiryolu & liman anatomisi

  • İç hat kolu: 2–3 km döngü, elektrikli manevra lokomotifleri, kapalı dökme yük transferi.
  • Liman: sadece kıyı elektriği; batarya römorkör desteği; sessizlik politika olarak.
  • Konternerler: bobinler, külçeler, modüller için standart 20/40 ft — forkliftler standartları sever.

İnsanlar & barış

  • Saha boyunca akustik setler ve ağaçlar; PV alanlarında panel altı çayırlar.
  • Toz: konveyörler kapalı; transfer noktaları kapalı ve filtreli.
  • Aydınlatma: sadece aşağıya; baykuşlar gece vardiyalarını sürdürür.

Tap-to-[open] Soru & Cevap

“Neden her şeyi talebin olduğu yerde yapmıyoruz?”
Bazen olacak. Ama ağır dönüşümler (ayırma, eritme) madenin yanında yaşamayı çok sever: kısa konveyörler, kolay su döngüleri, trenlerde atık yok. Sonra şekiller sevk edilir — en az kütle ile en çok değer.
“Okyanuslar için e-yakıt gemilerine ihtiyacımız var mı?”
Kısa deniz için batarya-elektrik kullanıyoruz. Mavi su için, yeşil yakıtlarla beslenen (depolanmış elektrik olarak) elektrikli gemileri tercih ediyoruz. Her iki durumda da yakıt ihtiyacını küçük tutmak için bitmiş şeyler sevk ediyoruz, toprak değil.
“Peki ya dağlar ve ray yoksa?”
En yakın raylı vadisine hava halatları veya kapalı konveyörler kullanın. Aşağı inerken yerçekimi işimize yarar; yukarı çıkarken motorlar yardımcı olur.
“Sadece daha uzun elektrik hatları mı inşa edelim?”
Çoğu zaman evet: elektron göndermek (HV hatları, mikro şebekeler) dağ göndermekten daha kolaydır. Teller inşa ediyor ve geriye kalan en küçük atomları sevk ediyoruz.

Sırada: Glass & Stone — Solar Glass, Bricks & Bindings Without Smoke (Bölüm 9). Güneş ışığıyla kumu eriteceğiz ve enerji tüketen şehirlere yığacağız.

Blog'a geri dön