سیریز: مائننگ & میٹیریلز • حصہ 12 از 14
سرکلر انڈسٹری: فضلہ = ان پٹ
ہم نے کیمپس کو ایک زندہ جاندار کی طرح ڈیزائن کیا: حرارت خوراک ہے، پانی خون ہے، اور “فضلہ” ایک روم میٹ ہے جس کا کام ہے۔ اس حصے میں ہم لوپس — دھات، حرارت، پانی، گیسز، معدنیات — کو وائر کرتے ہیں تاکہ پڑوسی پڑوسیوں کو کھلائیں اور کچھ بھی بھٹکے نہ۔
آج کا مشن
نقشہ بنائیں ہر ضمنی مصنوعات کو پاس کے خریدار سے منسلک کریں۔
شائع کریں پہلے سے حساب شدہ لوپ سائز۔
ثابت کریں کہ ایک کیمپس پرسکون، صاف، اور اپنے شہر کے لیے نیٹ مفید ہو سکتا ہے۔
کیوں سرکلر (پہلے فزکس، پھر رومانوی)
ہم “offset” نہیں کرتے — ہم interlock کرتے ہیں۔ وہی الیکٹرانز (حصہ 3) جو دھاتیں پگھلاتے ہیں (حصے 4–6) پمپس، کلنز (حصہ 9)، اور ڈیٹا ہالز (حصہ 11) بھی چلاتے ہیں۔ اس سے ہمیں حرارت، پانی، اور ضمنی مصنوعات کو مقصد کے ساتھ راستہ دینے کی اجازت ملتی ہے: ہر آؤٹ فلو ایک مینو ہے، اور پورا کیمپس بھوکا ہے۔
- چھوٹے لوپس جیتتے ہیں: 80 میٹر حرارت منتقل کرنا 800 کلومیٹر ایندھن پائپ کرنے سے سستا ہے۔
- معیاری بندرگاہیں: MEC‑48/96 تبادلے کو تیز رکھتی ہیں (حصہ 10).
- شپ شیپس، فضلہ نہیں: ٹیلنگز/اینٹیں/بلاک مقامی رہتے ہیں (حصے 1، 8، 9).
مواد کے لوپس (اسکریپ، کلیٹ، اور دوست)
دھاتیں
- Steel: EAF ہمارے اپنے ملز & صارفین سے اسکریپ پگھلاتا ہے۔ عام بند لوپ اسکریپ کی شرح: 20–35% پیداوار کی۔
- Aluminum: دوبارہ پگھلانا ورجن توانائی کا <10% واپس کرتا ہے؛ ہر الائے کے لیے صاف اسکریپ اسٹریم رکھیں (حصہ 6).
- Copper: دکان کے رد شدہ کو کاٹیں & صاف کریں → ER → 99.99% کیتھوڈ؛ ڈراس واپس اینوڈز کو جاتا ہے۔
شیشہ & سلیکون
- Cullet: ماس کے لحاظ سے 20–35% بیچ؛ توانائی اور میلٹر کے پہننے کو کم کرتا ہے (حصہ 9).
- PV offcuts: شیشے کے بیچ یا ایلومینیم ریلز کو واپس کریں؛ سیلز ماہر ری سائیکلرز کو جاتے ہیں؛ ہم ڈس اسمبلی کے لیے ڈیزائن کرتے ہیں (حصہ 3).
پیکیجنگ & پیلیٹس
دوبارہ استعمال ہونے والے اسٹیل/ایلومینیم پیلیٹس بولٹ آن کونرز کے ساتھ۔ یہ بیک ہالز پر گھر آتے ہیں، اسکین ہوتے ہیں، اور دوبارہ جاتے ہیں۔ گتے کا ایک کام ہے: آپٹکس کی حفاظت کرنا، پھر کاغذ کے لوپ میں جانا۔
حرارت کے لوپس (کوئی دھواں نہیں، صرف پڑوسی)
ذرائع (عام کیمپس)
| یونٹ | گریڈ | قابل بازیافت | نوٹس |
|---|---|---|---|
| EAF آف-گیس & کینوپی | درمیانہ/زیادہ | ~8–15 MWth | بھاپ، ڈرائرز کی طرف |
| گلاس اینیل/ٹیمپر | کم/درمیانہ | ~6–12 MWth | ڈرائرز، عمارتوں کی طرف |
| الیکٹرو ریفائننگ ہال | کم | ~1–3 MWth | ہوا→پانی کوائلز |
| کمپیوٹ ریکس (Part 11) | کم | ~18–20 میگاواٹ تھرمل | مائع لوپ 45–60 °C |
سنکس (جہاں حرارت کمائی کرتی ہے)
- پروڈکٹ ڈرائرز (کان کنی، اینٹیں، کوٹنگز)
- گھریلو گرم پانی & عمارت HVAC
- کم درجہ حرارت کے عمل کے مراحل (پکلنگ، دھونا)
- ضلع لوپ سے ٹاؤن پول، گرین ہاؤسز، لانڈریز
قاعدہ: 30 °C سے اوپر سب کچھ پکڑو. اگر آج کوئی اسٹریم مفید نہیں ہے، تو اسے ذخیرہ کریں یا اسے 80 m دور کسی ایسے شخص کو منتقل کریں جو مسکرا رہا ہو۔
واٹر لوپس (بنیادی طور پر بند)
نیٹ ورک کی ساخت
- خام → عمل → پالش → ری سائیکل؛ بلو ڈاؤن بلاکس/بائنڈرز کو۔
- PV میڈوز سے بارش make‑up کو فراہم کرتی ہے؛ جھیل موسموں کو بفر کرتی ہے (حصہ 1).
- صاف/گندے لوپس کو الگ کریں تاکہ صاف صاف رہے۔
منصوبہ بندی کے نمبر
| لائن | ری سائیکل کی شرح | Make‑up | نوٹس |
|---|---|---|---|
| دھاتوں کی ٹھنڈک | ~90–98% | ~2–10% | بند ٹاورز/HEX |
| گلاس & کوٹرز | ~85–95% | ~5–15% | فلٹرز + RO |
| بیٹری میٹلز | ~80–95% | ~5–20% | لیچ روٹ پر منحصر ہے |
بلو ڈاؤن منرلائزز بلاکس (حصہ 9) دریا سے ملنے کی بجائے۔
گیسز & ری ایجنٹس (کیمسٹری کو قابو میں رکھتے ہیں)
بائی پروڈکٹ → پروڈکٹ
| سے | بن جاتا ہے | استعمال کنندہ |
|---|---|---|
| سمیلٹر SO₂ (Cu سلفائیڈز) | H₂SO₄ (سلفیورک ایسڈ) | لیچ شاپس (بیٹری میٹلز) |
| LC³ e‑calciner CO₂ | CO₂ اسٹریم | کاربونیشن کیور برائے بلاکس |
| کمپیوٹ پمپس & ڈرائیوز | کم درجے کی حرارت | ڈرائرز • HVAC • گرین ہاؤسز |
| گلاس بیگ ہاؤس فائنز | فائن سلیکا | بائنڈر بلینڈز • بلاکس |
Reagent sanity
- سلفیٹ، امونیا، اور کاربونیٹ سسٹمز کو ترجیح دیں جن کے بند ہونے کے طریقے معلوم ہوں۔
- بخارات کے راستے بند کریں؛ وینٹ کرنے کے بجائے مصنوعات (تیزاب/بیس) میں صاف کریں۔
- ڈیزائن کو نیوٹرلائز کریں تاکہ فروخت کے قابل ٹھوس حاصل ہوں، نہ کہ پراسرار کیچڑ۔
CO₂ ٹھوس کرنے کے لیے بالکل کہاں سے آتا ہے؟
From the electric calciner (حصہ 9): LC³ میں چونا کنٹرول شدہ درجہ حرارت پر CO₂ خارج کرتا ہے۔ چونکہ کلن سیلڈ اور الیکٹرک ہے، ہم اس دھارے کو بلاک اور پینل ٹھوس کرنے کے لیے پکڑتے اور کمپریس کرتے ہیں۔ مختصر لوپ، کوئی دھواں نہیں۔
Mineral byproducts → products (کچھ بھی گم نہیں ہوتا)
EAF & smelter slags
- Screen and magnet: موٹا → سڑک کی بنیاد، باریک → binder blend (LC³ کے ساتھ).
- عمر/بھاپ کا علاج کر کے آزاد چونا بند کرنا؛ کسی بھی مواد کی طرح تصدیق کرنا۔
Concentrator & tailings
- ریت سے بھرپور باقیات کو CO₂ کے ساتھ ٹھوس کیا گیا pressed blocks میں تبدیل کرنا (حصہ 9).
- مٹی سے بھرپور باریک ذرات کو LC³ کے لیے calcined clay میں تبدیل کرنا (حصہ 9).
لیکن کیا یہ محفوظ ہے؟
ہم صرف غیر فعال، آزمودہ دھارے مسلسل QA کے ساتھ اپ سائیکل کرتے ہیں۔ جو کچھ بھی ٹھیک سے کام نہیں کرتا وہ ایک مستحکم، لائنڈ مونو لیتھ بن جاتا ہے — اور ہم اس زمرے کو کم کرتے رہتے ہیں۔
Campus loop ledger (pre‑calculated)
“One‑Gigaton Campus” — مثال کے تعلقات (steady‑state)
تقریباً: اسٹیل 1 Mt/yr • گلاس 1 Mt/yr • بیٹری کیمیکلز 0.1–0.3 Mt/yr • کمپیوٹ 20 MW.
| لوپ | فلو | سے | کو | نوٹ |
|---|---|---|---|---|
| اسکریپ اسٹیل | ~0.25 Mt/yr | ملز/کسٹمرز | EAF | 25% کلوزڈ‑لوپ ریٹرن |
| ایل اسکریپ | ~0.12 Mt/yr | ایکسٹروژنز | ری میلٹ | کم توانائی ری میلٹ |
| کلیٹ | ~0.25–0.35 Mt/yr | گلاس لائنز | میلٹر بیچ | بیچ کا 20–35% |
| H₂SO₄ | ~0.2–0.5 Mt/yr | Cu سمیلٹر | لیچ شاپس | SX/EW & polish |
| CO₂ | ~0.05–0.12 میگاٹن/سال | LC³ کیلسنر | بلاک کیور | شارٹ‑لوپ کیور گیس |
| کم درجے کی حرارت | ~30–40 MWth | کمپیوٹ & لائنیں | ڈرائرز/HVAC | 45–60 °C لوپ |
| پروسیس واٹر | ~85–95% ری سائیکل | تمام لائنیں | پانی کا نیٹ ورک | بارش اور جھیل کے ذریعے میک اپ |
| سلیگ/ریت سے بلاکس | ~0.2–0.6 Mt/yr | ملز/ٹیلز | بلاک پلانٹ | CO₂‑cured |
قدریں منصوبہ بندی کے نکات ہیں تاکہ ڈیزائن ٹھوس رہیں؛ اصل اعداد و شمار سائٹ کی ترکیب سے طے ہوتے ہیں۔
اسکور بورڈ (اہداف)
- مواد کی سرکلریٹی: ≥ 90% اندرونی ماس کے لحاظ سے (ex‑product)
- پانی کی ری سائیکل: ≥ 90% اوسط لوپز میں
- حرارت کی گرفت: ≥ 70% قابل بازیافت کم/درمیانے درجے کی
- فضلہ لینڈ فل تک: ≤ 1–3% کل ماس فلو، مستحکم
پڑوسی کے فوائد
- ضلع کا گرم پانی لاگت پر (اسکولز، پولز، کلینکس)
- مقامی تعمیرات کے لیے بلاکس & پینلز کی قیمت
- مرمت اور QA سے جڑے ملازمتیں — خاموش قسم
پہلے سے حساب شدہ منظرنامے
منظرنامہ A — سٹیل + گلاس کا جوڑا
سٹیل 1 Mt/yr + سولر گلاس 1 Mt/yr.
| لوپ | قدر | نوٹ |
|---|---|---|
| حرارت کا دوبارہ استعمال | ~20–30 MWth | EAF & anneal → dryers/HVAC |
| کلیٹ فریکشن | ~25–35% | میلٹر kWh/t کو کم کرتا ہے |
| اسکریپ واپسی | ~25–30% | اندرونی & کسٹمر اسکریپ |
| پانی کی ری سائیکل | ~90–95% | دو لوپ ڈیزائن |
Scenario B — Copper + Battery metals
کاپر کیتھوڈ 1 Mt/yr + Ni/Co سلفیٹس 100 kt/yr۔
| لوپ | قدر | نوٹ |
|---|---|---|
| SO₂ → H₂SO₄ | ~0.2–0.5 Mt/yr | فیڈز لیچ • کوئی فلیئرز نہیں |
| ER حرارت | ~2–4 MWth | ایئر→واٹر کوائلز سے ڈرائرز |
| پانی کی ری سائیکل | ~85–95% | پالشنگ + RO |
Scenario C — Compute‑anchored town
20 MW + اینٹیں/بلاکس 0.5 Mt/yr + کمیونٹی لوڈز کا حساب لگائیں۔
| لوپ | قدر | نوٹ |
|---|---|---|
| ضلع کو فضلہ حرارت | ~18–20 میگاواٹ تھرمل | 45–60 °C سپلائی |
| CO₂ کیور گیس | ~0.05–0.12 میگاٹن/سال | LC³ کیلسی نر سے |
| پانی کی ری سائیکل | >90% | ہیٹ-پمپ ڈرائرز |
ڈیٹا ہال ایک شہری سہولت بن جاتا ہے: سردیوں میں خاموش حرارت، گرمیوں میں خاموش ٹھنڈک۔
سوال و جواب
“کیا زیرو-ویسٹ حقیقت پسندانہ ہے؟”
زیرو-لینڈفل حقیقت پسندانہ ہے؛ زیرو-ماس نہیں۔ ہم ایسا ڈیزائن کرتے ہیں کہ >90% ماس لوپس میں رہے، 7–9% دوسروں کے لیے مصنوعات بن جائے، اور چھوٹا، خراب رویہ رکھنے والا باقی حصہ مستحکم اور مناسب طریقے سے ذخیرہ کیا جائے — جبکہ ہم اسے کم کرتے رہتے ہیں۔
“اگر لوپ بند ہو جائے تو کیا ہوتا ہے؟”
ہم بفرز رکھتے ہیں: تھرمل ٹینک، ری ایجنٹ ٹینک، اور بلاکس کے لیے جگہ۔ MEC پورٹس (حصہ 10) ہمیں جلدی راستہ بدلنے دیتے ہیں۔ اگر کوئی پڑوسی نیند میں ہو، تو اسٹوریج اس گھنٹے/دن کو پورا کرتا ہے جب تک وہ جاگ نہ جائے۔
“آپ پڑوسیوں کو کیسے ثابت کرتے ہیں؟”
ہوا، پانی، اور شور پر مسلسل مانیٹرز کے ساتھ عوامی ڈیش بورڈز۔ اگر کوئی لائن مسئلہ کرے، تو الارمز ہم اور شہر دونوں کو جاتے ہیں۔ اعتماد ایک ڈیزائن پیرامیٹر ہے، پریس ریلیز نہیں۔
اگلا — جھیلوں کے ارد گرد کمیونٹیز (حصہ 13 از 14). ہم ان شہروں کی منصوبہ بندی کریں گے جو حصہ 1 سے مستقبل کی جھیلوں کے گرد بڑھیں گے — اسکول، بازار، اور گھر جو توانائی کم استعمال کرتے ہیں اور منظر کو پسند کرتے ہیں۔