OBIECTIVE ECONOLOGICE IN CONTURUL DEZVOLTARII DURABILE A METALURGIEI

Importanta econologiei este subliniata in primul rand de functiile-obiectiv pe care le indeplineste:

w        functii cu caracter predictiv-previzional (de tip A) care pun in discutie prezervarea si conservarea resurselor naturale;

w        functii cu caracter operational (de tip B) care vizeaza minimizarea (inclusiv prin prevenire) poluarii factorilor de mediu, consumurilor si alterarii calitatii mediului, reconstructia ecologica, toate acestea apeland preponderent la tehnici ingineresti;

w        functii de supraveghere (de tip C), pe baza carora se asigura monitorizarea si controlul calitatii mediului, resurselor naturale si poluarii;

w        functii economico-sociale (tip D) referitoare la dobandirea optimului economico-social.

Din punct de vedere econologic, complexitatea unor astfel de functii-obiectiv rezulta si din diversitatea si complexitatea tehnicilor si metodologiilor folosite pentru indeplinirea obiectivelor.

Astfel, nu intotdeauna instrumentele de reglementare din grupa A prevad, ca functie-obiectiv, doar prezervarea, care vizeaza mentinerea conditiilor naturale si ramanerea in circuitul economic a folosintelor traditionale ci li se asociaza uneori conservarea, ceea ce inseamna punerea sub interdictie a oricarui amestec antropic si scoaterea completa din circuitul economic a oricaror folosinte, inclusiv cele traditionale,.

Instrumentele de tip B nu prevad intotdeauna, ca functie-obiectiv doar prevenirea, pentru interzicerea sau limitarea agentilor poluanti, ci uneori se asociaza raspunderea pentru repararea daunelor cauzate prin poluare.

In ceea ce priveste categoria de tip C, ea se plaseaza intr-un domeniu de monitoring ecologic si genetic, care presupune existenta unor retele cu regim continuu de supraveghere, formate din statii de diferite grade de complexitate, pentru evaluarea, cercetarea si informarea asupra starii sau calitatii factorilor de mediu si a vietii, pentru stabilirea si imbunatatirea standardelor, precum si pentru depistarea violarilor produse.

De asemenea, instrumentele economico-sociale (tip D) nu reusesc sa evidentieze mereu caile de eficientizeze economica a masurilor de ecologizare.

Dobandirea optimului economico-social-ecologic presupune cunoasterea si operationalizarea de catre inginerul metalurg a tintelor prin care se materializeaza functiile-obiectiv mentionate anterior. Eficienta unor astfel de activitati poate fi evaluata prin aplicarea cunostintelor oferite de econologie.

1. Conservarea si prezervarea resurselor naturale

Pentru a concretiza politicile si caile pe baza carora se poate actiona in sensul titlului, se considera a se avea in vedere doua premise:

- structura complexa a mediului, despre care s-a discutat anterior (a se vedea si figura 2.13), si

- in legatura cu premisa de mai sus, cunoasterea functiilor (valentelor) mediului.

1.1. Unele motivatii pentru necesitatea conservarii, prezervarii si minimizarii consumurilor de resurse naturale

Mai sus s-a afirmat ca rezervele de capital natural trebuie analizate in corelatie cu functiile (valentele) mediului.

Valentele (functiile) atribuite mediului in conditii de DD, s-ar putea sintetiza astfel [12, 15]:

Contributii directe la calitatea vietii. Valentele mediului fiind multiple, acesta ar putea fi apreciat sub forma unui peisaj, a unui cadru de agrement, sau poate fi substituit prin mass-media;

Contributii indirecte la calitatea vietii. Mediile naturale deteriorate contribuie la acumularea stresului si la aparitia bolilor. Poluarea mediului si a apei, afecteaza in mod direct sanatatea, fapt care va influenta capacitatea de munca a indivizilor, necesara pentru realizarea proceselor economice;

Contributii directe la activitatea economica prin intermediul impactului de materii prime si energie. Mediul inconjurator furnizeaza materiile prime si energia necesara dezvoltarii proceselor economice. O resursa suplimentara o constituie capacitatea mediului care receptioneaza aceste impulsuri de a absorbi si transforma deseurile intr-o noua resursa;

Contributii la sustinerea sistemelor suport de viata. Este cazul serviciilor ecologice ce sunt bine definite, cum ar fi rolul padurilor de protejare a bazinelor hidrografice sau capacitatea zonelor umede de purificare a apei, care din pacate sunt adesea ignorate in cadrul analizei economice a mediului. Exista servicii mai ample, care sunt mult mai greu de caracterizat in termeni economici. Ele sunt de o importanta fundamentala deoarece fara acestea economiile nu ar putea functiona in forma lor curenta. Unul dintre acestea este ozonul stratosferic ce ajuta la reglarea nivelului de radiatii ce ating pamantul.

Contributii directe la produsul intern brut (PIB) prin intermediul unui sector de mediu. Investitiile pentru protejarea mediului inconjurator creeaza venit si locuri de munca. Acest aspect a fost mult timp neglijat, intrucat s-a considerat ca investitiile in sectorul de mediu restrictioneza cresterea, dauneaza competitiei internationale si reduc locurile de munca.

La modul simplificat, functiile pot fi reprezentate, de exemplu, de purificarea apei prin filtre naturale, prevenirea eroziunii solului prin impaduriri, retinerea poluantilor atmosferici, retinerea apei in sol, fixarea carbonului din atmosfera, etc.

Fata de cele aratate deja, mai trebuie luate in considerare si alte aspecte importante prezentate in cele ce urmeaza.

Tinta de conservare si prezervare a resurselor naturale trebuie pusa in legatura directa cu capacitatea mediului, sustinuta si de stocurile sale de resurse naturale, de a asigura permanent starea de echilibru ecologic, prin mentinerea potentialului de autosustenabilitate. Orice tendinta de specializare a resursei, respectiv orice alocare a unui element al capitalului natural pentru o utilizare precisa reprezinta o optiune fata de potentialul utilizabil al acestuia. In acest caz are loc o diminuare a varietatii potentiale a capitalului natural. Daca, insa, specializarea reprezinta o directie inovatoare de utilizare, aceasta masura poate fi considerata o posibilitate noua de imbogatire a capitalului natural.

Dificultatile privind accesul la materii prime si resursele energetice impun valorizarea acestei tinte.

Aceasta tinta se coreleaza cu restrictiile calitative si cantitative de eficienta economica a atragerii si utilizarii resurselor naturale. In general, pe drumul de minima rezistenta, atragerea resurselor are loc in ordinea descrescanda a eficientei lor si, ca urmare, aceeasi cantitate de utilitati se obtin prin intrebuintarea unui volum mai mare de factori de productie.

Scaderea prin consum a stocurilor naturale de resurse, face ca acestea sa devina scumpe si deficitare. Acest lucru determina necesitatea taxei asupra resurselor deficitare, care trebuie sa se adauge la costul suplimentar determinat de utilizarea unor resurse deficitare.

Intrucat in metalurgie capitalul natural intrebuintat preponderent (minereuri si combustibili fosili) este neregenerabil, conservarea si prezervarea bazei de materii si energie este justificata si de caracterul epuizabil al resurselor, proces evaluat prin indicatorul rata de epuizare. Pentru o perioada de timp, acest indicator are o valoare optimala, avand in vedere ca el este influentat de doua categorii de factori antagonici: pe de o parte rata scade, datorita diversificarii bazei de resurse, dar pe de alta parte, se mareste din cauza consumurilor de resurse.

Epuizarea prin consum a resurselor naturale neregenerabile ridica problema inlocuirii acestora, proces caracterizat din punct de vedere econologic prin valoarea de inlocuire a resurselor naturale, care reprezinta cheltuieli pentru aducerea noilor resurse inlocuitoare la valoarea de utilizare pe care o aveau resursele epuizate.

In sfera minerit (extractie) - preparare - transport sa utilizator tehnologic, inlocuirea presupune urmatoarele activitati:

- extragerea de materii prime si energie din zacamintele in functiune, dar in conditii mai dificile;

- extragerea de materii prime din noi zacaminte, de regula mai greu de exploatat;

- conversia resurselor dintr-una in alta.

Rezervele de capital natural neregenerabil, desi sunt finite, nu sunt absolut epuizabile, cu atat mai mult cu cat in virtutea principului conservarii materiei, acestea nu pot fi distruse fizic, devenind partial reintegrabile prin intermediul unor procese de procesare adecvate. Conceptia privind disponibilul de resurse materiale trebuie sa fie, deci, esentialmente dinamica prin faptul ca rezervele epuizabile nu pot fi considerate ca un stoc fix, imuabil. Termenii care definesc cantitativ rezervele neregenerabile se impun a fi perceputi ca variabile dependente de timp si deci de condtiile tehnico-economici. Spre deosebire, resursele energetice sunt supuse, in procesul transformarii, unidirectionalitatii energiei si intermediabilei sale degradari sub forma de caldura nerecuperaila, ceea ce pune in evidenta imposibilitatea reciclarii calitative a caldurii.

Tinta conservarii resurselor si a optimizarii consumului este sustinuta si de faptul ca este impusa de necesitatea evaluarii functiei obiectiv, care este optimul economico-social. Acesta poate si exprimat ca raport cu valoare maxima intre efectul economico-social util (y) si volumul resurselor (x) [8]

(1)

sau ca raport minimizat intre volumul resurselor si efectul economico-social:

(2)

Trebuie tinut cont si de valoarea externalitatilor (a efectelor economico-sociale ale poluarii) si a risipei de energie, y_p si de cheltuielile de protectie a mediului si a resurselor naturale, . Adica:

, sau (3)

Optimizarea (prin maximizare sau minimizare) a functiilor de mai sus inseamna caile mentionate in continuare.

q       Maximizarea efectului util. In metalurgie aceasta inseamna marirea valorii de intrebuintare a produsului, care se poate realiza in principal prin:

- minimizarea consumurilor specifice energetice si de materiale;

- marirea gradului de procesare avansata care, prin cresterea gradului de ordonare a materiei in produs determina marirea negaentropiei si deci, a valorii adaugate.

q       Minimizarea cheltuielilor totale.

q       Maximizarea mijloacelor de satisfacere a trebuintelor

In plus, trebuie retinut ca ceea ce a adus nou Strategia Nationala de Dezvoltare Durabila a Romaniei (SNDDR) este abordarea holista a multitudinii problemelor dezvoltarii Romaniei si analiza pe termen lung a efectelor sale. Lucrarea nu se rezuma la cresterea economica ci prezinta, pentru prima oara, in mod concret problema viitorului prin prisma resurselor. Grija pentru conservarea resurselor naturale, utilizarea lor judicioasa si refacerea acestora, pentru pastrarea starii de sanatate a populatiei, securitatea alimentara, imbunatatirea conditiilor de viata si educatia continua sunt tot atatea puncte cheie ale noii maniere de abordare a viitorului. Dezvoltarea este necesara, dar ea, in actualul context, trebuie sa insemne calitate si sa fie realizata numai in limita capacitatii de suport a resurselor (naturale si umane) proprii sau atrase. Problema atragerii resurselor trebuie privita, in primul rand, prin prisma costurilor, dar si a raritatii lor la nivel global.

In etapa actuala a tranzitiei, cheia modificarii traiectoriei Romaniei catre o dezvoltare durabila o reprezinta gestionarea eficienta a resurselor in directia competitivitatii interne si externe a bunurilor si serviciilor nationale.

Sarcina societatii romanesti, cu toate componentele sale, este pentru urmatorii ani, "sa realizam mai mult cu mai putine resurse" pentru cresterea calitatii vietii generatiilor prezente si a celor viitoare si realizarea avantajelor competitive ale societatii noastre.

Desi problema resurselor a devenit din ce in ce mai mult o problema a lumii si nu a unei singure tari, nu doar dimensiunea globala impune gandirea unei dezvoltari pe termen lung a Romaniei in conditii de durabilitate, ci si propria nevoie de protejare si conservare a capitalului sau natural.

SNDDR intra mai in amanunt si recomanda:

recalibrarea infrastructurii, densitatii si calitatii fluxurilor de materiale si energie aflate in stare de schimb cu componentele capitalului natural;

stoparea procesului de deteriorare a capitalului natural, initierea refacerii acestuia;

reducerea duratei de exploatare a resurselor neregenerabile pe baza promovarii, in procesul de restructurare a economiei, a tehnologiilor cu consumuri mici de materii prime si energie si pe baza reintegrarii materialelor secundare;

marirea capacitatii productive si de suport a capitalului natural.

Scurta analiza cu elemente de teorie economica a epuizarii resurselor naturale destinate metalurgiei

Se admite ca tinta referitoare la conservarea, prezervarea si minimizarea consumurilor de resurse naturale poate fi analizata apeland la conceptual numit valoare economica totala pentru evaluarea mediului, in care sunt cuprinse diferite tipuri de avantaje:

avantaje pentru utilizatori ( valoarea de utilizare);

avantaje intrinseci (valoare intrinseca);

Conform teoriei economice, valoarea economica totala pentru evaluarea mediului, V_et, poate fi stabilita analitic pe baza relatiilor [8]:

(4)

(5)

(6)

Se poate apela deasemenea la structura grafica prezentata in figura 1.

Fig.1. Structura valorii economice totale pentru evaluarea mediului [8].

In relatiile de mai sus notatiile inseamna:

V_u - valoarea de utilizare;

V_nu - valoarea de neutilizare;

V_ud - valoarea de utilizare directa; este determinata de contributia factorilor de mediu la procesul de productie sau de consum si este exprimata prin valoarea (pretul) de piata a acestora;

V_ui - valoare de utilizare indirecta; se refera la beneficiile sau costurile legate de serviciile pe care factorii de mediu le furnizeaza pentru mentinerea indirecta a procesului de productie sau consum; in aceasta categorie sunt incluse functii ecologice;

V_up - valoarea de utilizare potentiala; consta in premiul acordat de anumiti consumatori pentru nefolosirea unui anumit bun ecologic in dorinta de a evita riscul de a nu-l mai avea disponibil pentru viitor (se refera in special la protejarea biodiversitatii etc.);

V_nu - valoarea de neutilizare; componenta principala a acesteia este valoarea existentiala, V_e, ce reprezinta expresia monetara a satisfactiei morale de a sti ca o anumita componenta ecologica exista fara intentia de a o folosi, in prezent sau in viitor.

Fata de cele de mai sus, inginerul metalurg este preocupat in mod special de V_ud si V_ui. Prin primul component, V_ud, el are in vedere rezervele de resurse naturale de calitate, pe care trebuie sa le conserve. Principala politica prin care actioneaza in acest sens este reprezentata de conservarea, prezervarea si minimizarea consumurilor de resurse naturale. Prin al doilea component, V_ui, el se preocupa de prevenirea si controlul poluarii (costurile legate de serviciile induse de poluarea mediului) prin minimizarea cantitatilor de efluenti poluanti cu impact negativ asupra factorilor de mediu.

1. Prezervarea capitalului natural destinat metalurgiei

Strategic vorbind, in metalrgie, conservarea si prezervarea capitalului natural imbraca forma a ceea ce se numeste extinderea (largirea) bazei de materii prime, combustibili si energie, strategie despre care se pot afirma cele mentionate mai jos.

Capacitatea de adaptare (autosustenabilitate) a patrimoniului de capital natural este direct proportionala cu diversitatea componentelor sale (pentru a raspunde la variatia mediului exterior, un patrimoniu trebuie sa se caracterizeze printr-o varietate superioara acestuia); devine evident, in acest context, necesitatea diversificarii bazei de materii prime si energetice a metalurgiei;

Diversificarea bazei energetice si de materii prime constituie, in fond, o politica majora de prezervare a capitalului natural in conditii de ecologizare a mediului;

Continuand ideea de mai sus se poate accepta ca largirea bazei de energie si combustibili inseamna politica important de conservare a capitalului natural de calitate superioara.

In cele ce urmeaza se vor face referiri la politicile, caile si masurile de extindere a bazei de resurse naturale in metalurgie.

1.1. Politici si masuri specifice

Avand in vedere cele de mai sus, inginerul metalurg trebuie sa proiecteze si operationalizeze un plan de politici si programe referitoare la contributia sa privind prezervarea capitalului natural, plan care dupa parerea autorilor ar putea avea urmatoarea structura:

recalibrarea densitatii si calitatii fluxurilor de materiale aflate in stare de schimb cu capitalul natural;

reducerea ratei de exploatare a resurselor energetice neregenerabile.

1.1.1. Recalibrarea densitatii si calitatii fluxurilor de materiale aflate in stare de schimb cu capitalul natural

Aceasta parghie de operationalizare a conceptului DD de catre inginerul metalurg este asigurata in special prin cai care vor fi abordate in cele ce urmeaza.

A.     Cresterea capacitatii productive si de suport a capitalului natural.

Capacitatea productiva si de suport este un indicator nou, care nu a fost inca definit si cuantificat in mod clar. El vizeaza in fond necesitatea ca prin proprietatile sale tehnologice (de exploatare), materia prima sa satisfaca restrictiile de proces. Astfel, in cazul minereurilor de fier, capacitatea productiva si de suport este determinata de caracteristici, precum: structura granulometrica (dimensionala), compozitia in minerale utile, reductibilitatea, etc.

In continuare vor fi enumerate cu titlu informativ principalele masuri ingineresti aplicabile in acest sens.

A.1. Procedee de obtinere a minereurilor bucati din materiale pulverulente.

A.2. Tehnologii de procesare neconventionala a minereurilor pulverulente (marunte).

A.2.1. Procedee cu reducator gazos si incarcatura solida:

a) Procedeul Fior;

b) Procedeul Finmet;

c) Procedeul Circored;

d) Procedeul Iron-Carbide.

A.2.2. Procedee cu topire recucatoare.

A.2.2.1. tehnologii cu module de gazeificare si topite:

a) Procedeul Corex;

b) Procedeul Firex.

A.2.2.2. Tehnologii folosind reactare cu topituri de fonta:

a) Procedeul DIOS;

b) Procedeul Hismelt;

c) Procedeul Cyclone Converter Furnace.

B. Rata de utilizare tehnologica a materiei prime este un indicator care, prin marire, poate completa semnificatia capacitatii productive si de suport, mai ales daca se vizeaza faptul ca el poate fi imbunatatit exact prin procedeele descrise la puntul precedent.

C. Productivitatea consumarii (utilizarii) resurselor naturale si valoarea adpugata pe unitatea de capital natural constituie doi noi indicatori despre care se poate afirma:

- primul este apreciat de fapt prin consumul specific de materii prime; exprimat sub forma de productivitate se incearca sa se scoata in evidenta dinamismul masurilor de imbunatatire;

- cel de-al doilea permite analizarea eforturilor privind necesitatea procesarii cat mai avansate a materiilor prime;

- devine evidenta preocuparea pentru marirea acestor doi indicatori.

Pentru analizarea lor se foloseste ca unitate de masura raportul dintre PIB si DMC (totalitatea materialelor consumate - direct material consumption). In 1980, in UE acest indicator era 867 /t, iar in 2000 - de 1316 /t. Se tinde ca el sa depaseasca 3200 /t.

D. Folosirea de inlocuitori pentru materii prime.

D.1. Inlocuitori pentru minereurile de fier.

Este vorba despre elaborarea fontei in furnal, unde minereurile de fier pot fi inlocuite prin tunder, namoluri sau chiar fier vechi maruntit.

D.2. Inlocuitori pentru fierul vechi.

In ultimul timp tot mai multi specialisti considera fierul vechi materie prima si nu material secundar destinat reciclarii (a se vedea sub capitolul ..). Intr-un astfel de context se pune problema inlocuirii fierului vechi cu alte materiale la elaborarea otelului in cuptoare cu arc electric (CAE). Pot fi intrebuintate:

- fonta alba de afinare, sub cele doua forme: lichida sau solida;

- materiale solide de substituire, MSS, reprezentate in special de buretele de fier sub cele deoua variante DRI (direct reduced Iron) si HBI (hot briquitting Iron) la elaborarea otelului in cuptoarele cu arc electric (CAE).

E. Asigurarea calitatii materialelor si materiilor prime.

In metalurgie, ca de altfel si in celelalte sectoare ale industriei materialelor, problema calitatii, dependente fundamental de puritate, este foarte complexa.

Referitor la produsele finite (laminate lungi si laminate plate) puritatea este determinanta pentru poprietatile tehnologice (de exploatare) revendicate de beneficiar. Aceasta afirmatie justifica necesitatea ca in cadrul relatiei cauza-efect, cunoasterea tehnologica sa acorde importanta mare calitatii (si in primul rand puritatii) materialelor si materialelor prime, care in cadrul procesului de fabricatie inseamna cauza initiala a puritatii produselor livrabile.

Faptul ca problema calitatii materiilor si materiilor prime devine obiectiv DD este subliniat si de unele atentionari aduse metalurgistilor de managementul calitatii totale:

Procesul, conform ISO 9000/2000, este definit ca ansamblul de activitati corelate sau in interactiune care transforma elementele de intrare in elemente de iesire;

Calitatea produsului este direct determinata de calitatea materiilor prime si materialelor, a componentelor aprovizionate, de calitatea utilajelor si echipamentelor tehnologice. De aceea, in conceptul calitatii totale, furnizorii reprezinta valoare de baza. Furnizorii pot contribui in mod esential la satisfacarea clientului si prin aceasta la asigurarea competitivitatii. Orice defect al produsului livrat de furnizor se va repercuta asupra calitatii produsului final. De aceea furnizorului trebuie sa i acorde o atentie deosebita. Este foarte util sa se stabileasca cu el o relatie de colaborare integrata, deschisa, ceea ce se traduce in final in avantaje pentru client. Necesitatea satisfacerii clientului final revine atat organizatiei care livreaza produsul final, cat si furnizorilor acesteia.

Materialele si materiile prime trebuie sa indeplineasca o serie de caracteristici tehnologico-functinale, dintre care mai importante sunt:

disponibilitatea;

adaptabilitatea;

interschimbabilitatea.

In viziunea managementului calitatii totale rolul furnizorului nu se limiteaza numai la a furniza produse si servicii. Stimulat si ajutat de catre organizatia beneficiara, furnizorul poate aduce o contributie importanta la dezvoltarea produselor noi si a tehnologiei prin oferta de materiale, componente etc. de calitate imbunatatita, la costuri din ce in ce mai mici, obtinute prin eforturi de creatie si inovatie tehnologica.

Fluxurile de materiale intre furnizor si client trebuie sa fie foarte flexibile. Trebuie sa se micsoreze marimea loturilor de produse livrate si sa se mareasca frecventa livrarilor. Sa se tinda catre livrari just time in vederea reducerii stocurilor (stock zero), atat la furnizor cat si la client.

Atingerea unor obiective ca cele de mai sus, ca si a altora nementionate, depinde de potentialul CDI in asigurarea calitatii superioare pentru materialele si materiile prime destinate incarcarii cuptoarelor metalurgice.

CDI abordeaza chestiunea puritatii materiilor prime diferentiat in functie de fluxul tehnologic de fabricatie siderurgica, stiut fiind ca in momentul de fata exista practic doua fluxuri:

fluxul integrat pe furnal-convertizor (FFC), care detaliat se deruleaza dupa schema: (minereu de fier, cocs) (aglomerare, peletizare) (furnal) (convertizor) (TC) (Laminare); este fluxul tip Galati;

fluxul integrat pe cuptor cu ac electric (FCAE) derulat dupa segmentele: (incarcatura metalica, preponderent fier vechi) (CAE) (TC) (Laminare); acest flux mai poarta denumirea si de miniuzina ; este fluxul tip Hunedoara.

Aspectul esential legat de importanta puritatii materiilor prime ce alcatuiesc incarcatura primara a fluxurilor, consta in potentialul acestora de a transmite otelului elaborat metale reziduale care influenteaza negativ unele proprietati tehnologice si in special capabilitatea la ambutisare (eventual adanca) a produselor plate (table, benzi). Minereurile de fier si carbunii cocsificabili nu sunt purtatori de astfel de metale, spre deosebire de fierul vechi care, mai ales in ultimii ani, a devenit o reala cauza de impurificare a otelului final cu metale reziduale nedorite.

Pornind de la premisele de mai sus cele doua fluxuri s-au specializat:

FFC este programat pentru fabricarea de produse plate; in acest caz nu exista deficiente serioase in legatura cu starea materiilor prime; se ridica doar problema minereurilor marunt-pulverulente si a calitatii tot mai scazute a carbunilor cocsificabili;

FCAE este recomandat pentru fabricarea produselor laminate lungi (profile, teava, sarma).

Ambitiile actuale ale CDI siderurgice sunt insa de a transforma si FCAE intr-un posibil producator de plate, spargand astfel monopolul detinut de FFC. Cu aceeasta informatie se intra in zona unui program de mare ambitie al cunoasterii tehnologice. Directiile principale pe care isi propune CDI sa actioneze in acest scop sunt doua:

dilutia topiturilor in metale reziduale prin utilizarea in incarcatura CAE a materialelor inlocuitoare pentru fierul vechi; aceste componente ale noii categorii de incarcatura poarta denumirea de materiale alternative;

noua metalurgie a fierului vechi.

1.1.2. Prezervarea resurselor de combustibili fosili prin reducerea ratei de exploatare a resurselor energetice neregenerabile

Rata de exploatare este indicatorul econologic prin care se poate evalua sistemul consumarii rezervelor naturate de capital natural. Ele sunt in directa corelatie cu indicatorul numit anterior rata de epuizare.

I. Despre importanta intensitatii energetice

Daca se admite definitia data anterior intensitatii energetice, conform careia , devine evident ca o politica principala de prezervare a capitalului natural energetic (reprezentat pentru metalurgie, preponderent prin combustibilii fosili) este marimea intensitatii energetice. Unele prognoze arata ca in Romania, pentru perioada 2003-2015, ar urma sa creasca cu 40%, in conditiile in care ritmul anual de crestere a PIB sa fie de cca 50%. In acest fel se preconiza ca sa fi fost 33 USD/GJ in 2003 si 37 USD/GJ in 2007.

Cunostintele de mai sus, meralurgii le-au imprumutat de la ecologii lor, economisti si energetici. In metalurgie insa, situatia este mai complicata, deoarece arderea combustibilului nu este un fenomen pur energetic (obtinere de caldura), ci unul tehnologico-energetic, in sensul ca un combustibil (numit si el combustibil tehnologico-energetic) este in acelasi timp si generator de caldura (prin ardere), dar si agent tehnologic (participant la procesele din agregatul metalurgic). Asemenea situatii se intalnesc atat la cuptoarele de incalzire (cu arderea combustibilului in jet de flacara), cat si la cuptoarele verticale de elaborare cu arderea combustibilului solid in strat.

La cuptoarele cu ardere in jet de flacara, acest proces trebuie astfel condus, incat sa se optimizeze procesele de oxidare sau reducere de la suprafata incarcaturii metalice.

La cuptoarele verticale (furnalul) cu arderea combustibilului solid (cocsul) in strat, acesta genereaza caldura, dar participa efectiv si la derularea proceselor de reducere a fierului din oxizi.

In baza celor de mai sus se poate afirma ca in metalurgie eficienta energetica trebuie sinergizata cu eficienta tehnologica, astfel incat sa se opereze cu un nou indicator, numit eficienta tehnologico-energetica, indicator care pana in prezent nu a fost clar definit si nici cuantificat.

II. Largirea bazei de combustibili si energie

Si in cazul sferei energetice, politica remarcabila este extinderea bazei de combustibili si energie, cu atat mai mult, cu cat in unele situatii pentru metalurgie unii combustibili au devenit scumpi si deficitari.

Intr-o astfel de situatie se afla gazul natural romanesc, care datorita continutului ridicat de CH₄ are un mare potential de valorificare in industria chimica. In acest fel, desi nu este deficitar, pentru metalurgie el poate fi considerat scump[*].

Intr-un astfel de scop se poate apela la masurile recomandate in continuare.

A. Intrebuintarea de combustibili inferiori ca inlocuitori ai combustibililor scumpi si deficitari.

Pentru metalurgie combustibili scumpi si deficitari sunt cocsul si gazul natural, iar combustibili inferiori (din punct de vedere tehnologic) - carbunii (ligniti, de exemplu) si pacura de proasta calitate (continut ridicat de sulf). Prin anumite masuri specifice (ardere sub forma pulverulenta sau in stare gazeificata) cpmbustibilii inferiori pot fi utilizati ca inlocuitori ai cocsului.

La fel, in locul gazelor naturale, se poate apela la resursele energetice secundare reprezentate de produsele gazoase rezultate in urma proceselor metalurgice (gazul de furnal, gazul de convertizor gazul de cocserie). Intrucat ele contin componente combustibile (H₂, CO, CH₄) pot fi folosite drept combustibili.

B. Masuri de prezervare a resurselor de carbuni.

In siderurgie, procesul fundamental de elaborare a fontei in furnal se bazeaza pe reacsiile:

FeO + C Fe + CO₂

FeO + CO Fe + CO₂

Furnizorul agentilor tehnologici C si CO este cocsul fabricat din carbuni (huile cocsificabile). Aceasta tehnologie, pe langa faptul ca este mare producatoare de CO₂, contribuie in mod evident si la epuizarea zacamintelor de carbuni. Pornind de la aceasta afirmatie, siderurgii sunt preocupati astazi de trecerea la noi tehnologii pentru elaborarea fontei prin care sa se renunte la carbonul furnizat de cocs. Este vorba despre o noua politica numita siderugie fara cocs, sau, vizand un cadru mai larg, decarbonitarea siderurgiei. In acest context trebuie retinuta atentia tot mai mare care se acorda unor proceduri atipice, precum:

- utilizarea hidrogenului ca reducator;

- obtinerea fierului prin electroliza din topituri de oxizi, dupa medelul existent in industria aluminiului.

C. Inlocuitori tehnologico-energetici pentru energia electrica.

O asemenea cale se refera evident la instalatiile tehnologice electrice (in special cuptoarele electrice) si mai ales pentru zonele unde energia electrica este scumpa si deficitara. Principala sursa termica inlocuitoare este arderea combustibililor (combustia). Intrucat in numeroase situatii combustibilul ars in locul energiei electrice are si functie tehnologica (participa la proces) se considera ca in acest caz este vorba de inlocuitori tehnologico-energetici.

Masuri posibile de aplicat in aceasta directie sunt:

- inlocuirea energiei electrice cu arderea oxi-gaz a unui combustibil gazos;

- arderea tehnologico-energetica de carbune pulverizat in jet de oxigen.

III. Gospodarirea durabila in domeniul utilizarii combustibililor

Gospodarirea durabila reprezinta un instrument managerial major de operationalizare a obiectivelor de siderurgie durabila referitor la prezervarea combustibililor solizi. Masurile, care se inscriu in sfera larga a economisirii prin prevenirea risipei, se refera la:

- rationalizarea manipularii si depozitarii combustibililor;

- fundamentarea stiintifica a normelor de consum.

2. Optimizarea consumurilor specifice de capital natural

Se impune de la bun inceput a mentiona ca in metalurgie tintele economico-tehnologice trebuie in primul rand optimizate, la limita, prin cele doua variante: maximizare sau minimizare. Intrucat in cazul consumarii resurselor, necesitatea tinde catre minimizare, in continuare se va intrebuinta sintagma minimizarea consumurilor specifice.

2.1. Influenta micsorarii consumurilor specifice

asupra cantitatilor de emisii poluante

Intr-o fabricatie, nivelul cheltuielilor legate de energie, combustibili, aprovizionare cu materii prime si ecologizarea mediului ocupa un loc important. La fel de insemnate sunt si cele privind prevenirea si controlul poluarii. De aceea este foarte important a se cunoaste rolul econologic al folosirii capitalului natural in producerea substantelor poluante.

Dupa cum se sustine, procesul metalurgic poate fi echivalat cu un sistem termodinamic, despre care se poate spune:

Printre marimile de intrare se afla componente de capital natural (minereu, combustibili, materiale auxiliare, etc);

In conturul procesului aceste materiale sufera transformari ce pot fi caracterizate pe baza legilor fizico-chimice;

Printre marimile iesite se afla si substante poluante;

Cele de mai sus pot fi ilustrate de situatia simpla data in figura 2:

Fig.2. Transformari in procese metalurgice.

Conform legii actiunii maselor (Guldberg- Waage) pentru un proces de echilibru, raportul dintre produsul concentratiilor marimilor iesite si produsul concentratiei marimilor intrate este o constanta.

Procesul de elaborare a fontei descries anterior prin reactia:

FeO + CO Fe+CO₂

poate fi rescris astfel:

M + CO Fe + P

(minereu, (CO_2,

capital natural) poluant)

In functie de concentratiile [ ] substantelor in sistem, constanta de echilibru este:

Devin evidente unele concluzii:

- o data cu scaderea consumurilor specifice de component de capital, M, scade cantitatea de poluant, P

- pe cale de consecinta, se micsoreaza cheltuielile pentru prevenirea si controlul poluarii.

Desi in acest subcapitol prezervarea si minimizarea consumurilor sunt tratate diferit, trebuie retinut ca, in mod indirect, ultima contribuie si ea la prezervare.

Intrucat in acest subcapitol se pune problema rolului consumurilor specifice de capital natural ca element econologic de analiza, se apreciaza ca acesta trebuie corelat cu elemente ale conceptului V_et.

Pe baza celor de mai sus, inginerul metalurg trage concluzia ca problema consumurilor specifice industriale, ca obiectiv econologic, trebuie pusa, in primul rand, in legatura directa cu V_ui.

Metodologic inseamna ca trebuie dedus un model care sa stabileasca legatura:

(8)

unde: este variatia valorii de utilizare indirecta indusa prin modificarea in sensul minimizarii a consumurilor specifice de capital natural necesar la fabricarea unui anumit produs metalurgic, iar este variatia cantitatii de poluanti datorata aceleiasi cause.

Cantitatea de poluanti P_pol trebuie corelata cu consumul specific de capital natural, dupa o ecuatie de forma:

In ecuatia de mai sus, consumul specific de capital natural se exprima in [m³_N; kg capital natural sau kwh/tprodus metal]. Factorul f_e este factorul de emisie definit in subcapitolul 2.

In cazul aplicarii unei masuri de micsorare a consumului specific de capital natural, variatia cantitatii de poluanti, si implicit, variatia valorii de utilizare indirecta este:

In relatia de mai sus este consumul specific in situatia initiala (fara masuri de minimizare), iar este consumul specific dupa operationalizarea masurilor de minimizare. Micsorarea consumurilor specifice de capital natural duce cu gandul la obtinerea economisirii E_c.p:

Este recomandabil ca in final sa se deduca modelele:

(12)

(13)

2.2. Politici si masuri de optimizare in metalurgie

a consumurilor specifice de capital natural

In metalurgie, preocuparile pentru reducerea consumurilor de capital natural, sunt proiectate pe doua directii:

- cazul materiilor prime;

- cazul combustibililor (fosili sau procesati).

2.2.1. Micsorarea consumurilor specifice de materii prime

In acest caz sunt inscrise in primul rand (si preponderant) minereurile, alaturi de care se folosesc si materiale tehnologice auxiliare. Consumurile de materiale pot fi analizate pe baza bilanturilor de materiale ridicate fie, integral pentru fluxul global (minereu - produs metal metalurgic), fie secvential, pentru o anumita faza a fluxului global.

Indicatorul econologic important pe care-l poate utiliza intr-un astfel de caz inginerul metalurg este randamentul in metal sau indicele de scoatere, I_s[%], care reprezinta raportul dintre cantitatea de metal, M_m.i, intrata in conturul fluxului tehnologic si cantitatea de metal, M_m.u, care, ca marime de iesire, este intrebuintata in mod util (produsul metalurgic sau marimea de intrare in urmatoarea secventa a fluxului global).

(14)

In ultimul timp pentru analize economico - tehnologice se recomanda folosirea indicatorului numit valoare in utilizare (value in use) - VIU, care ia in considerare cheltuielile impuse prin tehnologii de micsorare a consumului.

In cele ce urmeaza se vor nominaliza principalele cai, prin care se poate mari indicele de scoatere:

Intensificarea proceselor de schimb de masa, zgura - topitura metalica;

Marirea gradului de asimilare a elementelor de adaos.

Utilizarea zgurii spumate la elaborarea otelului.

Extinderea elaborarii metalelor in strat fluidizat;

Noi tehnologii de rafinare a topiturilor metalice;

Divizarea fluxurilor tehnologice (realizarea prereducerii in instalatii separate de cele pentru reducere) sau comasarea fluxurilor (tehnologie combinata de laminare si forjare);

Tehnologii de productie (fabricatie) continua (turnarea continua, eleborarea continua a otelului);

Fluxuri integrate, realizate in unitati compacte integrate (integrated compact mill - ICM);

Marirea flexibilitatii fluxurilor (mai cu seama in zona procurarii si prepararii materialelor si materiilor prime);

Introducerea pe scara larga a metalurgiei secundare;

Prevenirea pierderilor datorate proceselor nedorite de reducere sau oxidare in incarcatura metalica.

2.2.2. Micsorarea consumurilor specifice de combustibil si energie

Micsorarea consumurilor specifice de combustibil si energie se poate analiza pornind de la bilantul termic (energetic) al fluxurilor tehnologice si instalatiilor.

Din punct de vedere tehnologico - energetic se apeleaza la urmatorii indicatori:

randamentul termic,

randamentul energetic (16)

randamentul energetic global, (17)

gradul de utilizare a combustibilului, .   

In relatiile mentionate P_u este puterea termica necesara in mat util, reprezinta suma puterilor termice introduse in conturul agregatului, P_s inseamna puterea recuperata secundar, P_el este puterea la consumatorii electrici, este puterea furnizata de arderea combustibilului inainte de luarea masurii de micsorare a consumului, iar are aceeasi semnificatie, dupa micsorarea consumului.

Din punct de vedere econologic se poate apela la economie (indicele de economisire):

unde B₁ este consumul de combustibil inainte de masura de economisire, iar B₂ - dupa masura de economisire.

Si in acest caz se vor nominaliza unele masuri tehnologico - energetice de micsorare a consumurilor in metalurgie:

utilizarea resurselor secundare energetic (RES);

preincalzirea incarcaturii metalice;

intensificarea precoselor de ardere a combustibililor si de transfer termic intre agentul termic si incarcatura metalica prin:

- preincalzirea aerului de combustie;

- imbogatirea in oxigen a aerului de combustie;

- recircularea gazelor arse.

micsorarea pierderilor termice prin constructia agregatului apeland la:

- marirea rezistentei termice a zidariei;

- ecranarea termica a agentului termic (ecranarea arcului electric la CAE cu zgura spumata).

intensificarea unor procese tehnologice:

- elaborarea metalelor in regim duplex;

- agitarea topiturilor;

- barbotarea topiturilor.

In ceea ce priveste rationalizarea consumurilor specifice de energie electrica la cuptoarele electrice, unde se apeleaza la electrotermie, se recomanda urmatoarele:

extinderea procedeelor mixte de obtinere a caldurii: aplicarea combustiei si a electrotermiei la acelasi cuptor, tinand cont de faptul ca unul dintre aceste procedee devine mai eficient daca este atasat unei anumite faze a procesului tehnologic de fabricare a materialului metalic;

utilizarea materialelor electrotermice de ultima generatie, cu valori optime pentru proprietatile lor (conductibilitate, rezistivitate electrica, proprietati magnetice, proprietati dielectrice etc.);

cresterea randamentelor electrice, , prin: micsorarea rezistentelor electrice de contact, uniformizarea incarcarilor celor trei faze de alimentare, micsorarea pierderilor electrice in transformator si retelele scurta de alimentare, adoptarea unor valori optime pentru densitatile de curent;

folosirea procedeelor moderne de obtinere a caldurii bazate pe jet de electroni si plasma;

extinderea derularii procesului tehnologic in vid;

utilizarea transformatoarelor de mare putere, sau altfel scris, functionarea in regim UHP (ultra high power) sau chiar SHP (super high power);

agitarea inductiva a topiturilor;

adoptarea unor tehnologii corecte de incarcare, tinand cont de legatura ce se stabileste intre proprietatile si structura incarcaturii si parametrii electrici (in special de camp electro - magnetic).

Pseudo-componente de capital natural

Desi rezultate ale activitatilor antropice, unele materiale au capatat caracteristici si valoare tehnologico-economica asemenatoare unor reserve existente in natura. Astfel de substante pot fi considerate ca pseudo-componente de capital natural. Ele vor fi tratate ca veritabile materii prime (forma de bogatie naturala) utilizabile in metalurgie si nu ca inlocuitori (substituenti) pentru capitalul natural.

1. Fierul vechi- deseu metalic sau materie prima?

Pentru majoritatea siderurgistilor a devenit necesar in ultimul timp raspunsul la intrebarea (care in mare masura este, normal, formala): fierul vechi, trebuie caracterizat ca un material secundar recuperabil sau ca o materie prima (in urmatorii ani, chiar ca un element de capital natural) ?

Se poate sustine cea de a doua parere, aducand in sprijinul acestei afirmatii urmatoarele argumente:

* din punct de vedere calitativ (in special, compozitia chimica), fierul vechi trebuie sa satisfaca multe dintre restrictiile impuse materiilor prime utilizate pe fluxul integrat clasic; in acest context trebuie retinut ca producatorii de otel pe convertizor reduc consumul de fier vechi la acest agregat din dorinta de a pastra un nivel calitativ ridicat al acestui material, urmare a continutului redus in reziduale nedorite in unele clase de oteluri, de tipul celui pentru ambutisarea adanca, material care reprezinta pondere importanta in gama de produse din otel de convertizor;

data fiind imbunatatirea permanenta a proprietatilor si caracteristicilor impuse produselor din otel, creste cantitatea de fier vechi de calitate superioara pretins de otelarii; acest fapt are repercursiuni directe in industria fierului vechi asupra cheltuielilor cu pregatireea acestui material;

in concordanta cu tehnologiile moderne de elaborare a otelului, se amelioreaza puternic proprietatile acestuia si in consecinta creste durata ciclului de utilizare a echipamentelor din otel, adica altfel spus creste orizontul in care acestea pot deveni material secundar sub forma de fier vechi;

datorita extinderii pe scara larga a TC scade continuu cantitatea de sutaje la laminare, in trecut sursa importanta de fier vechi propriu;

pentru Romania, in urmatorii ani se prognozeaza o balanta deficitara a fierului vechi;

corelarea pretului fierului vechi de calitate superioara cu cele ale inlocuitorilor pentru fier vechi, cu pondere mare pentru fonta de afinare lichida, arata ca evolutia pretului fierului vechi mentionat urmareste evolutia pretului fontei de afinare, decalajul reducandu-se treptat; se apreciaza ca asupra acestui aspect ar trebuie aprofundate cautarile prin alegerea corespunzatoare a criteriilor de comparabilitate si probabil prin trecerea de la curbele punctuale efective la stabilirea de corelatii pe baza curbelor medii ponderate;

este posibil ca in viitor, in masura in care nu se reuseste stapanirea si limitarea impurificarii cu rezidualele nedorite a fierului vechi colectat si livrat otelariilor electrice, sa se asiste la cresterea in incarcatura metalica a cotei de fonte de afinare, respectiv produse obtinute prin procese de reducere in stare solida a minereurilor de fier (ex. Midrex, HZL, eventual Circofer, carbura de fier, etc.); problema competitiei in aceasta directie ramane deschisa; se apreciaza ca in aceasta directie, plecand de la capacitatile existente de producere a fontei, a potentialului existent in acest flux de reducere a costurilor si, in consecinta, a marjei comerciale, competitia estre in favoarea fontei de afinare;

in prezent tehnologiilor si echipamentelor de elaborare a otelului li se impune un grad ridicat de reproductibilitate, fapt care la fluxul integrat pe CAE nu poate fi asigurat decat de fier vechi - materie prima si nu de fier vechi - material secundar;

daca in ceea ce priveste consumurile specifice de energie, fluxul integrat pe CAE este evident superior (tabelul 1), la totalitatea costurilor de productie nu se constata diferente (tabelul 2); si aceste informatii demonstreaza ca fierul vechi trebuie sa fie de calitate ridicata, adica sa indeplineasca o conditie de materie prima.    Tabelul 1

Consumuri de energie integrale

Tabelul 2

Consumuri de productie aproximative la principaleleprocedee

de fabricatie, [%]

In sprijinul celor de mai sus se prezinta ca incheiere, parerile (publicate oficial) specialistilor germani care declara: "Fierul vechi este material valoros si o marfa pentru comertul international." Clasificarea ca deseu pentru refolosire, care este absurda fata de importanta economica a materialului, a fost adoptata in legislatia privind reciclarea deseurilor. De atunci fierul vechi este tratat si in Germania ca un deseu oarecare, cu consecinte pentru consumatori care inca nu sunt inca complet evidentiate. Incercarile de pana acum de a schimba aceasta situatie atat la nivel national, cat european, au esuat.

Problema schimbarii categoriei din deseu in materie prima a fost ridicata in mod insistent in noiembrie 2002, cu ocazia Congresului anual al Asociatiei federale a intreprinderilor germane de colectare si reciclare a otelului (BDSV). In final a fost formulata o propunere germana pentru o solutionare general europeana.

In plus, in ultimul timp, Eurofer considera ca denumirea materialelor secundare rezultate fie in procese siderurgic, fie la punerea in opera, sau dupa utilizare, este domeniu de analiza. Raportul din anul 2001 ridica problema: "Cand se va renunta la includerea fierului vechi in categoria deseurilor ?"

In anul 2002 UNICE a lansat oficial un amendament pentru definirea teremenului de deseu. Se considera ca orice material care are la baza un standard sau o specificatie (asa cum suporta fierul vechi) nu trebuie sa fie inclus in categoria de deseu.

In contextul ultimei informatii trebuie retinut in plus ca operatiile de colectare, pregatire si utilizare la care este supus fierul vechi se racordeaza evident la ceea ce se numeste materie prima (element de capital natural) si nu de deseu. Astfel, dobandirea calitatii fierului vechi devine caz particular al normelor recomandate de ISO 9004-1, din care, se pot desprinde:

caltitatea fierului vechi este obiect de colaborare materiala si informationala furnizor-utilizator;

aprovizionarea corecta a furniturilor incepe cu definirea clara a exigentelor;

nu trebuie confundata marfa de calitate cu marfa de lux; particularizand, se poate afirma ca un fier vechi mediocru este preferabil unuia de lux, daca primul prezinta constanta in mediocritatea sa, in timp ce al doilea afiseaza luxul cu intermitente.

Tinand cont de exigentele ISO 9400-1, in anul 1995, sindicatele profesionale din siderurgia europeana, Eurofer si EFR (European Ferrous Scrap Recyclears) au decis de comun acord introducerea unui nou Referential European al fierului vechi pe baza descrierii clare a calitatii fierului vechi. Lansarea sa oficiala a avut loc la 1 ianuarie 1996. Conform acestui act, calitatea fierului vechi a fost definita direct si simplu pe baza a trei specificatii (componente):

o       puritatea chimica a fierului vechi, subliniata de continutul in fier vechi si de nivelul metalelor reziduale;

o       densitatea si dimensiunile;

o       gradul de siguranta a utilizarii definit prin reguli de securitate tinand cont de efectul posibil al unor substante toxice, explozive sau radioactive.

Cei care lucreaza efectiv in domeniul fierului vechi trebuie sa tina seama de norma NTR-SID 001.0/2001, care preia integral Specificatia Europeana pentru deseuri metalice feroase (fierul vechi), in vigoare la 01.01.1996 in Piata Comuna Europeana, norma adoptata in Romania prin SR 6058-1/1999. Ea tine seama de prevederile cu caracter tehnic din OUG nr.16/2001, modificata si aprobata prin Legea nr.465/2001 si de Ordinul comun MIR-MAP nr.265/503/2001.

2. Nivelul alocarilor pentru emisia de gaze cu efect de

sera (GES) - componenta de capital ?

GES, (in special CO₂, a carei proportie natural-necesara pentru parstrarea echilibrelor termice la scurta planetara este de 0,03%), sunt in calitate de poluant termic, produse antropice. Cu toate acestea, unele evenimente din ultimul timp, de natura politico-statala, permit ca problema GES sa poata fi abordata dintr-un unghi de vedere, la inceput, surprinzator: componenta a bogatiei nationale, de tip capital natural. Despre ce este vorba?

In 1998, sesizand pericolul potential, Programul de Mediu al Natiunilor Unite (United Nations Environmental Program - UNEP) si Organizatia Meteorologica Mondiala (World Meteorological Organization - WMO) au infiintat in comun Comitetul Interguvernamental pentru Schimbari Climatice (Intergovernmental Panel on climate Change - IPCC), cu scopul de a evalua toate informatiile stiintifice disponibile despre schimbarile climatice, impactul socio-economic al schimbarilor climatice si potentiale stategii de reactie.

Ca raspuns la activitatile IPCC, in 1992, la "Earth Summit" din Rio de Janeiro, 154 de state au adoptat Conventia Cadru a Natiunilor Unite asupra Schimbarilor Climatice (United Nations Framework Convention on Climate Change - UNFCCC). UNFCCC a intrat in vigoare in martie 1994. Statutul sau de conventie cadru inseamna ca pot fi adaugate asa - numite protocoale pentru a specifica obiectivele de reducere sau anumite masuri de reducere a emisiilor de GES [32].

La a treia intalnire anuala a Partilor (COP 3), din 1997, de la Kyoto, a fost adoptat un protocol al UNFCCC, asa-numitul Protocol de la Kyoto (PK). Principala realizare a acestui Protocol este stabilirea unor constrangeri legale si cuantificate a emisiilor de GES ale tarilor industrializate. Protocolul de la Kyoto stabileste cantitatile permise pentru fiecare Tara Parte, pentru perioada de angajament 2008-1012.

Pe langa intrarea in vigoare a Protocolului de la Kyoto cu cerintele respective de conformare la reducerile de GES impuse, statele EU trebuie sa se alinieze incepand cu 2005 si cerintelor Directivei UE 2003/87/EC, adoptata in octombrie 2003, referitoare la comercializarea emisiilor conform EU Emission Trading Scheme (EU - ETS), care propune o grila diferita de schema de comercializare a emisiilor din Protocol. Elementul esential in EU - ETS este stabilirea unui plan de alocare pentru emisiile ce pot fi tranzactionate.

Planurile Nationale de alocare reprezinta fundamentul unei scheme de comercializare a emisiilor de gaze cu efect de sera, existand diverse criterii de alocare a emisiilor ce pot fi tranzactionate fie numai intre unitati dintr-un sector industrial al unei tari, fie intre unitati din diferite sectoare industriale dintr-o tara sau mai multe tari, ca in cazul schemei UE.

Sistemul de tranzactionare a emisiilor utilizat in cardul EU-ETS este asa numitul system cap and trade. In cadrul acestuia o autoritate de reglementare stabileste o cantitate de CO₂ alocata fiecarei unitati participante la schema. Referitor la modul de stabilire a unitatilor de alocare (EUA) in cadrul schemei, exista doua posibilitati de alocare a emisiilor catre unitatile participante: grandfathering (gratis, pe baze istorice) si auctioning (contra cost, la pretul pietei certificatelor de CO₂).

Eficienta participarii industriei producatoare de otel din Romania la Schema Uniunii Europene depinde in primul rand de strategia ce va fi adoptata in ralizarea Planului National de Alocare. Fiecare din tarile UE care participa la faza pilot a EU - ETS, incepand cu 1 ianuarie 2005, au elaborate un Plan National de Alocare care cuprinde pentru sectoarele implicate in schema, modul de atribuire a permiselor de emisie de CO₂ si valoarea acestora.

In baza celor de mai sus, analizand simplificat, urmeaza a se lucra cu trei notiuni:

cota alocata (CA) pe baza permiselor de emisie, operatie executata de organismul (european sau national) de alocare;

cota reala de emisie (CR) existenta la unitatea aflata in analiza (unitatea raportoare);

cota tranzactionabila (CT) in vederea comercializarii;

Existenta ultimei cote arata ca sunt situatii in care permisele de CO₂ pot deveni marfa, adica o bogatie care, prin fortare, poate fi considerata pseudo-capital natural. Valoarea concreta a acestui capital este:

Una dintre varaiantele avute in discutie cu organismele europene pentru Romania, ar putea avea forma:

   

unde se considera an de referinta anul 1989, caracterizat prin productia de otel P₁₉₈₉ si factorul de emisie f_{CO2; 1989} [t_CO2/t_otel]. Anul curent (a.c.) luat in analiza este definit prin productiaa P_a.c. si factorul f_CO2;a.c. Ar putea fi utilizata relatia:

(22)

in care este factorul de emisie in anul de referinta, care s-ar putea sa nu fie 1989.

In cazul cand CT<0, unitatea urmeaza a fi penalizata.

Se observa ca factorul dinamic pentru ca permisele (certificatele) CO₂ sa fie considerate pseudo- componente de capital natural este factorul de emisie .

Pentru industriile de proces (bazate pe procese tehnologico-energetice), asa cum este siderurgia, lucrurile se complica insa. Volumele de CO₂ emise in mediu depind de distanta tehnologica intre starea termodinamica reala a procesului si starea de echilibru termodinamic (starea utopica din punct de vedere tehnico-tehnologic). Ele sunt cu atat mai mici, cu cat aceasta distanta este mai mica si tind asimptotic spre valoarea de calcul rezultata pentru starea utopica. Rezulta din acest rationament ca eforturile siderurgilor insemnand apropierea fata de starea de echilibru trebuie stimulate printr-un bonus [31]. Pentru rezolvarea unui astfel de proiect, se propune introducerea unei notiuni noi: randamentul de proces tehnologic, η_p.t., definit ca raportul dintre consumul specific de combustibil calculat pentru starea de echilibru si cel inregistrat in starea reala (ca exemplu, furnalele din Germania lucreaza cu valoarea maxima inregistrata in lume, η_pt = 0,93). Se considera ca pentr atingerea unor valori cat mai mari pentru , siderurgii din alte tari pot fi constransi si apeland la parghia reprezentata de posibilitatea tranzactionarii certificatelor de emisie CO₂. Intr-un asemenea context, ar trebui ca valorile CA si f_CO2 stabilite initial sa fie apoi corelate in scop stimulatoriu (st) astfel:

(23)

(24)

Cele de mai sus demostreaza ca siderurgistii trebuie sa convinga organismele care stabilesc nivelurile certificatelor si taxelor ca in siderurgie exista limite justificate prin legile termodinamicii sub care nu se poate cobori.

In actiunea de comercializare a certificatelor, ar putea aparea si impotriviri, deoarece:

este admis ca emisia de CO₂ este o dovada a gradului de dezvoltare a unei tari; vinzarea certificatelor ar echivala cu o declaratie oficiala de incetinire voluntara a ritmului de dezvoltare; imaginea tarii nu ar avea de suferit?;

daca evaluam cotele alocate de CO₂ ca pe un pseudo-capital natural, acestea nu ar trebui prezervate si pentru generatiile viitoare?;

investitorul strain nu ar fi incurajat sa investeasca intr-o tara mai slab dezvoltata, unde, pe langa forta de munca ieftina, ar gasi si facilitati legate de poluare?

4. Proiectarea si implementarea tehnologiilor metalurgice

cu minimizarea pierderilor

Aceasta tinta trebuie discutata in contrapunere cu o alta, cunocuta in literatura sub denumirea de valorificarea integrala a substantei materiale si energiei [8].

4.1. Despre valorificarea integrala a substantei

materiale si energiei

Pe cale de consecinta, o asemenea teza trebuie pusa in legatura cu conceprul uzina cu zero deseuri, care este vehiculat in ultimii ani si in metalurgie.

Dupa partea autorilor acestei carti, asemenea formulari nu pot reflecta o stare de fapt reala, din cauza unor motivari care vor fi mentionate in continuare.

In primul rand, tinta valorificarii integrle, care presupune posibilitatea derularii proceselor industriale cu randamente de 100%, nu este acceptata de principiul intai al termodinamicii.

In al doilea rand, este vorba despre faptul ca in cazul unui proces metalurgic cantitatea de materiale secundare evacuate dintr-un contur de fabricatie, nu se poate afla sub limita data de legile echilibrelor chimice, conform careia se deruleaza procesul respectiv. Astfel, la elaborarea fontei in furnal, cantitatea de deseu sumit CO₂, nu poate scadea sub cea corespunzatoare echilibrului termodinamic al reactiei:

FeO + CO Fe + CO₂

In al treilea rand, chiar daca se incearca incadrarea tezei valorificarii integrale in conturul conceptului de dezvoltare in sistem circular activ, trebuie avut in vedere ca si in acest caz nu este posibila conservarea totala a materiei sau energiei.

In al partulea rand, in cazul in care capacitatea mediuli de a asimila pierderile este redusa, procesul schimbului descentralizat in mod voluntar nu poate di eliberat de pierderile tehnologice externe necompensate, in afara cazurilor in care:

toate intrarile sunt pe deplin convertite in iesiri, fara a se inregistra reziduuri materile si energetice de-a lungul procesului sau toate iesirile finale sunt complet distruse in procesul de consum, ori

drepturile de proprietate sunt astfel repartizate incat toate atributele relevante din punct de vedere ecologic se afla in proprietatea privata si aceste drepturi sunt comercializate pe pietele concurentiale.

Intrucat, pe de o parte, nici una dintre aceste conditii nu poate fi indeplinita intr-o economie reala, iar, pe de alta, natura nu permite distrugerea materiei (excepltie facand anihilarea materiei cu antimaterie), rezulta ca principala cale de valorificare cat mai avansata a substantei si energiei este minimizarea pierderilor din conturul instalatiei catre mediu.

4.2. Definirea tehnologiilor metalurgice cu minimizarea pierderilor

Cele de mai sus conduc la concluzia ca tendinta de valorificare integrala a substantei si energie se poate materializa practic in maximizarea gradului de utilizare a materialelor si energiilor, g_u.m.e , in conturul proceselor tehnologice, sau, altfel scris, in minimizarea pierderilor in aceleasi contururi.

O justificare in plus, fata de cele aratate anterior, pentru astfel de afirmatii consta in faptul ca pornind de la necesitatea ca o intreprindere antrenata in procesul dezvoltarii durabile trebuie sa transforme resursele materiale in bunuri, activitatea implica tehnici si tehnologii hipopoluante de productie, de transformare a materiei prime, si materialelor secundare utilizand cicluri de fabricatie inchise sau tehnologii inchise, evitand astfel transportul si depozitarea lor in alte destinatii.

Nu trebuie date la o parte parerile conform carora, cel putin pana la cucerirea spatiului cosmic, existenta umana in cerc inchis, la nivel exhaustiv, ramane o dorinta.

Pentru inginerul metalurg concretizarea in fapte tehnico-tehnologice a ideilor de mai sus inseamna proiectarea si implementarea de tehnologii metalurgice cu minimizarea pierderilor (TMMP).

Productia hipopoluanta implica astfel promovarea de tehnici si tehnologii de conservare a resurselor materiale si de energie, eliminarea substantelor toxice si reducerea cantitatii de materiale secundare, inainte de finalizarea procesului de productie. Potrivit acestei conceptii, reducerea impactului ecologic trebuie sa se desfasoare pe durata intregului ciclu de viata al produsului, incepand de la materia prima extrasa, pana la utilizarea si consumarea finala a produsului.

Tehnologia metalurgica cu pierderi minime (TMMP) reprezinta, in esenta, totalitatea metodologiilor si mijloacelor folosite in scopul exploatarii cat mai rationale a resurselor de materii prime si energetice, asigurand simultan necesitatile societatii umane si protectia mediului inconjurator. Diferenta evidenta intre TMMP si o tehnologie conventionala consta in reducerea, pana la limita inferioara posibila tehnologic, a cantitatii de materiale si energii secundare (aflate de fapt in zona poluantelor). Elaborarea de TMMP, cu referinta la fiecare dintre contururile cunoscute constituie calea cea mai eficienta de prevenire a formarii materialelor secundare poluante.

Intr-un astfel de cadru inginerii metalurgi recomanda a se actiona pe baza masurilor mentionale in continuare.

Tehnologii de epurare si conversie a combustibililor primari

Epurarea combustibilului consta intr-un proces fizic bazat pe diferentele de densitate sau pe variatia proietatilor de suprafata. Aceste procese clasice elimina o mare parte din materialele minerate generatoare de cenusa si (30-60%) din sulful combinat in pirite, dar nu afecteaza partea organica. Eficacitatea procedeelor poate fi ameliorata (pana la 90% sulf) daca se lucreaza cu carbune de granulometrie sub 2 mm.

Epurara carbunelui este o chestiune de optimizare daca se are in vedere faptul ca o parte apreciabila din carbonul combustibil trece in reziduul tratamentului.

Gazeificarea carbunelui, procedeu de conversie a acestuia in combustibil gazos, realizabil in varianta gazeificare totala dupa una dintre metodele urmatoare:

gazeificarea in pat (strat) fix dotat cu un sistem de alimentare cu carbune de granulometrie (6-60 mm), continand pina la 35% fractie fina (sub 6 mm);

gazeificarea in strat fluidizat, care permite gazificarea unei mari varietati de carbune;

gazeificarea in strat antrenat, unde carbonul sub 03, mm est epulverizat si antrenat in camera de reactie cu un jet de oxidant.

Tehnologii de ardere a combustibililor cu rate scazute de emisii poluante

w        Ardere in strat fluidizat;

w        Tehnologii clasice de ardere modificate (avansate);

w        Recircularea gazelor arse in spatiul de lucru al cuptoarelor.

Minimizarea pierderilor prin energotehnologii specifice conturilor metalurgice

Obtinerea caldurii (atat prin arderea combustilibilor cat si prin electrotermie) necesare proceselor metalurgice poate face obiectul unor metodologii de natura environmentala materializate prin energotehnologii specifice industriei metalurgice.

Astfel, devine recomandabila inlocuirea pe scara tot mai mare a arderii directe a combustibililor prin conversia energochimica bazata pe oxidarea in jet de oxidant a elementelor incarcaturii sau, astfel spus, extinderea obtinerii caldurii prin procedee de fabricatie de tip convertizor. In acest context, se poate afirma ca inlocuirea suflarii de sus a jetului de oxidant cu jeturi laterale sau de jos este o masura superioara in privinta prevenirii poluarii, la fel cum poate fi apreciata si posibilitatea combinarii jetului de oxidant cu materiale combustibile, varianta care poate asigura in acelasi timp reciclarea combustibilior pulverulenti.

Intrucat multe dintre procesele metalurgice se bazeaza pe oxidarea carbonului in urma careia rezulta CO, emisie poluanta, trebuie perfectionate procedeelor energotehnologice de postcombustie a monoxidului de carbon in spatiul de lucru al instalatiilor termice.

Se poare actiona de asemenea, prin inlocuirea fazelor de incalzire-topire realizate cu ardere directa de combustibili (sau alimentare directa cu energie electrica) cu fazele de dizolvare-topire bazate pe dizolvarea unei parti a incarcaturii metalice solide intr-o topitura preexistenta (numita in unele lucrari mai vechi mlastina sau balta

O cale distincta de-a lungul careia se poate actiona este introducerea proceselor de obtinere a caldurii in conturul (interiorul) incarcaturii. In afara masurii care a fost deja mentionata (convertizarea cu jeturi laterale sau de jos), retin atentia in acest sens incalzirea prin inductie electromagnetica, incalzirea directa prin rezistenta electrica, incalzirea cu microunde (incalzirea dielectrica).

O situatie aparte o reprezinta inlocuirea procedeelor la care combustibilul are o singura functie (agent termic) cu procese la care combustibilul devine sura energotehnologica cu dubla functie (agent termic si agent tehnologic). In acest sens, de exemplu, elaborarea feroaliajelor se poate realiza in cuptoare cu combustie in care jetul de cocs (carbune) constituie atat sursa energetica, dar si factor tehnologic de reducator.

Fabricatia in flux integrat - cale majora de recirculare interna

In scopul optimizarii cheltuielilor de depoluare, conturul de flux integrat (contur de combinat siderurgic) trebuie privit ca un contur major care circumscrie contururile sectoriale aflate in relatie de schimburi materiale (substantiale) si energetice. In acest context se poate afirma ca TMMP la nivel de flux integrat reprezinta in fond totalitatea tehnologiilor de transformare (utilizare) a materialelor secundare furnizate de un contur in subproduse pentru altul, astfel incat in final conturul de combinat este traversat spre mediul inconjurator de o cantitate minima de materiale secundare.

Cazul conturului de aglomerare a minereurilor de fier

- praful de aglomerare se recircula in propriul contur;

- produsul secundar cu detenumirea de retur se recircula in propria incarcatura.

Cazul conturului de elaborare a fontei in furnale

- gazul de furnal, combustibil, se arde la alti consumatori din combinat;

- praful si nomolul de furnal pot fi recirculate in incarcatura masinilor de aglomerare;

- zgura de furnal se foloseste ca auxiliar tehnologic la elaborarea otelurilor.

Cazul conturului de elaborare a otelului

- zgura de otelarie poate fi intrebuintata drept adaos tehnologic in furnale;

- praful si namolul de otelarie, in urma prepararii (brichetare, aglomerare, peletizare) se folosesc in propria incarcatura;

- gazul de convertizare (continand peste 90% CO) poate fi folosit drept gaz combustibil sau drept gaz reducator.

Cazul conturului de laminare

- tunderul si namolul se recircula in incarcaturile masinilor de aglomerare sau ale furmalelor;

- sutajele se recircula la otelarii.

Trebuie avut in vedere insa ca functionarea pe principiul circuitului inchis poate duce la cresterea elementelor daunatoare prin recircularea acestora, cum este, de exemplu, cazul zincului pentru conturul de otelarie.

Tehnologii metalurgice specifice de minimizare a pierderilor

Tinand seama de particularitatile proceselor din conturul tehnologic al instalatiilor, pot fi elaborare o serie de modificari la tehnologiile metalurgice existente, care sa duca la micsorarea pierderilor, fapt ce poate fi apreciat ca o posibilitate moderna de proiectare si lansare a unor tehnologii cu pierderi minime specifice unui anumit contur (proces).

In continuare se vor prezenta pe scurt unele aspecte ce pot constitui suport pentru modificari tehnologice in sensul minimizarii pierderilor:

concentratia in praf a gazelor de aglomerare depinde nefavorabil de cresterea depresiunii tehnologice si a fractiilor fine in structura incarcaturii;

pierderile purtate de gazul de furnal se afla sub incidenta directa a gradului de pregatire a incarcaturii (omogenitatea structurii granulometrice, rezistenta mecanica la uzare) si a compozitiei chimice a acesteia (ponderea elementelor volatile la temperaturile ridicate din spatiul de lucru);

cantitatea pulverulentului in gazul de furnal si structura sa granulometrica (micsorarea fractiei fine) pot fi de asemenea influentate favorabil prin optimizarea presiunii in spatiul de lucru, imbogatirea aerului in oxigen sau inlocuirea in incarcatura a minereului sulfuros cu aglomerat ori pelete;

asupra principalului produs auxiliar al furnalului, zgura (la furmalele moderne rezulta inca 300-700 kg zgura/t) se poate actiona prin bazicitate sau prin diverse adaosuri tehnologice (zgura de otelarie); trebuie retinut in acelasi context ca volumul zgurii depinde de calitatea minereului si de continutul de sulf prescris fontei elaborate;

nu numai cantitatea de zgura intereseaza, ci si proprietatile acesteia si in special structura mineralogica in stare solida; astfel, la o racire lenta se obtine forma cristalina a a silicatului dicalcic, caracterizata prin capacitate mare de dezagregare, in timp ce la o racire accentuata se conserva starea b, caracteristica structurilor vitroase;

in cazul cuptoarelor pentru elaborarea otelului, cantitatea de zgura scade o data cu cresterea ponderii in incarcatura a fierului vechi in dauna fontei topite incarcate de la furnal;

preintimpinarea acumularii alcaliilor in spatiul de lucru al furnalelor este posibila prin reducerea bazicitatii zgurii, prin cresterea temperaturii aerului suflat si prin reglarea raportului CO/CO₂ in procesele de ardere a cocsului;

cantitatea de praf rezultat in urma preceselor din convertizoarele cu oxigen (20-250 g/m³) poate fi influentata prin: structura sistemelor de evacuare si racire a gazelor, regimul de suflare a oxigenului, umiditatea materialelor de adaos, postcombustie etc.;

in sectiile de deformari plastice cantitatea pierderilor metalice prin oxidare depinde de regimul de functionare a cuptorului de incalzire (tipul combustibilului utilizat, gradul de ardere a combustibilului, excesul de aer de combustie) si de parametrii procesului de laminare.

5. Derularea proceselor de productie in sistem circular activ. Reintegrarea materialelor secundare (deseurilor)

Cele aratate sustin politica de valorificare avansata a substantei si energiei apeland la dezvoltarea in sistem circular activ pe baza de cicluri de fabricatie inchise sau tehnologii inchise. Se deduce deasemeni ca o cale fundamentala de actionare in acest sens este reintegrarea materialelor secundare (deseurilor).

Dupa cum s-a aratat in subcapitolul 2.2., in metalurgie reintegrarea se realizeaza pe trei cai: recircularea, reciclarea si regenerarea.

5.1. Recircularea materialelor secundare

Cantitativ, recircularea este calea cea mai importanta de reintegrare a materialelor secundare in metalurgie.

O chestiune importanta de analiza a recircularii este definirea si caracterizarea unor indicatori specifici si a unor instrumente metodologice de analiza.

Ciclul industrial al produselor si materialelor siderurgice reprezinta, asemanator ciclurilor diverselor substante in natura, drumul parcurs de un material pe traseul: zona de capital natural → procesare industriala → reciclare (valorificare secundara):→ procesare industrial → zona de capital natural, (fig.3).

Fig. Un posibil ciclu industrial al produselor din otel.

Rata de recirculare interna, , se defineste la modul cel mai simplu, prin raportul:

[%] (25)

in care este masa materialului secundar reintrodus in procesul de fabricatie, iar - masa materialului de aceeasi natura utilizat in procesul fara valorificarea materialelor secundare. Se observa ca acest indicator caracterizeaza starea din interiorul conturului siderurgic, el evidentiind capacitatea metalurgului de a prezerva sursele primare scumpe si deficitare. El este in fond o caracteristica preponderent tehnologica.

Rata de recirculare externa , este data de raportul:

[%] (26)

unde este masa rezervei de material reciclabil recirculabil in afara conturului tehnologic avut in analiza. O astfel de marime se refera in special la posibilitatile economice de valorificare a unor disponibilitati.

Potentialul relativ de recirculare , se intentioneaza a fi mijlocul de apreciere, prin comparatie, a avantajelor de valorificare a unui material secundar. In marea majoritate a cazurilor, un material secundar siderurgic poate avea trei componente de interes ecologico-energetic:

componenta metalica;

componenta ceramica (nemetalica, sterilul);

componenta energetica (substante combustibile).

Ponderea lor, precum si nivelurile avantajelor induse de fiecare pot sta la baza acprecierii potentialului de reciclare. Pentru lucrul concret cu acest indicator se propune trasarea si utilizarea diagramei ternare a potentialului de reciclare, sau, mai pe scurt, ternara de potential. Aceasta urmeaza a avea configuratia din figura 4.

Indicatorul de calitate chimico-ecologica, , poate fi cuantificat prin pozitia punctului reprezentativ in ternara chimico-ecologica (figura 5.)

Indicatorul econologic de recirculare metalurgica I_e.r.c , ofera posibilitatea aprecierii cheltuielilor necesare valorificarii. Acest indicator poate fi deasemeni evaluat prin pozitia pe care o ocupa punctul respectiv in ternara econologica (figura 6)

Profitul valorificarii (reciclarii), , rezulta ca fiind diferenta:

(27)

In relatia de mai sus marimile sunt exprimate in unitati echivalente.

Algoritmul de reciclare serveste la stabilirea procedeului (tehnologiei, agregatului) optim pentru implementarea activitatilor umane de valorificare a materialelor secundare. Astfel, algoritmul IRSID descrie fiecare agregat (tehnologie) de la generarea produselor auxiliare din siderurgie pana la refolosirea lor, fie externa, fie interna. Balantele (bilanturile) de masa si energie sunt descrise pentru intregul circuit de recirculare, dar sunt calculati si indicatorii de cost, precum si indicatori ai mediului similari cu cei folositi intr-o analiza a unui ciclu de viata (durata).

Un exemplu de astfel de algoritm este prezentat in figura 7.

Fig.7. Schematizarea folosirii algoritmului pentru diverse agregate sau tehnologii

(1, 2, 3, 4) utilizate la procesarea de recirculare a aceluiasi material secundar.

Utilizarea pachetului de instrumente precum cele caracterizate mai sus conduce la o serie foarte importanta de aprecieri asupra activitatii de valorificare in conditii de dezvoltare durabila:

metodele care imbunatatesc indicatorii de mediu ai materialului secundar sunt aceleasi care inbunatatesc puritatea lui in ceea ce priveste elementele impurificatoare; acest lucru inseamna ca pretratarea sau tratarea avansata a acestui material vor avea efecte pozitive atat asupra calitatii otelului, cat si asupra calitatii mediului;

cele mai bune solutii din punct de vedere al costurilor minime si al celor mai bune performante de mediu, nu sunt obligatoriu cele care sunt implementate cel mai mult in prezent; intr-adevar, cele mai bune solutii necesita optimizarea intregului circuit al reciclarii, trecand peste limitele afacerii, si acest lucru este inca usor de facut in economia de piata, ceea ce conduce la optiuni locale;

de asemenea, solutiile care inlesnesc recircularea la un nivel bun de puritate (nivel al gradului de impuritati) sunt cele mai bune; mai mult, recircularea inseamna energie - adaosuri tehnologice -, munca si capital si, deci, ar trebui minimizata, cea mai buna solutie fiind o singura tehnologie (agregat); aceasta regula din urma este departe de a fi evidenta pentru majoritatea operatorilor de azi.

Recirculara otelului sub forma de fier vechi reprezinta un caz specific in metalurgie, avand in vedere cantitatile mari de material care fac subiectul unei astfel de operatii.

In literatura de specialitate (tehnologica sau economica) nu sunt inca lamurite definitiile unor notiuni cu care se lucreaza pe piata otelului produs preponderent din fierul vechi in cuptoare metalurgice (convertizorul LD sau cuptorul cu aer electric). Este motivul pentru care in cele ce urmeaza se fac unele propuneri in acest sens.

Rezerva (R) reprezinta cantitatea totala existenta intr-o anumita perioada de timp pentru aprovizionarea sigura a producatorilor de otel pe baza de fier vechi (f.v). Ea poate fi:

reala, stabilita prin masuratori intr-un anumit moment; ea se prezinta pentru momentul analizei, sau pentru perioade anterioare;

potentiala, determinata prin aprecieri fundamentate stiintific pentru o perioada ulterioara momentului discutiei.

In functie de nivelul la care se constituie, rezerva satisface doua situatii:

rezerva totala sau nationala (R_t) care cuprinde la un loc valorile destinate atat exportului, cat si necesitatilor interne;

rezerva pentru industrie (R_s), din care se asigura consumul (C) pentru cuptoarele metalurgice.

Resursele (R_e), inseamna fondurile de fier vechi care prin aprovizionare, asigura nivelul cert al rezervei R. Tinand cont de traseul urmat de fierul vechi, resursele se clasifica in:

resurse extern, (Re_e), axate pe colectarea fierului vechi din afara conturului de fabricatie a otelului;

resurse proprii (Re_p), care inglobeaza fierul vechi intern si fierul vechi de uzinare.

Dimensionarea rezervelor si resurselor constituie un obiectiv important pe piata fierului vechi, inclusiv pentru aprovizionarea unitatilor siderurgice consumatoare de fier vechi. O astfel de activitate devine posibila numai dupa cunoasterea ratelor de procesare a fierului vechi. Pentru definirea acestor categorii tehnico-economice se propune acceptarea schemei din figura 8 pentru circuitele parcurse de fierul vechi.

Fig.8. Traseele parcurse de fierul vechi.

Rata de colectare

comensureaza posibilitatea de activare a rezervelor in functie de dinamica pietei exterioare contururilor de fabricatie siderurgica, preponderent de colectare.

Rata de consum siderurgic

(29)

masoara capacitatea ramurii siderurgice sau a societatii comerciale de a activa rezerva de fier vechi.

Rata de utilizare

(30)

defineste ponderea fierului vechi din masa incarcaturii metalice introduse in cuptoarele metalurgice.

Pe baza celor trei componente de calitate ale fierului vechi prezentate in literatura se exprima ceea ce poarta numele de gradul de uzare a fierului vechi, fapt care reflecta diferentele reale fata de fierul ipotetic alcatuit din fier pur. Conform acestor pareri pot exista trei valori:

a.       valoarea uzarii termodinamice, care ia in considerare cheltuielile suplimentare angajate de otelarie pentru a procesa in CAE insotitorii nemetalici ai fierului prin consumurile energetice privind formarea zgurei de bazicitate impusa;

b.      valoarea uzarii chimice tine cont de cheltuielile necesare pentru a compensa efectele negative ale metalelor reziduale asupra calitatii otelului elaborat in CAE; o varianta specifica pentru fierul vechi a ternarei chimico-ecologice este prezentata in figura 9.

c.       valoarea uzarii fizice ia in considerare influenta dimensiunilor si a densitatii asupra costurilor elaborarii otelului in CAE.

Pornind de la consideratiile de mai sus, se poate concepe o diagrama ternara economico-tehnologico-ecologica numita ternara ecologica pentru fierul vechi, (figura 10) cu ajutorul careia se poate cuantifica valoarea metalurgica a fierului vechi, ca instrument principal de descriere a calitatii fierului vechi in metalurgie.

Fig.9. Cei trei poli ai valorii chimico-ecologice a fierului vechi.

Fig.10. Diagrama ternara econologica pentru fierul vechi.

5.2. Reciclarea materialelor (produselor) secundare in metalurgie

Valorificarea zgurilor metalurgice la constructii rutiere rteprezinta un exemplu, deja classic, de reciclare a materialelor (produselor) secundare.

In acest subcapitol este vorba despre rigorile pe care trebuie sa le indeplineasca materialele secundare solide la valorificarea lor in industria constructiilor, in special in constructiile rutiere. Materialul cel mai utilizat in aceasta directie este zgura siderurgica.

Indiferent de domeniul de utilizare, zgurile siderurgice trebuie sa fie mai intai reabilitate (preparate). Metodele de prelucrare a zgurilor depind in principal de caracteristicile fizice, chimice si mecanice impuse de domeniile de utilizare.

In Romania, se fabrica inca din anii 1952 - 1954 cimenturi cu adaos de zgura utilizate cu rezultate foarte bune in executia unor lucrari de drumuri (DN 2) si poduri, constructii civile si industriale din care se mentioneaza Casa Scanteii din Bucuresti, constructii agrozootehnice, constructii hidrotehnice, din care se da ca exemplu o parte din lucrarile hidrocentralei de la Bicaz etc.

Domeniile de utilizare a zgurilor de furnal si de otelarie sunt urmatoarele:

A. Zguri de furnal:

a. Zgura racita lent (in bucati):

drumuri (straturi de rulare, de fundatie si de umplere, balast pentru drumuri de fier);

agregate pentru beton;

constructii portuare;

stabilizari de sol;

pavaje;

clincher de ciment;

ingrasaminte silico-calcice;

vata minerala;

diverse (sticla, dale, tigla etc.).

b. Zgura calita (granule):

ciment portland si ciment de furnal (amestec);

clinker de ciment;

adaos de beton;

beton usor poros;

stabilizarea pamanturilor (suprafata de fond) si namolurilor;

agregate finisoare pentru beton si bituum;

stabilizare platforma si substrat, strat de umplere;

ingrasaminte silico-calcice;

constructii portuare;

lucrari civile;

diverse (ceramica).

c. Zgura semiincalzita:

agregate pentru beton usor;

rambleu usor si repuneri in valoare de terenuri;

diverse (izolatie termica).

B. Zguri de otelarie:

a.      Constructii rutiere:

strat de fundatie;

strat de legatura;

strat de baza;

straturi de uzura, clasice sau speciale fara amestec de agregate naturale "legate" cu lianti hidraulici sau bituminosi sau "nelegate".

b.      Lucrari de intretinere curenta la drumuri si strazi (inclusiv iarna).

c.       Lucrari hidrotehnice:

constructii de epiuri sau dirijare a albiei raului;

stabilizari de maluri si funduri de rau contra eroziunilor;

diguri;

baraje;

lucrari de drenare si chiar de filtrare a apelor.

5. Despre regenerare

In metalurgie, rgenerarea imbraca cele doua forme: regenerarea materialelor secundare si regenerarea surselor energetice secundare.

Regenerarea materialelor secundare este exemplificata de un caz, deja clasic, regenerarea nisipului din amestecurile de turnatorie uzate.

Regenerarea este operatia prin care se indeparteaza total sau partial liantul de pe suprafata granulelor de nisip, reducerea acestuia la o granilatie apropiata de cea initiala, astfel incat sa poata fi reutilizat total sau partial in locul nisipului proaspat. Pentru ca regenerarea nisipului sa fie o operatie reantabila, costul nisipului regenerat trebuie sa fie inferior costului nisipului nou. Tipul liantului, forma si proprietatile fizico-chimice ale granulelor de nisip, metoda de regenerare si metoda de indepartare a impuritatilor din sistem sunt factorii care contrbuie la obtinerea unui nisip regenerat mai mult sau mai putin curat.

In principiu, regenerarea nisipului din amestecurile de formare uzate cuprinde urmatoarele operatii tehnologice obligatorii:

- pregatirea amestecului de formare pentru regenerare (dezbaterea formelor, sfaramarea bulgarilor, indepartarea partilor metalice, cernere) in vederea individualizarii granulelor de nisip;

- desprinderea peliculelor de liant si a produselor de descompunere a acestora de pe suprafata granulelor de nisip;

- separarea si indepartarea controlata si cat mai avansata din sistem a peliculelor de liant si a componentelor degradate (particule fine de nisip);

- clasarea granulometrica a nisipului obtinut.

Dintre aceste operatii, numai desprinderea peliculelor de liant si a produselor de descompunere a acestora de pe suprafasa granulelor de nisip este speciafica regenerarii. Restul operatiilor sunt folosite in mod curent la pregatirea materiilor prime si la prepararea amestecului de formare. In figura 11 este prezentata evolutia nisipului de la intrarea in turnatorie si pana dupa operatia de regenerare. Din figura se observa ca fata de situatia din figura 11 b, cand granulele de nisip sunt complet invelite cu pelicula lianta, in urma operatiei de regenerare se ajunge in situatia din figura 11 c, cand de pe suprafata granulelor de nisip a fost indepartata o parte a peliculei de liant. Forma granulometrica este mai avantajoasa decat a nisipului nou (fig.11 a) deoarece muchiile si colturile sunt rotunjite granulele apropiindu-se de forma sferica. Situatia din figura 11 d, se realizeaza foarte greu si numai in cazul folosirii metodelor combinate de regenerare.

Fig.11. Evolutia starii suprafetei granulelor de nisip:

a - nisip nou; b - nisip acoperit cu pelicula de liant; c - nisip regenerat (situatie reala);

d - nisip regenerat (situatie ideala)

Alegerea metodei de regenerare a amestecurilor de formare uzate, care asigura cele mai bune rezultate pentru conditii de exploatare industriala date trebuie sa tina cont de urmatoarele aspecte:

- proprietatile fizico-chimice si mecanice ale nisipurilor si liantilor utilizati, respectiv gradul in care acestia poluiaza mediul inconjurator;

- cotele maxim admise de impuritati in nisipul regenerat;

- tehnologiile pentru care se preconizeaza folosirea nisipurilor regenerate;

- costurile legate de realizarea si exploatarea instalatiei de regenerare, precum si gradul de protectie a mediului inconjurator pe care aceasta o realizeaza.

Aplicarea unei anumite metode de indepartare a peliculei de liant de pe suprafata granulelor de nisip impne cunoasterea proceselor fizico-chimice care stau la baza distrugerii peliculeor liante, procese care depind de tipul liantului si de proprietatile intrinsece ale nisipului folosit in turnatorie.

Regenerarea surselor energetice secundare poate fi ilustrata prin regenerarea entalpiei transportate de gazele arse in afara conturului tehnologic al unui cuptor metalurgic. Instalatia folosita in acest scop poarta numele de regenerator termic care functioneaza conform schemei din figura 12.

Fig.12. Schema functionarii unui regenerator termic.

A - arzator; R - regenerator; C_c - conducta de combustibil;

g.a. - traseul gazelor aerse; C_ar - traseul aeruli de combustie rece;

C_a.c - traseul aerului de combustie cald.

Regeneratorul are in interior o retea de canale realizate din zidarie refractara (fagure ceramic).

Schema exploatarii se bazeaza pe alternanta functionarii arzatoarelor. Cand functioneaza arzatorul A₁, gazele arse g.a₁ incalzesc zidaria din regeneratorul R₂. In etapa a doua, de funtionare a arzatorului A₂, aerul de combustie rece intra in regeneratorul R₂ si se incazeste de la zidaria din interiorul acestuia. Se considera ca entalpia gazelor arse se regenereaza in entalpia aerului de combustie, prin intermediul entalpiei inmagazinate in fagurele ceramic. Se poate deduce ca diferenta intre regenerator si recuperator consta in faptul ca incalzirea aerului rece se face in absenta agentului termic cald (gazele arse).

6. Reconstructia econologica a unor factori de mediu

Restrucurarea unitatilor metalurgice romanesti a dus la incetarea activitatii si dezafectarea unor instalatii, sau chiar uzine. Sectoarele se confrunta cu problema reabilitarii (reconstructiei) ecologice a zonelor afectate de poluarea istorica (asociata activitatii derulate anterior), dar si de cea curenta, ca urmare a demolarii si dezmenbrarii constructiilor/ instalatiilor.

In acest subcapitol va fi abordata, preponderent, situatia reconstructiei solurilor poluate, care in urma dezafectarilor si-au pierdut functia productiva.

Etapele ce trebuie parcurse pentru identificarea, elaborarea si selectarea solutiilor de reconstructie a zonei potential afectate sunt: pregatirea documentatiilor de demontare si demolare a instalatiilor, elaborarea procedurilor de evaluare a impactului si riscului, evaluarea impactului surselor de poluare si risc, identificarea, elaborarea si selectarea solutiilor de management al deseurilor.

Proiectarea reconstructiei presupune obtinerea de informatii privind [39, 40]:

o       amplasare (date privind localizarea din punct de vedere geografic, vecinii, incadrarea in zona, etc);

o       planificare / utilizare suprafete aferente (suprafata efectiva, suprafata ocupata de: cladiri, constructii industriale, spatii verzi, drumuri, cai ferate, santuri, gradul de ocupare al terenului)

o       topografie (date privind relieful in care este amplasat obiectivul analizat, cote relative fata de nivelul marii);

o       seismicitate (informatii privind linia de fractura tectonica pe care este situat obiectivul; proiectarea unor astfel de constructii se face pentru un coeficient dinamic corespunzator unei intensitati a fortelor seismice > 8,5 pe scara Mercalli);

o       clima (date privind incadrarea continentala, temperatura medie anuala, vanturile, inclusiv directiile predominante, umiditatea relativa medie, stratificarea termica a atmosferei, nebulozitatea totala);

o       sol (geologie, aspecte geotehnice si geomorfologice, aspecte de litologie si stratigrafie, caracteristici sol);

o       ape subterane

o       asezari umane, zone protejate si obiective de interes turistic.

Din punct de vedere econologic, trebuie cunoscute criteriile de ingineria mediului si criteriile economice de fundamentare.

Criterii de ingineria mediului.

Tehnologia de reconstructie propusa trebuie sa fie cea mai adecvata cazului tratat si, in acelasi timp, sa fie fezabila din punct de vedere tehnic.

Alegerea tehnologiei trebuie sa tina seama de conditiile regionale specifice in care se incadreaza situl poluat, de tipul poluarii si al poluantilor, precum si de concentratia acestora in sol si in apa subterana.

Alt factor determinant in alegerea unei filiere adecvate de depoluare sunt: suprafata sitului poluat, tipul si caracteristicile solului, subsolului si apei subterane.

Textura, structura, porozitatea, permeabilitatea si capacitatea de retinere, sunt doar cateva din caracteristicile cu pondere insemnata intr-o astfel de alegere.

Criterii economice

Alegerea variantei optime este decisa in urma unui studiu tehnico-economic.

In vederea stabilirii costurilor aferente depoluarii unui sit, pentru fiecare metoda trebuie luate in calcul urmatoarele elemente principale:

costurile echipamentelor de lucru destinate depoluarii;

cheltuielile cu materiale consumabile;

cheltuielile cu energia si fluidele de lucru;

cheltuieli de salarizare cu personalul implicat in exploatare si intretinere;

amortismentele aferente echipamentelor de lucru, etc.

Reconstructia econologica este de fapt substratul conceptual al unei activititati foarte importante numite dezactivarea (dezvoltarea) unei zone industriale, plasate de la un anumit moment in sfera interesului public. Aceasta activitate are doua faze insemnate.

a) Lucrarile de demontare/demolare si gestionare a deseurilor rezultate, care presupune:

- demontarea/demolarea instalatiilor tehnologice si constructiilor metalice cu respectarea prevederilor normelor specifice in documentatiile anterioare;

- finalizarea demontarilor de constructii metalice si utilaje din statiile auxiliare;

- indepartarea deseurilor de zidarie refractara, a sparturilor de beton si a celor de fier vechi;

- degajarea completa de deseuri a platformelor si cailor de acces;

- decolmatarea, refacerea si remontarea canalizarilor.

b) Reabilitarea ecologica a solurilor, fezabila prin mai multe tehnici si tehnologii, dintre care, mai folosite sunt:

w        utilizarea polimerilor pentru conditionarea solurilor;

w        bioremedierea solurilor contabinate;

bioaugmentation;

biostimulare;

folosirea bioreactoarelor;

bioventing;

compostarea (composting);

inlocuire cu sol arabil (landforming);

fitoremediere.

w        plantatii ecologice de arbori si arbusti.

7. Prevenirea poluarii - politica fundamentala de eficientizare econologica a dezvoltarii durabile a mediului

Adaptand definitiile de dictionar, prevenirea econologica este actiunea de operationalizare in conditii de eficienta economica a unor masuri de preintampinare a consecintelor negative induse de impactul si riscul de mediu in zonele afectate de poluare.

Prevenirea poate fi considerata de fapt un adevarat concept managerial modern prin care specialistul de astazi contribuie la indeplinirea sarcinii denumite profilaxie ecologica. Altfel spus, inginerul metalurg trebuie sa se ocupe atat de valorificarea poluantilor inregistrati in mediu ca materiale secundare valorificabile prin reintegrare, dar sa si gandeasca si aplice proceduri de preintampinare a formarii acestora, stiut fiind ca o masura unanim acceptata de eficientizare este mai bine previi, decat sa valorifici ulterior.

La modul general, se poate actiona prin:

- prognozarea (conceperea, proiectarea) de tehnologii si instalatii hipopoluante;

- rationalizarea procesului de reintegrare a materialelor secundare, pentru prevenirea poluarii post-utilizare;

- prevenirea prin economisire, care pe cale de consecinta, induce micsorarea cantitatilor de poluanti;

- maximizarea ciclurilor de viata;

- prelungirea termenului de scoatere din uz prin uzare morala; in stransa legatura cu ciclul de viata, viabilitatea industriei de materiale metalice depinde in ultimul timp de tot mai mult de uzarea morala a materialelor si produselor; uzarea morala marcheaza momentul depasirii performantelor produselor lansate pe piata de o unitate siderurgica de catre restrictiile calitative tot mai ridicate pe care le impun beneficiarii.

- operationalizarea noii componente economice numite eficienta in perspectiva; cunoasterea acesteia este foarte importanta pentru o societate care, intr-o anumita perioada, poate desfasura activitati eficiente, dar care pot deveni ineficiente sau cu grad de eficienta scazuta; acest pericol se poate inlatura prin: promovarea cercetarii, asimilarea de noi produse sau tehnologii, produse cu randamente superioare, management modern, cunoasterea tendintelor pietei si a concurentei etc;

- extinderea operationalizarii tehnologiilor TMMP.

In metalurgie, prevenirea si bazeaza pe doua instrumente metodologice.

7.1. Previzionarea

Ca instrument global, previzionarea este destinata evaluarii cauzelor generale care pot provoca disfunctii de natura ecologica in mediul inconjurator. Ea ste o faza a sistemului de management de mediu (SMM) pe baza caruia se determina starea viitoare a sistemului tinand cont de:

- prognoza (studiul calitativ si cantitativ al viitorului);

- reguli manageriale si metodologice care caracterizeaza drumul care va fi urmat;

- planificarea (elaborarea unui plan de actiune).

Locul previziunii in structura functionala a SMM este prezentat in figura 1

In cele ce urmeaza se vor face referiri de asemenea la reconstructia econologica a solurilor predictia impactului si riscului de mediu, ca instrument aplicat, serveste la stabilirea cuantificata a masurilor pe baza carora se poate preveni (prin diminuare, sau chiar, minimizare) efectul negativ al poluarii [21].

Fig.1 Interdependentele dintre functiile managementului.

7.2. Predictia impactului si riscului de mediu

Ca instrument aplicat, predictia impactului si riscului de mediu serveste la stabilirea cuantificata a masurilor pe baza carora se poate preveni (prin diminuare sau, chiar, minimizare) efectul negativ al poluarii [21, 39, 40].

In cele ce urmeaza se vor face referiri deasemenea la reconstructia ecologica a solurilor.

7.2.1. Proceduri de peredictie a impactului si riscului de mediu

Cea mai dificila etapa in cadrul analizelor de evaluare a impactului si riscului este cea de predictie a efectelor. Aceasta etapa presupune cuantificarea, sau cel putin descrierea calitativa a efectelor anticipate, asociate actiunilor derulate. De cele mai multe ori, pentru anticiparea efectelor este necesara realizarea de modele fizico-matematice, testari (ex. teste de lixiviere, de toxicitate, etc.), analize de laborator. In functie de gradul de detaliere al analizei se pot utiliza in aceasta etapa modele sofisticate, analize complexe, sau metode empirice, prin analogie cu informatii privind efectele unor activitati similare relevate de studii de caz specifice, derulate in zone avand caracteristici apropiate. Utilizarea unor informatii specifice unor areale pentru estimarea impactului unor activitati similare trebuie sa fie facuta cu mare atentie pentru a nu ajunge la concluzii eronate (de exemplu nu se poate face o comparatie intre impurificarea acviferului din subteranul amplasamentelor cocseriilor de la Hunedoara cu cel de la Galati, avand in vedere diferentele geografice, de structura a solului, de adancime a panzei freatice).

In multe situatii efectele de mediu sunt necuantificabile, anticiparea acestora fiind posibila pe baza rationamentului specialistilor sau prin utilizarea sistemelor expert.

Cele mai complexe metode si tehnici de predictie a efectelor sunt cele utilizate in analizele de evaluare a riscului. Printre beneficiile aplicarii tehnicilor de identificare a riscului, se numara:

abordarea integrata a relatiei cauza - cale - efect (sursa - cale de transport - tinta);

oportunitatea focalizarii atentiei pe activitati de prevenire si reducere a riscului, precum minimizarea deseurilor, prevenirea poluarii, masuri de reducere a impurificarii factorilor de mediu, etc. ;

includerea de masuri de raspuns in situatii accidentale, cu implicatii asupra mediului.

Predictia impactului si riscului se poate face calitativ si cantitativ.

Evaluarea calitativa a impactului asupra solului se poate realiza prin analogie, utilizand informatii din studii de caz referitoare la amplasamente similare. In cazul apelor subterane, anticiparea efectelor presupune luarea in considerare a proceselor fizico-chimice si biologice ce au loc in panza freatica (procese fizice - advectie, dispersie hidrodinamica, difuzie moleculara; procese chimice - reactii de oxido - reducere, reactii cu schimbare de ioni, adsorbtie, etc.; procese biologice - biotransformari, co-metabolism, dinamica populatiilor microbiene, etc.).

Procesele hidrodinamice, abiotice si biotice, pot furniza informatii privind posibilitatea impurificarii apei subterane si a extinderii impurificarii (migrarea poluantilor) sau, dimpotriva, privind atenuarea poluarii.

Legat de procesele hidrodinamice, daca se cunosc viteza si directia de curgere, atunci se poate anticipa contaminarea freaticului prin ipoteze simple referitoare la miscarea poluantilor. Estimarea concentratiilor de poluanti se poate realiza pe baza calculelor de dilutie.

Informatiile privind proprietatile poluantilor, cum ar fi capacitatea de adsorbtie, tendinta de a participa la reactii cu schimbare de ioni, posibilitati de precipitare in mediul subteran, sunt disponibile in literatura de specialitate. Coreland aceste informatii cu cele din teren, privind tipurile si cantitatile de poluanti se poate evalua potentiala atenuare a acestora in mediul freatic.

In ceea ce priveste procesele biotice, cele de biodegradare pot avea un impact pozitiv, in special asupra poluantilor de natura organica, din zonele saturate sau nesaturate ale mediului acvatic subteran. Datele privind potentialul de biodegradare trebuie luate in calcul la realizarea estimarii calitative a impactului si riscului.

Predictia cantitativa a impactului si riscului se poate efectua utilizand date furnizate de sistemele GIS (geographic information systems), incluzand informatii topografice, informatii privind utilizarea terenului, structura solului, date hidrologice, indici de eroziune, etc. Astfel de informatii sunt in prezent disponibile si in tara. Avantajul sistemelor GIS consta in capacitatea de a integra date din diverse surse, fie ca se prezinta sub forma de harti, fotografii din spatiu, etc., si de a le furniza pentru diverse verificari, analize.

O alta metoda utilizata frecvent in estimarea cantitativa a impactului si riscului asupra solului si a apelor subterane o reprezinta calculele de bilant. De asemenea, testarile si analizele de laborator, studiile pe modele la scara pot furniza informatii utile pentru estimarea cantitativa a impactului si riscului.

Predictia impactului si riscului asupra solului si apelor subterane pentru amplasament se poate evalua folosind metode empirice, cum sunt indicele de sensibilitate al apei subterane, respectiv indicele de sensibilitate al zonei, care se calculeaza conform formulelor de mai jos:

IS = V x U

unde: IS = indicele de sensibilitate a apei subterane;

V = vulnerabilitatea apei subterane;

U = utilizarea apei subterane;

ISZ = IS x UT

unde: ISZ = indicele de sensibilitate al zonei;

IS = indicele de sensibilitate a apei subterane;

UT = punctajul pentru utilizarea terenului.

Calculele se bazeaza pe atribuirea unor punctaje pentru vulnerabilitatea apei subterane, utilizarea apei subterane si a terenului, asa cum se vede in tabelele 3 - 5.

Pentru amplasament si pe terenurile invecinate, acesti indici au fost calculati astfel:

punctajul pentru amplasament este:

IS = V x U = 2 x 1 = 2 (V = 2, corespunde subclasei de vulnerabilitate C1; U = 1, corespunde punctajului propus pentru neutilizarea apei subterane)

ISZ = IS x UT = 2 x 1 = 2 (UT = 1, corespunde categoriei de sensibilitate mica: obiective industriale)

Tabelul

Subclasele de vulnerabilitate a apei subterane

Tabelul 4.

Punctaj propus pentru utilizarea apei subterane

Tabelul 5.

Punctajul propus pentru utilizarea terenului

punctajul pentru zona invecinata este:

IS = V x U = 2 x 5 = 10 (V = 2, corespunde subclasei de vulnerabilitate C1; U = 5, corespunde punctajului propus pentru apa potabila, nevoi gospodaresti)

ISZ = IS x UT = 10 x 3 = 30 (UT = 3, corespunde categoriei de sensibilitate mare: agricultura, padure)

Valorile mai mari ale acestor indici pentru zonele invecinate sunt determinate de tipul de folosinta al apei subterane si al terenului, motiv pentru care nu pot fi comparate cu valorile de pe amplasament.

Un alt indicator utilizat pentru estimarea contaminarii unui teren este indicele combinat de sensibilitate (ICS = ISZ x S) care ia in calcul si influenta suprafetei terenului.

Predictiile mai complexe de impact si risc includ utilizarea modelelor de curgere a apei subterane si de transport al poluantilor.

7.2.2. Masuri de natura econologica privind reducerea

impactului si riscului de mediu

Clasificarea efectelor dupa importanta are rolul de a prioritiza actiunile necesare pentru reducerea imactului, urmatoarea etapa constand in identificarea si evaluarea masurilor potentiale de reducere a impactului. Printre masurile de reducere a imactului/riscului se numara si masurile de reabilitare, restaurare a mediului afectat. Selectarea masurilor adecvate de diminuare a impactului/riscului are la baza compararea si evaluarea consecintelor alternativelor propuse asupra mediului. Eficienta ecologica nu este suficienta daca nu este dublata si de una economica. In general, metodele frecvent utilizate pentru luarea deciziilor de reducere a impactului/riscului sunt analizate cost/beneficiu si impact-risc/beneficiu. Pentru identificarea si selectarea celor mai adecvate masuri pentru prevenirea si reducerea imapctului si riscului se pot utiliza metodele specifice luarii deciziilor care apartin categoriei de tehnici multicriteriale. Un exemplu pentru amplasamentul considerat poate fi depozitarea deseurilor periculoase in spatii special amenajate sau in spatiile existente ce pot fi reutilizate, cu conditia ca intre materialul depozitat si mediu (sol si apa subterana) sa existe o bariera (placa de beton, materiale impermeabile, etc.) care sa impiedice migrarea poluantilor in factorii de mediu.

Pentru facilitarea procesului de decizie legat de prevenirea/reducerea impactului si riscului, se pot utiliza de la cele simple (liste de control, proceduri logice), pana la metode matematice riguroase. Metodele cumulative, utilizate frecvent in procese de decizie complexe (recunoscute pentru situatiile conflictuale intre criterii), permit compararea alternativelor facilitand selectarea acestora. O metoda tot mai mult folosita in analiza alternativelor de prevenire / reducere a riscurilor este construirea unui arbore de decizie, diagrama logica ce ilustreaza si evalueaza din punct de vedere financiar toate combinatiile posibile de risc al fiecarei alternative.