Lapszámok

Ahazai ipar, benne a cement- és betonipar jelenleg a nyersanyagokat számos esetben alacsony fokon dolgozza fel alapanyagokká, következésképpen az igényesebb, ún. minőségi alapanyagok nagy részét importból szerezzük be, ami több hátrányos következménnyel jár az országra nézve. Amikor a nyersanyagainkból gyenge feldolgozottsággal nyert alapanyagokat, alacsony áron értékesítjük, akkor valójában pazaroljuk a nyersanyagainkat. Ugyanazon árbevétel érdekében ugyanis több nyersanyagot dolgozunk fel alapanyaggá és így több kisebb értékű alapanyagot kell értékesíteni. A kisebb hazai árbevétel kisebb dolgozói munkabérre vezet. Az importtal drága alapanyagokat hozunk be az országba, amit külföldön termeltek meg jól fizetett munkaerővel, így rontjuk az export-import cserearányt. Minőségi alapanyagok nélkül nincs korszerű, versenyképes feldolgozóipar és késztermék-gyártás, amely a magasabb életszínvonalat biztosítja.

Az alapanyaggyártás során nem csak a gépet kell ismerni – hanem az anyagokat és a berendezésekben az anyagon végbemenő átalakulási folyamatokat is – ahhoz, hogy a feldolgozóipar elvárásainak megfelelő, sokszor nagyfinomságú, azaz akár nanométeres szemcsemérettel rendelkező anyagokat állítsunk elő. A bányászat során kitermelt nyersanyagok, még inkább a különböző hulladékok a heterogén minőségüknél fogva sem alkalmasak közvetlenül a feldolgozóipari igények kielégítésére, ezért azokat elő kell készíteni a további felhasználásra. Az előkészítés során az alkalmazástechnikai célnak megfelelő minőségi állapotot kell elérni – például el kell távolítani a zavaró anyagokat – ezt a folyamatot nevezzük alapanyaggyártásnak. A nyersanyagok minősége térben és időben is változik, ingadozik, azonban az ipari késztermékgyártási technológiai folyamatok állandó bemeneti paraméterekkel rendelkező alapanyagokat kívánnak. Az alapanyaggyártás folyamán így ennek a minőségingadozásnak a kiegyenlítése is megoldandó feladat. A nyersanyag feldolgozása alapanyaggá tehát nem öncéllal történik, hanem mindig valamilyen tudatos alkalmazástechnikai céllal, amellyel a felhasználó által igényelt minőségi követelményeket elégítjük ki. Az alapanyaggyártás hatalmas iparágakat szolgál ki, vagy annak szerves része, mint pl. a cement- és betonipar, az egyéb célú ásványfeldolgozó ipar, a vegyipar, a gyógyszeripar, de akár az élelmiszeripar, a kozmetikaipar, valamint a high-tech iparágak sem nélkülözhetik. Ennek megfelelően ezeken a területeken szükség van olyan szakemberekre, alapanyaggyártási folyamatmérnökökre, akik rendelkeznek azzal a tudással, amellyel képesek az eljárás- és folyamattervezésre, folyamatszabályozásra és a technológiai folyamatok működtetésére. Az anyagok átalakításának ismerete továbbá az a mérnöki tudásanyag, amely konkrét műszaki válaszokat kínál arra, hogy hogyan lehet a már korábban felhasznált anyagokat, szerkezeti anyagokat – másodlagos nyersanyagként – a hulladékokból, elhasznált eszközökből visszanyerni, és a gazdaságba visszavezetni, ami a körforgásos gazdaság koncepciójának kulcseleme.

A szemcsetervezés vagy részecsketechnológia egy olyan mérnöki tudományterület, amely a szemcsés anyaghalmazok jellemzőinek szabályozhatóságát kutatja. Például egy jól megválasztott szemcseméretnek és/vagy megfelelő szemcsealaknak jelentős a befolyása az anyag olyan tulajdonságaira, mint a reakcióképesség, a funkcionalitás, így például a betonok kötésideje is befolyásolható, de – kitekintésképpen más iparág irányába – például célzott helyen ható gyógyszerek fejlesztéséhez is hozzájárulhat ez a tudományág. A szemcsés anyagok jellemzőinek a szabályozása úgynevezett mechanikai eljárástechnikai műveletekkel (aprítás, darabosítás, keverés, szétválasztás) megoldható. A részecsketechnológia a szemcsés anyagok átalakítása során – többek közt – a méret, a fajlagos felület, az alak, a felületi érdesség, az alkotó-összetétel, a felületi aktivitás, a sűrűség, a mágnesezhetőség, a vezetőképesség, a felületi töltés és az optikai és hőtani jellemzők szabályozhatóságát kutatja, amely az alapanyaggyártás vagy más néven a nyersanyagelőkészítés alkalmazott tudományos hátterét jelenti.

Az alapanyaggyártás – mint relatíve új multidiszciplináris mérnöki tudományterület – az energiahatékony körforgásos gazdaság megvalósításának a kulcsfontosságú eleme, e nélkül nem képzelhető el a magas szintű életszínvonal, amely egyúttal a földi erőforrásokkal is megfelelően gazdálkodik és így fenntartható!

Felismerve az új kihívások generálta szakemberigényt a Miskolci Egyetem Nyersanyagelőkészítési és Környezeti Eljárástechnikai Intézete 2023-ban alapanyaggyártási folyamatmérnöki mesterképzést indít.

További információ az intézet honlapján található: https://ejt.uni-miskolc.hu.

(fotó: a szerzők)