Przemysł chemiczny w Izraelu i walka z korozją - Alec Groysman

• Strona główna
• Rozmowy
• Przemysł chemiczny w Izraelu i walka z korozją

2023-04-14

Jaka jest rola inżynierii chemicznej w takim kraju, jak Izrael?

Ze względów historycznych państwo Izrael rozwija się w dwóch dziedzinach naukowo-technicznych: informatyce i chemii - w tym inżynierii chemicznej. Przemysł chemiczny odgrywa kluczową i znaczącą rolę w gospodarce Izraela, mimo że wśród 18 tys. fabryk przemysłowych w całym kraju jest tylko 400 fabryk chemii przemysłowej. 50 tys. pracowników chemii przemysłowej - jedna dziesiąta wszystkich pracowników przemysłu w kraju - generuje 30% przychodów branży i 40% jej eksportu. Mniej więcej jedna trzecia firm reprezentowanych przez TA-35, flagowy indeks giełdy w Tel Awiwie, to producenci chemikaliów.

Izrael ma sześć głównych uniwersytetów z sześcioma wydziałami chemii i trzema wydziałami inżynierii chemicznej i biochemicznej. W kolegiach akademickich istnieje sześć wydziałów inżynierii chemicznej i biochemicznej. Większość profesjonalnych liderów w branży chemicznej to absolwenci Technion – Izraelskiego Instytutu Technologii. Wszystkie uczelnie prowadzą badania i rozwój dla przemysłu, choć niektóre firmy posiadają własne zaplecze badawczo-rozwojowe. Na przykład osobiście pracowałem w laboratorium badawczo-rozwojowym i materiałowym w firmie Oil Refining.

Specjalne programy chemii i inżynierii chemicznej dotyczące przemysłu chemicznego w Izraelu są opracowywane i regularnie nauczane w szkołach. Organizowane są regularne wizyty studentów w zakładach chemicznych. Wielu studentów podczas nauki pracuje i prowadzi badania naukowe w tych zakładach. Tym samym zapewniają przyszłe miejsce pracy w przemyśle chemicznym.

Izrael jest kojarzony z silną nauką. Jak to wygląda w odniesieniu do przemysłu chemicznego?

Jestem osobą posiadającą doświadczenie we wszystkich trzech dziedzinach: przemyśle, nauce akademickiej i szkolnictwie. Wychowałem wielu inżynierów chemików, mogę więc z odpowiedzialnością powiedzieć, że przyczyniają się oni do współczesnego rozwoju nauk przyrodniczych, informatyki, elektroniki, medycyny, genetyki, optyki, energetyki w zakresie gazu ziemnego, rafinacji ropy naftowej, elektrowni i energii słonecznej, a także rolnictwa i oczywiście przemysłu chemicznego. Ten ostatni można podzielić na kilka sektorów, w tym farmaceutyczny i kosmetyczny, ściśle chemiczny - w tym czysty kwas fosforowy, nawozowy - w tym związki na bazie fosforu, potasu, bromu oraz rafineryjny i petrochemiczny.

Przemysł rafineryjny produkuje paliwa i surowce do produkcji polietylenu, polipropylenu, polistyrenu i polichlorku winylu, aromatów, olejów bazowych i wosków. Następnie z tworzyw sztucznych wytwarzane są liczne artykuły.

Cenny brom jest z kolei wykorzystywany do produkcji związków do produkcji tworzyw sztucznych, elektroniki i tekstyliów, innych produktów organicznych oraz do uzdatniania wody. Warunki nad Morzem Martwym dały początek kwitnącemu przemysłowi magnezu i jego stopów oraz przemysłowi potasu. Produkty magnezowe są wykorzystywane przede wszystkim przez przemysł aluminiowy, tytanowy, stalowy i motoryzacyjny w całej Europie i Ameryce.

Jaki był zatem historycznie wkład inżynierów chemików w rozwój Izraela, który jest przecież młodym państwem?

Najbardziej imponującym odkryciem jest to, że w Izraelu pracuje mniej niż 8 tys. chemików, mniej niż 5 tys. inżynierów chemii i mniej niż 700 nauczycieli chemii. Bez tej grupy chemików państwo Izrael nie wyglądałoby tak innowacyjnie jak dzisiaj. Dzięki inżynierom chemicznym w Izraelu działa ponad 1400 firm zajmujących się naukami przyrodniczymi, w tym około 300 firm farmaceutycznych, 600 firm zajmujących się urządzeniami medycznymi, 450 firm zajmujących się cyfrowym zdrowiem i 470 firm biotechnologicznych.

Izraelski sektor zaawansowanych technologii jest głównym pracodawcą inżynierów chemików i chemików, inżynierów od materiałów i mechaników oraz biotechnologów. Intel Israel to duży światowy producent półprzewodników i układów scalonych. W dzisiejszych czasach to inżynierowie chemicy decydują o problemach środowiska, zmniejszając zanieczyszczenie powietrza, wody i gleby.

To nie przypadek, że wszystkich sześciu spośród 12 izraelskich naukowców, którzy zdobyli nagrodę Nobla, otrzymało tę nagrodę za swoją pracę w dziedzinie chemii: Avram Hershko, Aaron Ciechanover, Dan Shechtman, Ada Yonath, Michael Levitt i Arieh Warshel – to ci naukowcy. I to nie przypadek, że dwaj byli prezydenci Izraela, którzy byli również naukowcami, byli profesorami chemii: Haim Weizmann i Ephraim Katzir.

Czy doświadczenia Izraela można ekstrapolować na resztę świata, aby odpowiedzieć na wyzwania dzisiejszego społeczeństwa?

Oczywiście. W Izraelu istnieją trzy stowarzyszenia inżynierii chemicznej i chemii, które działają w różnych dziedzinach inżynierii chemicznej i chemii. Zmieniają oblicze i podejście do przemysłu chemicznego, który zanieczyszcza środowisko. Dopiero inżynieria chemiczna decyduje o problemach oczyszczania ścieków, powietrza i gleby, ochrony środowiska przed zanieczyszczeniem, poprawy jakości, zdrowia i długowieczności życia ludzi.

Nasz kraj w pełni rozwiązał problem dostarczania czystej wody rozwijając technologię technologii odsalania wody, opartej na odwróconej osmozie wody morskiej i tworząc takie przedsiębiorstwa w Izraelu i za granicą.

Izrael dostarcza jedną trzecią światowego zużycia bromu i jedną szóstą światowego zużycia potasu. Kraj jest światowym liderem w produkcji farmaceutyków, suplementów diety, środków zmniejszających palność, agrochemikaliów służących poprawie światowego rolnictwa. Rozwój przemysłu rafineryjnego daje nie tylko produkcję wysokiej jakości paliw, ale także wspiera istnienie przemysłu petrochemicznego. Izrael jest również dużym eksporterem produktów zaawansowanych technologicznie, takich jak komputery, telefony i sprzęt medyczny.

Jak rozwiązuje Izrael problem energii, która jest obecnie bardzo gorącym tematem?

W 2004 roku firma Israel Electric Company zaczęła zasilać wiele swoich elektrowni gazem ziemnym zamiast węgla, oleju opałowego i oleju napędowego. Wszystkie przedsiębiorstwa przemysłu chemicznego również przestawiły się na gaz ziemny zamiast oleju opałowego i oleju napędowego. Taka sytuacja niesie ze sobą wiele korzyści, takich jak poprawa stanu środowiska, w tym mniejsza emisja gazów cieplarnianych, czy niższe koszty energii elektrycznej.

Jeden z zakładów chemicznych rozpoczął produkcję saletry potasowej do magazynowania energii cieplnej w skoncentrowanych elektrowniach słonecznych. Elektrownia słoneczna Megalim działa na pustyni Negew od 2019 roku. Podobne stacje działają w Hiszpanii, Maroku, Indiach, USA, Chinach, Chile, RPA, Kuwejcie i Arabii Saudyjskiej. Inżynierowie chemicy odgrywają wiodącą rolę w jej funkcjonowaniu.

Osobiście brałem udział w doborze materiałów i nadal doradzam w zakresie metod kontroli i monitoringu korozji. Z pewnością nasze doświadczenia można ekstrapolować na wszystkie kraje basenu Morza Śródziemnego. Nie jest tajemnicą, że wytwarzanie zaawansowanych materiałów, to jest stopów, polimerów, kompozytów opiera się na inżynierii chemicznej. Logicznie rzecz biorąc, Izrael uważa się za lidera w produkcji dronów, czyli bezzałogowych statków powietrznych i jednego z głównych światowych eksporterów sprzętu wojskowego.

Jest Pan ekspertem od korozji, dlaczego jej badanie jest tak ważne?

Kiedy rozpoczynam kurs korozji, zadaję sobie to pytanie. Wiele lat temu napisałem artykuł zatytułowany „Dlaczego inżynierowie chemicy muszą uczyć się korozji?” Każde wyjaśnienie zaczyna się od definicji. W tym celu podamy definicję korozji.

Korozja to interakcja między materiałem a jego środowiskiem, która powoduje zmiany zarówno w materiale, jak i w środowisku. Często te zmiany pogarszają obie rzeczywistości: materiału i środowiska. Korozja ma wiele twarzy i należy je rozróżnić: korozja ogólna z powstawaniem produktów korozji i ścieńczeniem ścian urządzeń i konstrukcji oraz wżery i pęknięcia z nieprzewidzianym rozwojem i awariami.

Można wymienić pięć głównych powodów dla wyjaśnienia znaczenia badania korozji i radzenia sobie z nią.

Po pierwsze są to bezpośrednie straty ekonomiczne: koszt wymiany skorodowanych urządzeń, stosowanie metod zabezpieczenia antykorozyjnego (kontrolnego) i monitoringu. Straty pośrednie obejmują utratę produktów, wydajność, przestoje, zanieczyszczenie produktów i przeprojektowanie z powodu korozji.

Po drugie jest to bezpieczeństwo. Korozja urządzeń i konstrukcji stanowi zagrożenie dla ludzi i środowiska. Znamy wiele tragedii z powodu korozji mostów, samolotów, statków, wybuchów kotłów i reaktorów.

Po trzecie są to szkody środowiskowe: wybuchy, pożary i uwalnianie szkodliwych substancji do atmosfery, wody i gleby.

Po czwarte chodzi o niezawodność. Korozja urządzeń elektronicznych i innych podzespołów (pompy, sprzęt wojskowy) może powodować zmiany ich wymiarów i zawodne działanie. Produkty korozji mogą zanieczyszczać leki, żywność i czyste chemikalia.

Po piąte jest to konserwacja źródeł metalowych. Nasza Ziemia jest ograniczona w rudy metali, zwłaszcza źródła metali odpornych na korozję, takich jak molibden, nikiel, chrom, miedź, cynk, wolfram i tytan.

Jeśli nie będziemy edukować i badać korozji, z pewnością poniesiemy wiele strat. Nie lubię, gdy ludzie mówią, że koszt korozji to około 3-5% Produktu Krajowego Brutto. Nikt z nas tego nie czuje. Ale kiedy mówię, że koszt korozji jest wliczony w cenę chleba, samochodu i innych artykułów, które kupujemy, sytuacja wygląda inaczej. Kiedy co roku mówiłem naszym menedżerom w firmie Oil Refinries po analizie strat korozyjnych, że przez korozję straciliśmy 2 miliony dolarów nikt się tym nie zajął. Ale kiedy powiedziałem, że każdy pracownik traci rocznie 5 tys. dolarów, pracownicy zaczęli się zastanawiać, jak te straty zmniejszyć.

W jakich dziedzinach przemysłu można zastosować badania korozji?

Przede wszystkim badania korozyjne powinny dotyczyć takich gałęzi przemysłu metalochłonnych, jak chemiczny, naftowy i gazowy, rafineryjny, petrochemiczny, biotechnologiczny, energetyczny, wojskowy, wodociągowy, lotniczy i kosmiczny, energetyka jądrowa, farmaceutyczna i medyczna, przemysł celulozowo-papierniczy, przemysł transportu lądowego, przemysł wydobywczy i przetwórstwa metali, przemysł spożywczy i napojów, przemysł mikroelektroniczny, przemysł paliw kopalnych i paliw alternatywnych oraz przemysł budowlany. Właściwie wszystkie branże.

Ważnym tematem jest również analiza wpływu zarządzania ryzykiem korozji na bezpieczeństwo procesowe. Chciałbym tu powiedzieć o kluczowej i wybitnej roli w niezawodnym funkcjonowaniu przedsiębiorstw chemicznych. Oba zagadnienia są szerokie i zajmują ważną niszę w branży chemicznej. Zarządzanie ryzykiem korozji obejmuje identyfikację, analizę, ocenę i zarządzanie zagrożeniami korozyjnymi.

Bezpieczeństwo procesowe to dyscyplina, która koncentruje się na zapobieganiu pożarom, wybuchom i przypadkowym uwolnieniom w obiektach zajmujących się procesami chemicznymi. Korozja może powodować wszystkie te szkodliwe zdarzenia. Zagrożenie to substancja, przedmiot lub sytuacja, która może spowodować wypadek lub uszkodzenie. Korozja jest jednym z największych zagrożeń, ponieważ jest związana z substancjami, przedmiotami i sytuacjami prowadzącymi do interakcji między nimi i degradacją obu.

Liczne dane wskazują, że w zakładach chemicznych raz w tygodniu dochodzi do dużych awarii powodowanych przez szkodliwe skutki korozji. Istnieje wiele literatury poświęconej obu tematom, to jest ryzyku korozji i bezpieczeństwu procesowemu, ale prawie nie ma badań dotyczących skrzyżowań tych zagadnień. Specjaliści od bezpieczeństwa procesowego zazwyczaj niewiele wiedzą na temat korozji. W związku z tym korozjaści nie specjalizują się w bezpieczeństwie procesowym.

Łączymy trzy szerokie pojęcia-zjawiska: korozja, zarządzanie ryzykiem korozji i bezpieczeństwo procesowe. Zarządzanie korozją odbywa się poprzez stosowanie środków antykorozyjnych, monitorowanie korozji, regularne inspekcje, badanie każdego wypadku, realizację spotkań, publikacje protokołów, edukację i przekazywanie wiedzy. Ryzyko korozji osiąga się poprzez identyfikację, analizę, ocenę występujących i modelowanie możliwych zjawisk korozyjnych. Bezpieczeństwo procesowe obejmuje zapobieganie niezamierzonym uwolnieniom niebezpiecznych chemikaliów i energii podczas procesów, które mogą mieć poważny wpływ na zakład i środowisko. Osiąga się to poprzez zapobieganie awariom sprzętu, nadmiernym ciśnieniom, nadmiernym temperaturom, wyciekom i korozji. Wszystkie te zjawiska są ze sobą powiązane i współzależne. Programy bezpieczeństwa procesowego koncentrują się na projektowaniu i konserwacji sprzętu, skutecznych alarmach i punktach kontrolnych, procedurach i szkoleniach.

Zarządzanie ryzykiem korozji jest aktywnym instrumentem we wszystkich tych aspektach bezpieczeństwa procesowego i uczestniczy w realizacji jego głównych celów. Stopień uszkodzenia korozyjnego i jego konsekwencje, określające ryzyko korozji, mogą być różne: wyciek ropy naftowej, gazu ziemnego, wody, ciekłych i gazowych niebezpiecznych chemikaliów, pożar, wybuch, uszkodzenia, pogorszenie stanu środowiska, obrażenia i śmierć ludzie i zwierzęta.

Ze względu na biologiczne i psychologiczne właściwości natury ludzkiej jest mało prawdopodobne, aby wykluczyć ludzkie błędy. Czynnik ludzki odgrywa istotną rolę zarówno w zarządzaniu ryzykiem korozji, jak i bezpieczeństwie procesowym, a w rezultacie w zapobieganiu awariom korozyjnym i poprawie obu tych czynników.

Powinniśmy zwrócić szczególną uwagę na edukację, rozpowszechnianie informacji, transfer wiedzy, współpracę i komunikację. Prawidłowe zarządzanie ryzykiem korozyjnym prowadzi do poprawy bezpieczeństwa procesowego na etapach projektowania, wytwarzania, wdrażania, montażu, obsługi i konserwacji urządzeń i konstrukcji w przemyśle chemicznym.

korozjaprzemysł chemicznybezpieczeństwo