Nerezová ocel a její životní cyklus, recyklovatelnost a hygienické vlastnosti

Každý rok se vyrobí více a více tun nerezové oceli. Mezi hlavní příčiny velmi dynamického růstu tohoto trhu patří:

• příznivé mechanické vlastnosti nerezu
• recyklovatelnost
• rozmanité využití v průmyslu i v domácnostech

V tomto článku se zaměříme na problematiku životního cyklu nerezu, recyklace a možností využití šetřících životních prostředí a také hygienických vlastností, mj. díky kterým se nerez rychle prosazuje i v zemích třetího světa.

Shrnutí mechanických vlastností nerezu

Kromě bezprecedentní odolnosti proti korozi (která však není 100%, detaily jsme podrobně probrali v tomto článku) nerezová ocel výborně odolává i vysokým teplotám – a s tím související cementaci či sulfidaci. Mezi další vlastnosti patří:

• magnetismus (všechny typy oceli kromě austenitické)
• protipožární odolnost
• nižší vodivost než klasická ocel
• pevnost
• odolnost proti otěru i za mokra

Zajímavé srovnání vybraných vlastností nerezu a jiných typů oceli najdete v tabulce níže:

zdroj: http://www.efunda.com/Materials/alloys/alloy_home/steels_properties.cfm

Jednotlivé druhy nerezové oceli se liší chemickým složením, výběr nejčastějších jakostí a jejich složení naleznete v přehledné tabulce zde.

Přejít na produkty z nerezové oceli

Recyklovatelnost nerezové oceli

Stále více zemí (Indie, Brazílie a také Čína, která se od začátku století stihla vyšvihnout na pozici významného hráče na trhu) se bleskurychle rozvíjí a urputně se snaží v životní úrovni přiblížit se ekonomickým a průmyslovým velmocem jako USA nebo Japonsko. Obvyklou součástí takto se rozvíjejících států je větší poptávka po kovech a zejména nerezové oceli, která je nedílnou součástí moderního životního stylu.

Čím více roste poptávka po oceli, tím více rostou emise a energetické a vodní nároky nutné k vytěžení rud a výrobě požadovaných výrobků. Yaleova univerzita provedla v roce 2009 výzkum emisí CO2 souvisejících s průmyslem nerezové oceli a vědci rozdělili emise do 3 hlavních kategorií:

• těžení rudy
• elektřina spotřebovaná v nerez průmyslu
• výroba produktů

Zjednodušené výsledky si prohlédněte v grafu níže:

zdroj: http://www.worldstainless.org/Files/issf/non-image-files/PDF/ISSF_Stainless_steel_and_CO2.pdf

Hlavní možností snížení emisí CO2 při výrobě nerezové oceli je recyklace stávajících výrobků. A tady přichází na řadu hlavní výhoda nerezové oceli – recyklace šrotu je ekonomicky výhodná a zároveň nedochází k sebemenšímu vlivu na kvalitu výrobku, pokud šrot vstoupí do výrobního procesu. Recyklace je samozřejmě méně náročná na životní prostředí a v grafu můžete vidět, že právě v oblasti těžby nových materiálů dochází k nejvíce emisím a je tedy žádoucí těžbu stále snižovat.

Již nyní platí, že v každém nerezovém výrobku je minimálně 60 % vyrobeno z recyklovaného nerezu. Recyklaci poměrně paradoxně škodí další příznivá vlastnost nerezu – její odolnost a trvanlivost. Poptávka po nerezu roste rychleji, než jednotlivé výrobky stíhají „dosluhovat“ a proto i nyní musí do výrobního procesu vstupovat nově vytěžené suroviny.

ISSF (Mezinárodní fórum nerezové oceli) připravilo zajímavé video pojednávající o recyklačních vlastnostech nerezu. Stáhněte si jej zde (video je v češtině).

Životní cyklus nerezové oceli

Nerezová ocel prochází 4 hlavními fázemi:

1. Hrubá produkce. Sem spadá těžba materiálů a výroba polotovaru v elektrické peci.

2. Výroba a prodej konkrétních produktů. Z polotovaru se dokončí kompletní výrobek (čistička na vodu, převodovka, kuchyňská vidlička). Ten se dodá do prodejních míst, kde si jej koupí průmysloví nákupčí nebo domácnosti

3. Používání výrobku. Doba používání se významně liší produkt od produktu. Elektronika vydrží pár let, budovy mohou vydržet až jedno století.

4. Recyklace a nakládání s odpadem. Momentálně se daří recyklovat kolem 90 % nerezových výrobků, které doslouží (pro zajímavost, to dělá z nerezu jeden z nejvíce recyklovatelných materiálů, z kovů se mu blíží jenom železo).

Životní cyklus reprezentuje také infografika níže:

zdroj: http://www.worldstainless.org/Files/issf/non-image-files/PDF/ISSF_Stainless_steel_and_CO2.pdf

Nerezová ocel šetří životní prostředí – příklady z praxe

1. Spalování uhlí. Uhlí a fosilní paliva jsou stále nejdostupnějším topivem a velkým problémem uhlí jsou uvolňované sirné plyny, které mohou vést ke kyselým dešťům. Pokud si však pořídíte kamna se skrubrem z nerezu, ten zvládne sirné plyny neutralizovat a z komína se vám bude valit výrazně méně škodlivý kouř.

2. Dieselové motory. Na stejném principu funguje nerez i v tomto typu motorů, kde neutralizuje škodlivé emise.

3. Kondenzační kotle. Tento vynález pracující s kondenzačním teplem vodní páry by se bez nerezu neobešel – žádný jiný materiál nezvládne tak efektivně sloužit ve vysoce korozním prostředí.

4. Solární panely. Vysoká teplotní odolnost dělá z nerezu ideální materiál pro čerpání energie přímo ze Slunce.

5. Čističky vody a další recyklační stroje. Jen nerez dlouhodobě odolá uvolňovaným korozním plynům a dovede si poradit s nepředvídatelným složením vstupních recyklovaných materiálů.

Nerezová ocel a hygiena

Pasivní vrstva na povrchu nerezové oceli, její odolnost vůči odření a z toho vyplývající nešpinivost dělají z nerezu ideální kandidáta na zvýšení hygienických standardů v rozvojových zemích. Nerez má skutečně rozmanité využití:

Vaření

• příbory, dřezy, grily, digestoře
• příprava potravin - maso, zelenina (nerez skvěle odolává i kyselé zelenině, např. rajčatům), víno (skladové nádoby se nezbarvují), pivo, převoz jídla bez hrozící kontaminace
• veřejná místa - kiosky, koše, toalety, umyvadla, bazény
• zdravotnictví - nemocnice, chirurgie

Topení

Polovina světové populace denně přichází do kontaktu s otevřeným ohněm kvůli vaření a topení. Tito lidé pravidelně vdechují oxid uhelnatý, metan či CO2 a velmi tak zvyšují riziko těžkých onemocnění (například tuberkulózy).

Nerezová ocel nabízí nejrůznější řešení, například malá kamna efektivněji zpracovávající teplo. Tím klesá spotřeba paliva a nerez také alespoň částečně filtruje škodlivé exhalace. Existují i varianty plně pracující se solární energií, například model TERI.

Vodní průmysl

U nerezu neexistuje žádná možnost kontaminace vody. To z této oceli dělá ideální materiál pro skladování a dopravu pitné vody a také výzkum a hledání nových způsobů, jak pitnou vodu získávat. Produkty z nerezové oceli se tvarově zvládnou plně přizpůsobit konstrukčním požadavkům a výhodou mohou být i velmi hladké povrchy, které efektivně zabrání jakékoli kontaminaci od mikrooganismů.

Výborné vodohospodářské zkušenosti mají s nerezem například v Japonsku, kde vodní nádrže i trubky z nerezové oceli opakovaně přežily i zemětřesení. Pro tyto potřeby se používá hlavně austenitická a duplexní ocel.