Les hauts fourneaux en acier causent bien plus de pollution que les fours électriques.
Cependant, les fours électriques consomment de l'énergie, et lorsque je brûle du charbon (ou un combustible solide) dans des chaudières pour alimenter ceux-ci, je cause également de la pollution.
En supposant que je n'utilise pas de panneaux solaires mais seulement des chaudières et des moteurs à vapeur pour alimenter mon industrie minière, quelle est l'option la plus écologique par unité de minerai fondu?
Les hauts-fourneaux en acier causent de la pollution mais les fours électriques non.
Tout d'abord, ce n'est pas tout à fait vrai. Les fours électriques produisent de la pollution, mais seulement environ un quart de la quantité que les hauts-fourneaux en acier produisent (0,9 de pollution à 3,6, selon les pages wiki liées).
Les fours électriques consomment 180kW d'énergie électrique. Les hauts-fourneaux utilisent 180 kW d'énergie de carburant. Cependant, les chaudières n'ont qu'une efficacité de 50%. Elles produisent 390kW d'énergie calorifique pour chaque 780 kW de carburant brûlés, et produisent en fin de compte 6 de pollution. Les machines à vapeur convertissent ensuite l'énergie calorifique en énergie électrique - je crois que c'est avec une efficacité de 100%, mais je ne suis pas sûr.
Donc la production d'une chaudière peut alimenter deux fours électriques avec 30kW à revendre, et ensemble ils produisent (6 + 0,9 + 0,9) = 7,8 de pollution. Deux hauts-fourneaux ne produisent que 7,2 de pollution, sans surplus.
Augmentez cela pour pouvoir utiliser la production excédentaire de la chaudière, et vous avez :
Ceci est comparé à 13 hauts-fourneaux à 3,6 de pollution chacun, ce qui fait 46,8 de pollution au total.
Par conséquent : les hauts-fourneaux sont plus écologiques que les fours électriques alimentés par chaudière.
Bien sûr, deux autres facteurs peuvent entrer en jeu :
Éditer : Comme @MSalters le souligne, les modules d'efficacité réduisent également la pollution des fours eux-mêmes, donc la pollution est en réalité réduite à 36 + (65 * 0,9 * 0,2) = 47,7 de pollution. Cela signifie que les hauts-fourneaux polluent presque cinq fois plus que cela.
Je pense que vous avez un peu fait une erreur dans vos calculs. Il semble que deux hauts fourneaux en acier devraient produire 7,2 de pollution, et non 7,8. Le calcul pour 13 hauts fourneaux en acier semble correct.
Les modules sont le grand différenciateur. Même avec les modules d'efficacité de niveau d'entrée, vous avez déjà une réduction de 60% (180 kW -> 72 kW). Mais en plus, ils réduisent également la pollution directe. Ces 65 fours électriques ne produisent pas 65*0.9 pollution, ils produisent 65*0.9*0.2 = 11.7 pollution. Cela met la pollution totale incluant les chaudières à 47.7, ce qui représente environ un cinquième des fours en acier.
Four électrique:
Four en acier:
Chaudière:
Maintenant, tout est 100% efficace. Ainsi, pour ajouter la pollution supplémentaire liée à la génération d'énergie:
180kW * ( 30/m / 1800kW ) = 3.0/m
Mais vous consommez également 90kW supplémentaires de carburant maintenant, si vous utilisez du charbon extrait avec des foreuses minières électriques:
90kW * (1 charbon / 4000kJ) * (0.5 s / 1 charbon) * 10/m = 0.1125/m
Cela ajoutera bien sûr également de la pollution supplémentaire pour l'électricité nécessaire à l'extraction, mais cela ne représente qu'une différence d'environ 1%.
Donc, en ajoutant tout cela, le Four électrique = 1+3.0+0.1125=4.11125/m par rapport aux 4/m du Four en acier. Ainsi, le Four électrique est légèrement moins respectueux de l'environnement avant d'ajouter des modules ou d'utiliser de l'énergie solaire ou nucléaire. Cependant, un seul module d'efficacité de niveau 1 le rendrait plus respectueux de l'environnement.
Un fourneau en acier produit 3,6 pollution.
Un fourneau électrique produit 0,9 pollution, mais nécessite également 180 kW d'électricité pour fonctionner à pleine vitesse. Les panneaux solaires produisent de l'électricité propre mais les chaudières et les moteurs à vapeur ne le font pas.
À des fins de calcul, nous utiliserons le ratio de pompe:chaudière:moteur le plus efficace de 1:14:10.
Un moteur à vapeur produit 510 kW d'électricité à partir de 1,4 chaudières. Le moteur fournit assez pour 2,83 fourneaux. Si 2,83 fourneaux nécessitent 1,4 chaudières, nous pouvons supposer qu'il y aura deux fois plus de fourneaux que de chaudières.
Une chaudière produit 6 pollution - 3 par fourneau. Cela signifie qu'en tenant compte de la génération de puissance à vapeur, le fourneau électrique produit 3,9 pollution.
Remarquez que ceci ne prend pas en compte les mines ou les chargeurs impliqués.
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