开发新能源促进建陶业持续发展

　　在陶瓷工业的发展历程中，对于能源的开发利用经历了最初依靠柴草燃料、煤炭、畜力、水力及风力等能源，进入到20世纪50年代之后，能源结构从以煤炭为主转变为以石油、天然气等优质能源为主的时期。古代陶瓷业的生产加工充分利用水能、太阳能与风能促进泥料淘洗、加工及坯体干燥等工序。在北方磁州窑窑场中均有面积广阔的晒坯场，以采取阳光与风力促进坯体干燥。南方窑场除了晒坯场还在野外建有盛坯架，也是利用太阳能及风能促进坯体干燥。在陶瓷烧成工艺中南方窑炉多使用木柴，北方窑炉使用煤炭等一次能源烧造陶瓷制品。随着现代陶瓷工业能源消费结构进入石油、天然气时代，陶瓷科技取得飞速发展，生产效率大大提高，产品质量亦日趋丰富而登上新的台阶，建筑陶瓷工业的发展也随之进入一个“黄金时代”。 
　　从地球蕴藏的能源数量来看，自然界存在有无限的能源资源。仅就太阳能而言，太阳每秒钟通过电磁波传至地球的能量达到相当于500多吨煤燃烧放出的热量。这相当于一年中仅太阳能就有130万亿吨煤的热量，大约为全世界目前一年耗能的一万多倍。不过，由于人类开发与利用地球能源尚受到社会生产力、科学技术、地理原因及世界经济、政治等多方面因素的影响与制约。包括太阳能、风能、水能在内的巨大数量的能源，可以利用的仅占微乎其微的比例。目前，煤炭、石油、天然气的开发利用已经达到相当高的水平。即使如此，每当世界上出现较大动荡时，就会出现能源危机，在20世纪70年代初爆发中东战争时，西方国家由于石油来源受阻，供求短缺，油价暴涨，爆发了全球性能源危机，使经济衰退，陶瓷工业亦深受其害。 
　　由于目前全世界消耗的能源主要是煤、石油、天然气等常规能源，其占能源消耗总量的97％以上，而又以石油、天然气消耗量居多。据估计，全世界已探明的各种石油、天然气资源储量仅够人类使用100多年，地球上煤炭资源虽较丰富，亦仅够人类使用数百年而已。目前全世界对能源需求越来越大，而石油、天然气等优质能源越用越少，对于新型能源的开发利用仅处在研发阶段，尚未有重大突破，加之近期内能源消费主要依靠石油、天然气和煤的状况不会发生根本性改变，可以说世界能源供应仍处在“青黄不接”的低谷阶段。因此，必须从整个世界能源总的形势及走向方面考虑建筑陶瓷工业的的可持续发展，一方面是采用先进的科学技术不断拓展节能措施，减少能源的消耗，推迟能源枯竭的来临；另一方面则是积极开发与利用新型能源，保证陶瓷工业不断增长的能源需求。在相继使用石油、天然气及煤炭的同时，世界上发达国家的原子能发电工业发展迅速，作为一种清洁的能源，核电显示出广阔的开发利用前景，如法国的核电已占总发电产量的1／3以上，过几年后可达到50％以上。因此，核电很可能成为继地球上石油、天然气及煤之后的主要替代能源种类。就陶瓷干燥与烧成所需能源来看，数十年或数百年后，电烧很可能会取代现行的油烧或液化气烧窑，这是毋庸置疑的。以电为能量的微波烧成技术的研究正在推进，由于微波烧成使用一种新颖的烧成方法及烧成机理，可大大缩短烧成时间与改善烧结质量。目前国际上微波烧成技术已应用在生产精细陶瓷及小件电瓷、工业瓷的阶段。数年之后，随着烧制大件产品如瓷砖乃至卫生洁具微波烧结技术的突破，或许在一夜之间使传统的烧制陶瓷的技术发生革命性的变化。除了核电技术外，现在太阳能转换技术亦正取得重大的进展。随着新型太阳能、光—电及热—电新技术的开发，在空间筹建太阳能电站，然后输送到地球的研究工作亦在积极实施中。因此，太阳能转换为电能应用于陶瓷烧成离我们也不太遥远了。此外，还有潮汐能、风能、水能等的开发利用，在技术含量与深度方面也会有不少新启发。这样，未来陶瓷烧成能源种类将呈现出多元化与广谱化的局面。因此，积极开发与利用新的能源形态，将使陶瓷工业保持稳定与可持续发展而无后顾之忧。 
　　某一国家的能源消费数量与其经济发展程度具有密切的关系。人们常把能源消费平均增长率与国民生产总值年平均增长率之间的比值叫做能源消耗弹性系数，能源消耗弹性系数的大小与国民经济结构、能源利用效率、产品质量、原材料消耗和运输消耗，以及国民生活的需求等因素有关。作为建陶企业的经营者，当然也应该对本企业的能耗与产量、产值等效益情况，经常作些比较，从中发现有规律性的东西。按照目前陶瓷烧成的技术主要以燃烧产生热能，使产品烧结的方式由于节能技术与节能措施的实施，发达国家已达到几乎临近极限的地步。 
　　例如近年来英国在开发研制新型高效节能喷嘴方面取得很大进展。英国的废气回流节能喷嘴可节省能源30％左右，这种喷嘴由高速、高效能回流器与单一燃料在其内部燃烧的小型喷嘴组成。采用从燃烧产物中抽出部分燃气使助燃空气加热至650℃，这样在高温烧成中可使燃料消耗量减低45％，并能增加燃烧空气显热，提高火焰温度，缩短加热时间，节能降耗效果亦十分显著。 
　　改进窑炉材料结构在陶瓷烧成节能方面取得明显效果。由于高效节能陶瓷纤维材料的采用，现代陶瓷窑炉实现轻量、节能与快速烧成等目标。采用全纤维结构的窑比传统耐火砖窑炉节约燃料费用一半以上，如果加上匣钵等辅材热耗的损失，新型窑炉已较之传统窑炉节能在65～70℃左右。 
　　发展低温烧成建陶产品系列，对于节约能源消耗至关重要。随着低温陶瓷工艺研究的推进，现在陶瓷制品的烧成温度已下降100℃～200℃，节能效果非常可观。 
　　总之，随着世界性能源形势的紧张，我国建陶行业的企业应该未雨绸缪，加大节能科研项目的开发研究，以保证中国建筑陶瓷工业持续、健康的发展。