לפני כחודש נתקלתי בפרסום של קול קורא במסגרת תוכנית תנופה בתחום המינרלים הקריטיים.
האמת? לא הייתה לי כוונה להגיש מועמדות. התחום הזה לא בדיוק העולם שלי, וכנראה שגם אני לא בדיוק האדם הקלאסי לתוכנית כזו. אין לי רקע במינרלים, כרייה או עיבוד חומרים – אבל יש לי היכרות מסוימת עם אלקטרומכניקה, ובעיקר סקרנות להבין איך טכנולוגיות קיימות יכולות לקבל שימוש חדש.
וככה הגעתי לחשוב על כיוון מעניין: שימוש במכשירי שכבת מערבולת (Velocity Layer Unit / Vortex Layer Apparatus) ובטכנולוגיה אלקטרומגנטית לעיבוד חומרים.
יכול להיות שאני לא מחדש כאן דבר – אבל לפעמים החידוש לא נמצא בהמצאת הטכנולוגיה, אלא במקום שבו בוחרים ליישם אותה.
פרסום
מהו בעצם מנגנון שכבת מערבולת?
מדובר במערכת פשוטה יחסית מבחינה מבנית, אך מורכבת מאוד במה שקורה בתוכה.
דמיינו גליל חלול העשוי מחומר שאינו מגנטי – בדרך כלל פלסטיק או חומר דומה. בתוך הגליל נמצאים חלקיקים פרומגנטיים – לרוב גלילים מוארכים או אלמנטים בעלי יחס אורך לקוטר גבוה (ולא בהכרח "מחטים" כפי שנהוג לעיתים לתאר אותם).
מחוץ לגליל ממוקם סליל (משרן), שתפקידו ליצור שדה מגנטי מסתובב.
כאשר המערכת מופעלת, החלקיקים הפרומגנטיים מתחילים לנוע בתנועה מורכבת ומהירה מאוד. כתוצאה מכך נוצרת באזור העבודה שכבת מערבולת – סביבה שבה מתקיימים בו־זמנית:
- ערבול אינטנסיבי
- פיזור וטחינה
- חיכוך בין חלקיקים
- יצירת לחצים מקומיים גבוהים
- השפעות אקוסטיות
- השפעות אלקטרומגנטיות
החלקיקים מתנגשים זה בזה במהירויות גבוהות, ובמקרים מסוימים ניתן להגיע בתוך עשרות שניות בלבד לפירוק משמעותי של החומר המעובד.
במובן מסוים, אפשר לראות בזה גרסה לא שגרתית של מנוע אסינכרוני – רק שבמקום רוטור קשיח, משתמשים במסת חלקיקים פרומגנטיים בתנועה.
איפה משתמשים בזה כבר היום?
אחד התחומים שבהם קיימים יישומים מוכרים הוא תחום המלט.
טחינה עדינה והפעלה של מלט באמצעות מערכות מערבולת מאפשרות לשפר תגובתיות של החומר ובחלק מהמקרים אף להפחית את צריכת המלט בתהליך.
שימוש נוסף הוא בעיבוד חומרים שאיבדו חלק מהפעילות שלהם בזמן אחסון.
לדוגמה – אבקות שעברו הידרציה חלקית במהלך האחסון ונוצרו על פניהן שכבות תחמוצת שמאטות תגובות בהמשך.
במערכת המערבולת מתרחשים במקביל:
- טחינה מחדש
- קילוף שכבות פני שטח
- הפעלה של חלקיקים
- שיפור שטח פנים זמין לתגובה
בחלק מהמחקרים והתיאורים התעשייתיים נטען כי מתקבל שיפור גבוה מהמצופה לעומת טחנות קונבנציונליות, אם כי לא כל מנגנוני ההשפעה האלקטרומגנטית מוסברים עדיין באופן מלא.
פרסום
אילו תהליכים אפשר לבצע במערכת כזו?
המערכת מתאימה למגוון רחב של תהליכים:
- ערבוב נוזלים וגזים
- ערבוב חומרים מוצקים בתפזורת
- טחינה יבשה
- טחינה בתוך תווך נוזלי
- אקטיבציה של פני שטח של חלקיקים
- האצת תגובות כימיות
- שינוי תכונות פיזיקליות וכימיות של חומרים
האם זה יכול להיות רלוונטי למינרלים קריטיים?
זו כמובן כבר שאלה שצריכה להיבחן מקצועית.
אבל כמחשבה פתוחה – ייתכן שלטכנולוגיה כזו יש פוטנציאל ביישומים כמו:
- עיבוד והפעלת מינרלים
- טחינה עדינה במיוחד
- ניקוי והפרדת חומרים
- שיפור מסיסות ותגובתיות
- צמצום צריכת אנרגיה בתהליכים מסוימים
- הגדלת קצב תהליכי עיבוד
יישומים אפשריים שעלו בדוגמאות שונות כוללים עבודה עם מינרלים ותרכיזי עפרות של בדיל, כרום, נחושת ואבץ.
בסוף, ייתכן שזה לא רעיון מהפכני – וייתכן שמישהו כבר בדק אותו בעבר.
אבל לפעמים דווקא חיבור בין תחומים שלא רגילים לדבר אחד עם השני הוא המקום שבו מתחילים לראות הזדמנויות חדשות.
MASTAQ
