אפר טוס וצנוספרות

אפר מעופף, תוצר לוואי מתחנות כוח תרמיות פחמיות, הוא חומר פוצולני המוכר כמשאב יקר ערך שניתן להוסיף לחומרי בנייה כדי ליצור תרכובות צמנטיות בעת מגע עם מים.צנוספרות , חלקיקים חלולים בעלי צורה כדורית שבטבעם הם בעיקר מסוג נקבוביות פתוחות, הם אחד החומרים החשובים ביותר בעלי ערך מוסף או תת-מוצרים שמתערבבים עם אפר זבוב. זה נובע מהמאפיינים הייחודיים של צננוספירות, כגון קלות משקל, יכולת זרימה טובה, אינרטיות כימית, בידוד טוב, חוזק לחיצה גבוה ומוליכות תרמית נמוכה, המאפשרים להשתמש בהן בהרבה יישומים תעשייתיים. צנוספרות הפכו לחומר מבוקש מאוד כחומר מילוי או כתוסף ביישומים מיוחדים רבים, כגון בצמנט קל משקל, מרוכבים פולימריים, רוטורי בלמים לרכב וכיסויי דיפרנציאל, רכיבי מנוע דיזל מצופים מולליט, ויישומי מיגון אלקטרומגנטי וספיגת אנרגיה . נמצאו יישומים לצנוספרות כחומר בנייה, כגון בקומפוזיט בידוד תרמי קל משקל, חומר מבני קל משקל סופג רעש עם צמנט ובטון אספלט מזוין צנוספרה ובטון קל. לאחרונה דווח כי צנוספרות משמשות כתוסף או חומר מילוי במטריצת בטון פולימרי לייצור קורות מרוכבות ואדני רכבת מרוכבים. עם המורפולוגיות הכדוריות והחלולות שלהן, צנוספרות מבטיחות במיוחד, עם עמידות גבוהה בפני התפשטות סדקים.
צפיפות הצנוספרות נעה בין 0.2 גרם לסמ"ק ל-2.6 גרם לסמ"ק. הזמינות של צפיפות נמוכה כזו ( השיטות הקיימות של הפרדת צנוספרה מסווגות לשתי קבוצות: הפרדה רטובה והפרדה יבשה. מנגנון ההפרדה הרטובה מבוסס על ההבדלים בין צפיפות החלקיקים המוצקים לתווך נוזלי: בתהליך זה, ניתן לשחזר צנוספרות מאפר זבוב באמצעות הפרדת שקיעת כבידה - שיטת הכיור-ציף יעילות ההפרדה של הפרדה רטובה מבוססת על הציפה הטבעית של צנוספרות במדיום, ריכוז חלקיקי הזנה, טופולוגיה של פני השטח ונקבוביות. חלקיקים, ומחזורי עידון, עם זאת, היעילות מוגבלת על ידי השפעת המסה הצפופה של אפר זבוב, אשר מונעת מחלקיקים קלים יותר ממים להימלט מהצבירה, וכתוצאה מכך מונעת את עליית החלקיקים הקלים יותר אל פני השטח שיטת הפרדה רטובה היא היכולת להשיג צפיפות נמוכה ושלמות ישירות מתהליך ההפרדה: עם זאת, זמינות הקרקע והמים מהווה דאגה מרכזית לייצור בקנה מידה גדול. בעיה נוספת היא סוגיית פירוק חומרים מסוכנים למקורות מים. חיסרון נוסף הוא צורך בשלב ייבוש נוסף לפני שימוש נוסף. מבחינת איכות החומר (במיוחד עבור אפר זבוב מסוג C עם תכולת סידן גבוהה), נוצרים גבישים על פני החלקיקים ולאחר מכן מתקשים בשלב הייבוש, וכתוצאה מכך מגבילים את השימוש בהם ליישומים נוספים. הפרדה יבשה היא שיטה חלופית שמטרתה להתגבר על בעיות ההפרדה הרטובה. בשיטה זו, ההרכב הכימי נשאר ללא שינוי. בנוסף, אין צורך בשלב ייבוש, ובכך נמנעות בעיות של צריכת אנרגיה: בכל זאת, שיטה זו דורשת טכנולוגיה מתקדמת הכוללת הפרדה פנאומטית, כגון סיווג אוויר, כדי לסווג ביעילות את החלקיקים. סיווג אוויר הוא פעולה המפרידה בין חלקיקים מוצקים מפוזרים על סמך ההבדלים שלהם בגודל, צורה גיאומטרית וצפיפות בזרם האוויר.