Jsem občan , jak dál?       Jsem starosta , jak dál?       Uložit PDF  

2202

Kategorie:

Inovace

Plný popis:

Zplyňování je proces, který přeměňuje organické materiály na hořlavé plyny. Podle použité technologie mohou být produktem zplyňování: svítiplyn, vodní plyn, generátorový plyn, vysokopecní plyn, koksárenský plyn – obecně směs vodíku a oxidu uhelnatého.

Ke zplyňování biomasy jsou v současné době používány dva základní způsoby:
- zplyňování v generátorech s pevným ložem,
- zplyňování ve fluidních generátorech.
První z obou metod je jednodušší, méně investičně náročná, avšak je použitelná jen pro malé tepelné výkony. Zplyňování probíhá při nižších teplotách (kolem 500 °C) a za atmosférického tlaku ve vrstvě biomasy. Vzduch jako okysličovací médium proudí bud' v souproudu (směr dolů) nebo v protiproudu (směrem nahoru) vzhledem k postupnému pohybu zplyňovaného biopaliva. Popelové zbytky se odvádějí ze spodní části reaktoru. Nevýhodou tohoto systému je značná tvorba dehtových látek, fenolů apod., jejichž odstranění je pak největším problémem.

U druhé metody probíhá zplyňovací proces při teplotách 850 až 950 °C. Souběžně zde probíhá vývoj ve dvou základních směrech
- zplyňování při atmosférickém tlaku,
- zplyňování v tlakových generátorech při tlaku 1,5 až 2,5 MPa.

Výhřevnost vyrobeného plynu se pohybuje v rozmezí 4 až 6 MJ/m3, přičemž tento plyn je bez větších úprav použitelný pro spalování v klasických kotlových hořácích, a po dodatečném vyčištění i ve spalovacích komorách spalovacích turbín a upravených spalovacích motorů.

Nově se u větších technologií začíná prosazovat plazmová gasifikace, která pracuje při teplotách nad 4000 °C. Výhodou je, že zbylé pevné sloučeniny jsou soustředěny do tzv. vitrifikátu, který má nulovou vyluhovatelnost a není nebezpečným odpadem. Dá se využít jako umělé kamenivo do běžných stavebních prvků.

Podmínky využití / bariéry:

Dodržení provozních podmínek (teploty, tlaku)
Typ biomasy (důraz na sušení)
Zajistit odloučení dehtových látek, fenolů, resp. využití vedlejších produktů.

https://docplayer.cz/4380936-Zplynovani-biomasy-gasifikace-vyroba-elektricke-energie-a-tepla.html

Využitelné typy produktů/ odpadů:

Tato technologie je vhodná zejména pro zpracování předsušené dřevní biomasy - dřevního odpadu (dřevní štěpky), a to 1) přírodního dřeva, které bylo pouze obráběné; 2) lepené, lakované, či jinak upravené odpadní dřevo bez halogenovaných sloučenin a bez prostředků na ochranu dřeva.
Plazma je vhodná ke zpracování směsného komunálního odpadu – z hlediska výkonu je možná pouze instalace v rámci většího regionu.

SWOT analýza:

Silné stránky: další využitelnost vznikajících produktů v chemickém průmyslu, dopravě a energetice, využití jinak nezpracovatelného dřevního odpadu / odpadů obecně
Slabé stránky: úzký okruh zpracovatelných odpadů / velká kapacita pro směsný komunální odpad
Příležitosti: návazné technologie jako výrazný ekonomický impuls pro obec
Hrozby: nedostatek vstupů, ekonomická nerentabilita

Cílová skupina:

Obec, mikroregion, svazek obcí

Ekonomické podmínky a přínosy:

Vysoká – cena na pořízení gasifikačního zařízení (10 000 – 100 000 EUR) dle parametrů; plazma v řádu desítek milionů EUR

Personální náročnost:

Vysoká – náročnost na obsluhující personál, manipulační techniku, areál a podobně

Právní aspekty:

Základní dodržování zákona o odpadech a jeho příslušných vyhlášek. Zákon o ochraně ovzduší.

Příklad z praxe:

Energetické centrum Kozomín
Elektrárna Kozomín vyrábí unikátní bezemisní technologií elektrickou a tepelnou energii z biomasy, konkrétně z odpadní dřevní štěpky.
Technologie využívá reaktoru Sirion se sesuvným ložem. Tento reaktor je reaktorem 4. generace, který byl modifikován z reaktoru 3. generace po více jak 240 000 provozních hodinách.
Vznikající pevný uhlíkatý zbytek je spalován přímo v reaktoru a uvolněné teplo je využíváno k ohřevu zplyňovacího reaktoru. Tímto uspořádáním se zvyšuje výtěžek plynu a popel obsahuje méně než 5 % uhlíku. Vznikající plyn je spalován v motorech kogenerační jednotky pro kombinovanou výrobu elektrické energie a tepla. Plyn obsahuje 22,0 % oxidu uhelnatého, 1,5 % metanu, 17,0 % vodíku, 11,0 % oxidu uhličitého, 8 % vody, 40,5 % dusíku a jeho výhřevnost dosahuje 1,43 kW/m3.
(http://www.borbiotechnology.cz/provozujeme/energeticke-centrum-kozomin-eck)

Plazma:
http://www.pgpt.cz/
Moderní environmentálně šetrná technologická platforma pro konverzi odpadu na čistou energii.
Plazmové zplyňování směsného komunálního odpadu představuje nejprogresivnější způsob získávání energie z materiálově nevyužitelné části komunálního odpadu. Princip této inovativní technologie spočívá v rozkladu látek za vysokých teplot, kdy výstupem je hořlavý syntetický plyn o vysoké energetické hodnotě. Technologie plazmového zplyňování je efektivnější než klasické spalování komunálního odpadu, přičemž dopad na životní prostředí je nesrovnatelně nižší.

Zahraničí:
http://br-eg.com/
Společnost BR Engineering nabízí stavbu své technologie na klíč.

http://burkhardt-gruppe.de/hp2/Home.htm
Společnost Burkhardt poskytuje svou technologii ke komerčnímu využití, a to s dodáním na území Evropy, ale např. i Asie.

http://www.holzenergie-wegscheid.de/?lang=EN
Společnost Holzenergie Wegscheid poskytuje výstavbu na klíč a informace k údržbě, nebo si lze objednat balíček včetně údržby. Holzenergie Wegscheid garantuje provoz jednotky nejméně na 7 500 provozních hodin ročně.

http://www.holz-kraft.com/en/
Společnost Spanner Re2 do současnosti instalovala cca 660 jednotek. Tyto jednotky jsou používány v zemědělských provozech, průmyslových provozech, hotelech, restauracích, lázních, k přímému vytápění atd.

http://www.syncraft.at
Společnost SynCraft poskytuje na svoji technologii pouze na klíč a garantuje roční záruku.
Cena jednotky se odvíjí od velikosti jednotky, v přepočtu vychází cena jednotky na 4 000 - 5 000 EUR na 1 kWel.

http://xyloenergy.de/
Společnost Xyloenergy poskytuje svou technologii ke komerčnímu využití.

http://suelzle-kopf.de/en/
Společnost KOPF SynGas postavila v roce 2002 pilotní jednotku v německém Balingenu. V roce 2010 byla její kapacita zdvojnásobena. Další jednotka na zpracování 5 000 tun čistírenského kalu je v provozu od roku 2011 v německém Mannheimu.

http://www.kws-strohmenger.de/
Tato technologie produkuje, díky sofistikovanému toku plynu systémem, plyn téměř bez obsahu dehtu. Biomasa je ve zplyňovacím reaktoru zplyněna v pevném loži. Za zplyňovacím zařízením je zařazen stupně sušení plynu, aby byl zajištěn optimální provoz motoru kogenerační jednotky.
Jednotka dodávaná společností KWS Strohmenger má elektrický výkon 300 kWel a tepelný výkon 550 kW.

http://www.ligento.de/vision.html
Společnost Ligento green power nabízí svou technologii do mnoha odvětví, např.: do komerční sféry, průmyslu (elektrická energie, teplo, chlad i pára), využití tepla pro vytápění obytných zónnebo pro sušení topného dřeva či dalších surovin, jako je kukuřice a obilí.

http://mevaenergy.com/
Tato technologie se, v závislosti na typu paliva a použitelnosti vyrobené tepelné energie, hodí aplikovat hned do několika různých odvětví:
Průmysl: chemické továrny, pily, rafinérie, prádelny, potravinářské závody, průmysl plastů, zemědělství a skleníky
Komerční sféra: kancelářské budovy, letiště, nákupní centra
Rezidenční: hotely, společné využití u více jednotek (bytů, domů)
Instituce: školy, pečovatelské domy, věznice, nemocnice.
Meva Energy je schopna dodat svou technologii i pro následující aplikace: i) výroba vodíku ze syntézního plynu; i) výroba zemního plynu ze syntézního plynu (SNG – Substitute Natural Gas); iii) produkce biopaliv ze syntézního plynu.

http://www.qalovis.com/
Společnost Qalovis doporučuje svou technologii zejména pro provozy, které jsou schopny využít vyprodukované teplo. Takovými provozy mohou být např.:
Zemědělství: chov prasat, zpracování krmiv, zemědělské podniky se sušárnami; Lesnictví;
Bioplynové stanice: bioplynové stanice bez kogenerační jednotky
Vytápění: teplárny, bioenergetické vesnice, hotely, restaurace, bazény, lázně.

http://www.urbas.at/
Demonstrační jednotka technologie URBAS je postavena v Rakousku ve městě Ruden. Společnost URBAS poskytuje dodání technologie na klíč.

https://www.syntechbioenergy.com/biomax, http://www.gocpc.com/
Společnost Community Power Corporation poskytuje dodávku své technologie na klíč a úzce spolupracuje s partnerem v České republice.
Záruční lhůta na jednotku je 1 rok, ale lze využít nabídky na dlouhodobou záruku.
Cena jednotky činí 895 000 USD.

http://www.xylowatt.com
Technologie je využívána v komerční sféře. Konkrétně technologii k vytápění například nemocnice, areál bazénu, univerzity, k pohonu mlýnu na skleněné láhve (oblast Champagne) atd. Společnost Xylowatt poskytuje zpracování návrhu a dodání jednotky své technologie na klíč, a to včetně údržby.

http://www.nexterra.ca
Společnost Nexterra poskytuje svou technologii ke komerčnímu využití. Do současné doby postavila společnost své jednotky na území Kanady a Velké Británie. Jednotky jsou využívány v různých odvětvích, jak už bylo zmíněno výše (odstavec Počet instalovaných jednotek a provozní zkušenosti.

http://www.cortus.se/
Společnost Cortus připravuje teprve svou první komerční aplikaci. Od své technologie WoodRoll® si slibuje využití produkovaného plynu v mnoha oblastech: zpracování na další energetické produkty (SNG, vodík, kapalná biopaliva), výroba elektrické energie, popř. elektrické a tepelné energie, využití syntézního plynu v průmyslových aplikacích (ve vápenných pecích, zpracování oceli, celulózové a papírenské závody atd.).
Na pouhou 6 MW jednotku (bez koncovky na kombinovanou výrobu elektrické energie a tepla) je třeba plocha 12 x 30 metrů. Dále je do procesu třeba dodávat vodu (800 kg/hod), dusík k inertizaci některých částí procesu (20 Nm3/hod) a cca 1,5 t suroviny (přepočet na suchý a bezpopelnatý stav).
Společnost Cortus je otevřena dodávce své technologie na klíč v podobě modulárního uspořádání, které minimalizuje problémy během instalace technologie na místě zákazníka. V budoucnu počítá Cortus s prodejem technologie WoodRoll® a základě licencí.

http://www.woodgas.eu/
Zplyňovací zařízení Pyrox se skládá z několika modulů s připravenou technologií. Instalace jednotky zahrnuje dodání modulů, jejich propojení a nastavení. Všechny moduly jsou plně automatizované a řízené pomocí jednoho řídícího programu. Personál provádí pouze kontrolní práce.
Dodávka technologie na klíč obvykle obsahuje: zpracování štěpky (sušení, skladování, doprava); zplyňovací reaktor; čištění plynu (cyklon, chlazení, filtr); zpracování kondenzátu; analyzátor plynu; ovládací zařízení; plynový motor a generátor; další příslušenství; montáž jednotky a mechanické dokončení; uvedení do provozu; testování a školení personálu.
Společnost Pyrox poskytuje samozřejmě i servisní služby.

http://lipro-energy.de/en/lipro-hkw-wood-gas-chp/
Technologie společnosti LiPRO energy je komerčně dostupná. Společnost doporučuje využití svých jednotek v různých odvětvích, např. v zemědělských a lesnických provozech, v průmyslových podnicích s vysokou spotřebou tepelné a elektrické energie, v hotelech a restauračních zařízeních, k dálkovému vytápění (bytových i nebytových prostor, sportovních center) atd.
Společnost LiPRO energy je schopna, po domluvě na parametrech jednotky atd., dodat svou technologii na klíč.
Investiční náklady na zplyňovací jednotku s kogenerací, kontrolní jednotkou a přídavným zařízením činí 195 000 €.

http://www.glock-oeko.at
Technologie společnosti GLOCK ÖKOenergie zpracovává dřevní biomasu o maximální vlhkosti 30 %. Spotřeba suroviny je u jednotky GGV 1.7 19 kg/h a u jednotky GGV 2.7

http://volter.fi/
Společnost Voler nabízí svou jednotku Volter 40 ke komerčnímu využití. Zároveň je společnost Volter schopna dodat i sušicí jednotku Lauber na sušení suroviny.

Související kategorie

Podnikání

Jsem občan , jak dál?       Jsem starosta , jak dál?       Uložit PDF