Zamienią trujące gazy w pożyteczny prąd

To innowacyjne rozwiązanie pozwoli nie tylko zmniejszyć ilość zanieczyszczeń, powstających w trakcie produkcji przemysłowej, ale wręcz zrobić użytek ze szkodliwych dla środowiska odpadów postprodukcyjnych. Rozwiązanie może więc przynieść ogromne oszczędności firmom i ma wielkie znaczenie dla ochrony środowiska.

- W procesach produkcyjnych w przemyśle chemicznym stosuje się różne gazy, które po wykorzystaniu stają się gazami odpadowymi. Dotychczas zakłady pozbywały się ich spalając na tzw. pochodniach (to charakterystyczne słupy, na których pali się ogień, jakie często można zobaczyć w fabrykach) lub po prostu wypuszczając do atmosfery. My znaleźliśmy sposób, aby je z pożytkiem wykorzystać - mówi prof. Marek Brzeżański, dyrektor Instytutu Pojazdów Samochodowych i Silników Spalinowych PK, który kierował zespołem opracowującym nowatorskie rozwiązanie.

Specjaliści z Krakowa postanowili użyć gazów odpadowych jako paliwa do silnika spalinowego napędzającego agregat prądotwórczy. Zwykły silnik został odpowiednio zmodyfikowany, tak aby mógł być poruszany mieszaniną gazów poprzemysłowych o różnym składzie (z przewagą wodoru, z udziałem metanu, azotu, tlenku węgla i innych). Silnik spalinowy jest tu najważniejszą częścią dużego, przemysłowego agregatu wielkości pokoju.

We współpracy ze spółką Skotan, liderem projektu naukowego „Wykorzystanie odpadowego wodoru co celów energetycznych”, pilotażowa instalacja została uruchomiona w Zakładach Azotowych Kędzierzyn. Po ponad roku testowej pracy działający tam eksperymentalny blok energetyczny wykorzystujący gazy odpadowe z procesu produkcyjnego rozwija w zależności od składu paliwa moc elektryczną do 1 MW. Tak pozyskana energia jest przekazywana do sieci energetycznej lub może być wykorzystywana przez Zakład na własne potrzeby.

- Problem, z jakim musieliśmy się zmierzyć był taki, że skład mieszaniny gazów, jaka wychodziła z procesu produkcyjnego i trafiała do silnika, zmieniał się. Raz było w niej 50 proc. wodoru, a innym razem 70 lub 80 proc. W dodatku skład chemiczny mógł się zmieniać w dość krótkim czasie, nawet kilkudziesięciu minut. A to może fatalnie wpłynąć na pracę silnika - podkreśla prof. Brzeżański. Problem został rozwiązany w ten sposób, że działanie systemu zasilania silnika na bieżąco dostosowuje się do składu chemicznego paliwa.

Na tym właśnie polega innowacyjność pomysłu naukowców z PK. Takiego rodzaju instalacji - w której skład paliwa jest zmienny - nikt dotąd nie skonstruował. A jako że instalacja działała w odległym od Krakowa Kędzierzynie, badacze z PK opracowali dodatkowo system pozwalający zdalnie nadzorować jej pracę w czasie rzeczywistym poprzez sieć komputerową. Na ekranie swojego komputera prof. Brzeżański może na bieżąco obserwować działanie urządzeń, kontrolować skład paliwa oraz dostosowywać do tego parametry pracy silników.

Jakie jest znaczenie tego wynalazku? W produkowanych na potrzeby przemysłu instalacjach będzie można uzyskiwać większą moc, dzięki czemu firmy wykorzystujące tę technologię zmniejszą wydatki na energię. Wykorzystanie odpadowych gazów będzie miało też znaczący wpływ na ochronę środowiska - dzięki tak wytworzonej energii zmniejszy się ilość toksyn wydzielanych do atmosfery, a także ilość spalanego węgla, nastąpi więc obniżenie emisji CO2.

- Pilotażowa instalacja w Zakładach Azotowych w Kędzierzynie z powodzeniem działa od ponad roku, a firma planuje wprowadzenie jej na skalę przemysłową. Zainteresowanie wyraziły inne duże zakłady przemysłowe, w tym zakłady koksownicze, gdzie ilość gazów odpadowych jest jeszcze większa. A my myślimy nad takim rozbudowaniem instalacji, by dodatkowo można było z niej odzyskiwać ciepło - zapowiada prof. Brzeżański.