Grischa Kahlen: Jak na transformaci teplárenství? Efektivním zdrojem paliva může být odpad

Plazmatron.

Foto | Pepa Středa / Millenium Technologies

Za pomoci plazmového zplyňování lze využít energetickou hodnotu různých druhů odpadů a alternativních paliv vytvořených z odpadu (TAP) a přeměnit ji na čistou energii. O reaktor, který by při výkonu zpracování 1 000 kg vstupní suroviny za hodinu dokázal dodat teplo a teplou vodu pro zhruba 9 000 obyvatel, již projevila zájem například teplárna v České Lípě.

Plazmový reaktor

Foto | Pepa Středa / Millenium Technologies

Teplárny jsou nyní postaveny před nelehké rozhodnutí zejména z hlediska dalších investic, které v případě obměny kotlů budou muset do nových zařízení vložit. Výsledným produktem zmiňované technologie plazmového zplyňování je však syntézní plyn, který lze využívat v upravených kogeneračních jednotkách stejně jako zemní plyn.

Konkrétně teplárna v České Lípě bude moci vyrobit při využití např. tuhého alternativního paliva (TAP) s výhřevností 22 MJ/kg až 47 000 MWh/rok v podobě energie syntézního plynu a dodat tak teplo a teplou vodu do 3 000 domácností při průměrné spotřebě 15 MWh/rok. Pokud vezmeme v potaz také fakt, že jednu domácnost obývají průměrně tři členové, tak to odpovídá obci zhruba s 9 000 obyvateli. Kromě té českolipské jednáme i s dalšími teplárnami, které si umí zajistit palivo z jim blízkých průmyslových a výrobních podniků, což je samozřejmě k energetické soběstačnosti důležité. Očekáváme, že v důsledku krize bude poptávka ze strany tepláren po naší technologii stoupat. Má totiž oproti úpravám plynových kotlů na jiná paliva, či pořízení nových kotlů na alternativní paliva značné výhody. Mezi ně patří jednak poměrně rychlé uvedení do provozu v porovnání s výstavbou nových kotlů na alternativní paliva podobného výkonu, ale také kompaktní rozměry reaktoru.

Návratnost investice do zařízení na plazmové zplyňování bude záviset na mnoha faktorech. Je potřeba kalkulovat s velikostí jednotky, jaký druh vstupní suroviny bude využit ve vazbě na její energetickou hodnotu, jak bude syntézní plyn dále využíván a v neposlední řadě bude také záležet na okolních podmínkách a nutnosti přípravy staveniště. Pokud se primárně zaměříme na využití tuhých alternativních paliv, tak při kontinuálním provozu se návratnost pohybuje mezi třemi až pěti lety. Dnešní střednědobé výhledy vývoje cen energií však návratnost investice ještě výrazně zkracují.

Společnost Millenium Technologies pomocí plazmového zplynování dokáže využít energii jakéhokoliv organického materiálu. Vstupní surovina je uvnitř reaktoru vystavena teplotě 1 100 až 1 400 °C a přímému kontaktu s výronem plazmatu o teplotě 3 000 až 5 000 °C, čímž dochází k rozkladu organických sloučenin a vzniká tak syntézní plyn a sklovitá struska. Pro výrobu elektřiny a tepla je syntézní plyn vyrobený v reaktoru přiveden do spalovací komory, kde je spálen. Tepelná energie horkých spalin je využita k produkci vysokotlaké páry. Získaná vysokotlaká pára je spolu s párou vyrobenou při chlazení syntézního plynu využita k výrobě elektřiny v parní turbíně. Chemickou energii syntézního plynu lze využít také ke kombinované výrobě elektřiny a tepla v kogenerační jednotce. Pro jednotky s vyšší kapacitou zpracování se využívá kombinace spalinové a parní turbíny, které předchází vyčištění a komprimace syntézního plynu. Vitrifikovanou strusku je pak možné využít ve stavebnictví, ale také při budování silniční infrastruktury.

Modernizace tepláren je dalším krokem k zachování principu cirkulární ekonomiky. I když s probíhající energetickou krizí není tematika ekologizace teplárenství zcela na pořadu dne, tak z dlouhodobého hlediska je více než důležitá. Je tedy nasnadě, aby se Ministerstvo průmyslu a obchodu spolu s Energetickým regulačním úřadem i nadále zaměřili na podporu transformace teplárenství, konkrétně v přechodu na ekologicky šetrnější paliva, mezi která patří i alternativní paliva vyráběná z odpadů.