CVET wspólnie z partnerami opracowuje nowatorską technologię utleniania regeneracyjnego z elektryczno-indukcyjnym ogrzewaniem
Clausthaler Verfahrens- und Energietechnik GmbH (CVET) wraz z partnerami projektu otrzymała decyzję o dofinansowaniu projektu badawczo-rozwojowego eiROX – elektrycznie indukowane utlenianie regeneracyjne. Celem przedsięwzięcia jest opracowanie nowatorskiej technologii oczyszczania przemysłowego powietrza odlotowego, w której stosowane dotąd paliwo kopalne – gaz ziemny – można zastąpić energią elektryczną.
Regeneracyjne dopalacze termiczne (RTO) są stosowane w wielu gałęziach przemysłu do bezpiecznego utleniania składników organicznych – na przykład rozpuszczalników – zawartych w powietrzu odlotowym z produkcji. Technologia wykorzystuje akumulatory ciepła, tzw. regeneratory, aby w dużej mierze odzyskiwać ciepło obecne w procesie. Do rozgrzewania instalacji oraz w stanach pracy, w których energia zawarta w powietrzu odlotowym nie wystarcza, konwencjonalne instalacje są jednak z reguły zasilane gazem ziemnym.
Zastąpienie gazu ziemnego innowacyjnym ogrzewaniem indukcyjnym
Właśnie tu wkracza eiROX: potrzebne ciepło ma być w przyszłości wprowadzane elektrycznie i indukcyjnie bezpośrednio do strefy utleniania. Sercem rozwiązania są specjalnie domieszkowane kształtki z węglika krzemu (SiC), wytwarzane w technologii druku 3D. Wykorzystują one zmienne pole magnetyczne wytwarzane z zewnątrz i bezpośrednio zamieniają jego energię w ciepło. Technologia opiera się na wieloletnich pracach wstępnych Niemieckiego Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki (DLR).
Połączenie utleniania regeneracyjnego z ogrzewaniem indukcyjnym oraz zastosowanie domieszkowanego SiC jednocześnie jako ceramicznego materiału akumulacyjnego i jako przetwornika energii stanowią kluczowe innowacje projektu.
Kolejny cel wykracza poza samo zastąpienie paliwa: energia chemiczna zawarta w utlenianych składnikach organicznych powietrza odlotowego ma zostać wykorzystana jako wysokotemperaturowe ciepło procesowe. W tym celu CVET opracowuje opartą na modelu, samoparametryzującą się regulację predykcyjną odbioru gorącego gazu. Dzięki temu dostępna energia ma być wykorzystywana możliwie najefektywniej, a zapotrzebowanie na elektryczną energię grzewczą – zminimalizowane.
Od demonstratora do zastosowania przemysłowego
W ramach projektu, zaplanowanego na 36 miesięcy, w Clausthal-Zellerfeld powstanie demonstrator w skali umożliwiającej dalsze skalowanie, który zostanie wszechstronnie przebadany eksperymentalnie. Wyniki badań posłużą następnie do optymalizacji procesu, walidacji modelu obliczeniowego i regulacyjnego oraz opracowania atrakcyjnego ekonomicznie, komercyjnego rozwiązania instalacji.
- Czas trwania: 36 miesięcy
- Eksploatacja testowa: początek po około 15 miesiącach
- Wynik po 36 miesiącach: koncepcja instalacji komercyjnej i zwalidowany model obliczeniowy
- Pakiety robocze: dziewięć – od opracowania kształtek SiC, przez inżynierię, budowę i uruchomienie demonstratora, po eksperymentalny rozwój procesu i ocenę opłacalności
Duży potencjał w suszeniu lakieru
Szczególnie duży potencjał istnieje na przykład w przemyśle motoryzacyjnym. Do suszenia lakieru stosuje się dziś przeważnie instalacje dopalania termicznego. Partnerzy projektu zakładają, że dzięki połączeniu eiROX, zmniejszeniu ilości powietrza odlotowego i zoptymalizowanemu ogrzewaniu suszarek już w samych liniach suszenia lakieru w Niemczech możliwa byłaby redukcja emisji CO₂ rzędu około 171 000 do 277 000 ton rocznie. Dalszy potencjał istnieje m.in. w oczyszczaniu powietrza odlotowego z kabin lakierniczych oraz w wielu innych branżach przemysłu.
Silni partnerzy z przemysłu i nauki
Głównym wnioskodawcą i koordynatorem projektu jest Clausthaler Verfahrens- und Energietechnik GmbH (CVET). Pozostali partnerzy to:
- ENVIROTEC Umwelt- und Verfahrenstechnik GmbH
- Wahrheit Anlagenbau GmbH
- Politechnika w Clausthal (TU Clausthal), dział Thermische Prozesstechnik (termiczna technika procesowa)
CVET — technologia procesowa dla niskoemisyjnego i przyszłościowego przemysłu.
