Innovációs leírás Hulladék-átalakító energiatermelő reaktor 0
Hulladék-átalakító energiatermelő reaktor Innováció kategóriája Az innováció rövid leírása Elérhető megtakarítás %-ban Technológia költsége Megtérülési idő Pozitív környezeti hatások Pozitív társadalmi hatások Pozitív gazdasági hatások Komparatív előnyök hulladékkezelés, energiatermelés A reaktor bármilyen típusú szénhidrogén alapú ipari, mezőgazdasági vagy kommunális hulladék 100%-os átalakítására képes. A hulladékot 100%-ban hasznosítható értékes alapanyaggá és energiaforrássá alakítja, melyből elektromos és hőenergia állítható elő. Az átalakítási folyamat közben bőséges többletenergia keletkezik, ennek értékesítése 3 és 6 év közötti megtérülési ciklust eredményez, ezáltal jelentős profitot termelve a befektetőnek. Egy reaktor egység napi 40 tonna hulladék átalakítására képes. Ebből következően évente körülbelül 12-15 000 tonna hulladékot tud kezelni, amiből - hulladék alapanyagtól függően - 53-116 GWh energiamennyiség nyerhető ki. hulladék alapanyag típusától függ, 75-85% az energia-előállítás hatásfoka 13 millió euro / reaktor egység 3-6 év A rendszer csökkenti az elhelyezendő szilárd hulladék mennyiségét, ebből kifolyólag kevesebb hulladéklerakóra és hulladékégetőre van szükség. Az innováció továbbá lehetővé teszi, hogy a helyi ipar újrahasznosítsa a hulladékot, mely ezáltal kevesebb nyersanyagot használ el a természetből. Az innováció új munkahelyeket teremt. A helyi lakosok élőhelye mellett kevesebb hulladék keletkezik, ami jó hatással van a társadalmi közérzetre. A rendszer új alapanyagokat és energiahordozókat hoz létre, tehát az értéktelen szemét értékké válik. A technológiának nincs szüksége külső energiaforrásra, a rendszer önellátó. A befektetés gyorsan megtérül. Az innováció hasonlít a hulladékégető rendszerekhez, ám ennek a technológiának megvan az az előnye, hogy képes alapanyaggá alakítani a hulladékot, ráadásul akár alapanyagot, akár energiát állítunk elő, e technológia használatával alacsonyabb a 1
károsanyag-kibocsátás. A hasonló technológiákhoz képest körülbelül 20 év technológiai előnnyel rendelkezik ez az innováció. További fejlesztési lehetőségek - folyamatos adagolás - nincs füst kibocsátás, zéró CO 2 és egyéb károsanyag emisszió - plusz előnyként jelentkezik, hogy a keletkező széndioxid segítségével bio-zöldségeket lehet termeszteni Referenciák Potenciális ügyfélkör / felhasználási terület Tanúsítás Tanúsító partner Magyarországon található egy referencia reaktor. energiaipari, hulladékfeldolgozó cégek, önkormányzatok Ukrán Tudományos Akadémia, TÜV Rheinland nyilatkozat (arról, hogy a rendszer képes a karbonsemleges működésre) Debreceni Egyetem Az innováció részletes leírása Szállítás után az input anyagot, a hulladékot 15-60 mm-es darabokra őröli a rendszer. A napi input harmadát előtárolja a rendszer technikai problémák esetére. Ezután egy szállítószalagrendszer és egy serleges elevátor juttatja az inputot a tárolóba. Az elevátor mérete a krakkoló méretéhez illeszkedik és képes a szükséges inputanyag mennyiségének akár kétszeresét is biztosítani. Az inputanyagot a tárolóból a krakkolóba juttatják. Egy szállítószalag-rendszer segítségével először egy konténerbe, majd egy csavaros adagoló segítségével a termikus krakkolóba kerül az anyag. Az átalakítás első lépése: termikus bontás Az előhevítés után, a különböző típusú input anyag szénhidrogén láncos felépítését a technológia által az infravörös energia segítségével elszakítják. Ezek után különböző szénhidrogén vegyületek keletkeznek, melyeknek a felépítése hozzáigazítható a kívánt végtermékhez. Az átalakítás második lépése: részleges oxidáció Részleges oxidáció (gőzreformáló) az infrareaktorban: első lépésben a keletkező szénkormot bevezetik az átalakító kamrába, ahol metánná és szén-dioxiddá alakítják vízgőz segítségével. 2
A keletkező gázokat az energiatermelő egységek (gáz- és dízelmotorok) révén visszavezetik az infrareaktorba, ahol metán és szén-dioxid keletkezik. Harmadik lépés: pirolízis Visszacsatornázzák a különböző szénhidrogén gázokat (metán, etán, propán, bután) az infravörös-reaktorba, ahol metán és egyéb C 2 -C 4 gázok keletkeznek. Kondenzáció A szénhidrogén gázok keverékét (reaktor gáz) a termikus krakkoló reaktorból irányítják a centrifugális szilárd anyag szeparátorba, annak érdekében, hogy csökkentsék a szénhidrogén keverék szénportartamát. A tiszta gázt a cseppfolyósítóba vezetik, ahol a gáz-folyadék szelep vezérli, hogy mennyi gáz és mennyi cseppfolyósított gáz keletkezzen a folyamat során. A különböző típusú gázokat tartályokban elkülönítve tárolják. A sűrített cseppfolyós szénhidrogéneket a bontási folyamatok után konténerekben tárolják, majd az energia blokkba pumpálják. A részleges oxidáció és a pirolízis során keletkező, gáz halmazállapotú szénhidrogéneket gáztartályokban tárolják. Ezeket akár az energia blokkba vagy a gázégőkhöz is pumpálhatják, melyek előállítják az infravörös technológiához szükséges energiát. A gáz halmazállapotú szénhidrogén elegyet keresztülvezetik egy második hűtési rendszeren, egy szén-dioxid szeparátoron, amely elválasztja a szén-dioxidot a gázkeveréktől. A következő állomáson a nitrogén szeparátorral nitrogént is leválasztják a megmaradt keverékről. A két lépés után, a gázkeverék kizárólag metánt tartalmaz. Energia blokk A krakkolt olaj és a gáz hasznosításánál számos különbséget tapasztaltak a különböző típusú motorok kapacitása és hatékonysága között. Elektromos áram előállítása esetén a gázturbinák hatékonysága 30-32% között van, ami alacsonyabb, mint a dízelmotoroké (45-46%), melyek ráadásul kisebb beruházási és működési költséggel bírnak. Tehát a gáz vagy dízel motorokat érdemes a rendszerbe integrálni. A rendszer továbbfejleszthető zéró emissziós működésűvé, mivel a keletkező gázokat az energiatermelésen keresztül vissza lehet vezetni az infravörös energia blokkba, ahol újra alávetik a részleges oxidációs folyamatnak. 3
4