Wodór ze śmieci jako paliwo przyszłości
W konkursie Energia Innowacji, zorganizowanym przez PGE, trzecie miejsce zajął projekt wykorzystujący biomasę odpadową w celu pozyskiwania wodoru. Źródłem czystej biomasy są odpady komunalne, przetworzone w innowacyjnym procesie RotoSTERIL, opracowanym przez firmę Bioelektra Group.
W konkursie Energia Innowacji, zorganizowanym przez PGE, trzecie miejsce zajął projekt dr Sławomira Kasińskiego pt. Biotechnologiczne wytwarzanie wodoru wykorzystujący biomasę odpadową w celu pozyskiwania wodoru. Najbardziej optymalnym źródłem czystej biolasy do procesu biosyntezy wodoru okazały się odpady komunalne przetworzone w innowacyjnym procesie RotoSTERIL, opracowanym przez firmę Bioelektra Group.
– Rozwój gospodarczy na świecie jest ściśle związany z zapotrzebowaniem na energię elektryczną. Globalne perspektywy rozwoju sektora energetycznego jednoznacznie zakładają ciągły wzrost zużycia energii. Stąd poszukiwanie alternatywy: nowych ekologicznych i odnawialnych źródeł energii. Wodór jest świetnym kandydatem, w tradycyjnych technologiach przeszkodą są jednak koszty jego uzyskania. Dlatego tak obiecującym procesem biotechnologicznego wytwarzania wodoru wydaje się być fermentacja odpadów organicznych. Proces przebiega wydajniej, gdy zastosowana jest biomasa o stabilnych parametrach, po mechaniczno-cieplnym przetworzeniu – powiedział autor nagrodzonej koncepcji, dr Sławomir Kasiński z Katedry Biotechnologii w Ochronie Środowiska na Uniwersytecie Warmińsko-Mazurskim w Olsztynie.
W opinii jury konkursu, projekt wpisuje się w bardzo ciekawy nurt na granicy badań podstawowych i inżynieryjnych z zakresu biotechnologii, który może stać się częścią nowo definiowanego rynku energii. Wodór posiada wyjątkowo wysoką wartość opałową (143 MJ/kg) i nie powoduje emisji gazów cieplarnianych podczas spalania. Naukowcy od dawna uważają go za paliwo przyszłości i alternatywę dla konwencjonalnych paliw nieodnawialnych. Jednak podstawowym warunkiem, by wodór mógł zastąpić bieżące nośniki energii jest opracowanie taniej, wydajnej i szybkiej metody produkcji wodoru. Dotychczasowe technologie otrzymywania tego pierwiastka opierają się przede wszystkim na procesach termiczno-chemicznych, gdzie surowcem są paliwa nieodnawialne: węgiel, ropa czy gaz. Ich złoża są ograniczone. Biomasa z odpadów jako źródło łatwo dostępnego wodoru otwiera więc zupełnie nowe perspektywy.
Biomasa ORGANICPLUS jest jedną z frakcji wydzielanych w procesie technologicznym RotoSTERIL, opracowanym przez firmę Bioelektra Group. Posiada unikalne parametry: dotąd nikt wcześniej nie potrafił wydzielić z odpadów tak czystej frakcji. To frakcja organiczna, ulegająca biodegradacji, w czystej, bezwonnej i suchej formie. Biomasa ORGANICPLUS zawiera śladowe – niższe niż paliwa kopalne – ilości chloru i siarki, a jej wartość opałowa wynosi ok. 10 – 12 MJ/kg (10-12 GJ/tonę). Frakcję tę można wykorzystywać jako materiał glebotwórczy, ze względu na jej właściwości nawozowe, jak i ekologiczne paliwo, potrzebne nowoczesnej energetyce. Zaletą tego rodzaju biomasy jest jej stabilność jako paliwa oraz łatwość pozyskania. Niezależnie od składu odpadów „na wejściu” parametry biomasy wydzielanej w technologii RotoSTERIL są stałe i kontrolowane w procesie.
– Opracowana przez nas technologia mechaniczno-cieplnego przetwarzania odpadów RotoSTERIL doskonale wpisuje się w ekologiczne trendy i spełnia wszystkie wymogi UE w zakresie poziomu odzysków odpadów, nawet te planowane do 2030 r. Obecnie potrafimy już odzyskać czyste surowce, potrzebne w przemyśle i energetyce. Koncepcja biosyntezy wodoru z biomasy otwiera przed naszą technologią kolejne możliwości i zastosowania – powiedział Jarosław Drozd, prezes zarządu Bioelektra Group.
Projekt dr Sławomira Kasińskiego pt. Biotechnologiczne wytwarzanie wodoru jest koncepcją biosyntezy wodoru z wykorzystaniem frakcji biodegradowalnej, po mechaniczno-cieplnym przetwarzaniu. Proces zorientowany jest na podniesienie sprawności ciemnej fermentacji biomas odpadowych, by łatwiej było uzyskać z nich wodór. W konwencjonalnych warunkach, proces ciemnej fermentacji wodorowej jest nieuzasadniony energetycznie. Wynika to z konieczności zastosowania energochłonnych procesów termicznych jako etapu wstępnej obróbki biomasy do procesu fermentacji. Dzięki zastosowaniu technologii RotoSTERIL, możliwe jest pominięcie tego etapu, a co za tym idzie osiągnięcie znacznej poprawy wydajności energetycznej całego procesu.
W składzie odpadów komunalnych procentowo dominuje frakcja organiczna biodegradowalna. Stanowi ona zgodnie z KPGO 2014 ok. 50 proc. strumienia, co w Polsce oznacza niebagatelną ilość: 6 mln ton każdego roku. Frakcja ta, odpowiednio przygotowana, posiada ogromny potencjał ponownego wykorzystania. Istnieją dziś technologie, które umożliwiają pozyskanie z odpadów biomasy takiej jakości, że mogłaby być stosowana zarówno w jako materiał glebotwórczy oraz jako odnawialne źródło energii dla energetyki. Zwiększanie odzysku surowców oznacza kolejną redukcję odpadów wymagających składowania. Przykładem metody umożliwiającej efektywne przetworzenie zmieszanych odpadów i odzyskanie z nich surowców oraz atrakcyjnej rynkowo frakcji organicznej jest technologia RotoSTERIL.
Obecnie frakcja organiczna jest najczęściej przetwarzana mechaniczno-biologiczne, a następnie składowana. To marnotrawienie potencjału. Przetwarzanie frakcji organicznej w sposób umożliwiający jej dalsze wykorzystanie jest w pełni uzasadnione i pożądane.
W procesie RotoSTERIL z 1 tony zmieszanego odpadu komunalnego otrzymywanych jest średnio ok. 25-30 proc. (250-300 kg) biomasy, czyli substratu do wytwarzania biowodoru. Odzyskowi 300 kg biomasy towarzyszy zapotrzebowanie 0,4 GJ, czyli w przeliczeniu na 1 tonę biomasy zapotrzebowanie energetyczne wynosi zaledwie 1,3 GJ. Wartość energetyczna biomasy ORGANICPLUS uzyskanej w procesie RotoSTERIL wynosi 10-12 GJ/tonę.
mat. prasowy
