Konwersja dwutlenku węgla w metan

RAFAKO bierze udział w innowacyjnym projekcie konwersji dwutlenku węgla w metan

Zespół przedstawicieli polskich i francuskich firm oraz instytucji pracuje nad innowacyjnym projektem, którego celem jest stworzenie instalacji umożliwiającej wytworzenie syntetycznego metanu z dwutlenku węgla pochodzącego z instalacji przemysłowych. Przedsięwzięcie, które już teraz cieszy się zainteresowaniem branży, wkroczyło w kolejną fazę realizacji; w przyszłym roku instalacja ma być testowana w jednej ze śląskich elektrowni należących do TAURON Wytwarzanie. W inicjatywę zaangażowała się m.in. firma RAFAKO S.A., która była gospodarzem roboczego spotkania partnerów projektu, zorganizowanego w dniach 7-8 marca br.

Raciborska spółka jest jednym z podmiotów uczestniczących w nowatorskiej inicjatywie. Liderem konsorcjum realizującego przedsięwzięcie w ramach KIC InnoEnergy jest TAURON Wytwarzanie. Poza RAFAKO S.A, w projekt zaangażowały się także: French Alternative Energies and Atomic Energy Commission (CEA), ATMOSTAT, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Exergon, jak również West Technology & Trading Polska. Projekt realizowany jest od ok. 2 lat. W dniach 7-8 marca br. w Raciborzu odbyło się spotkanie robocze konsorcjantów. Wydarzenie było okazją do podsumowania zrealizowanych dotychczas działań i omówienia dalszych jego etapów.

Cel przedsięwzięcia, jego znaczenie i oczekiwane rezultaty

-  Ideą projektu jest wytwarzanie syntetycznego metanu przy użyciu dwutlenku węgla, który pochodzi z instalacji przemysłowych. W realizowanym przez nas projekcie, gaz ten pochodzi z instalacji pilotażowej - z wychwytu aminowego dwutlenku węgla - która została zrealizowana przez firmę TAURON i Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla. W interakcji wykorzystujemy także wodór, który pochodzi z procesu elektrolizy wody. Przy użyciu elektrolizerów zasilanych nadwyżką energii elektrycznej pochodzącej z odnawialnych źródeł, otrzymujemy prawie czysty metan do dalszego wykorzystania - wyjaśnia Mariola Kobylańska-Pawlisz, Kierownik Pracowni Projektowej Projektów Badawczo - Rozwojowych firmy RAFAKO S.A.

- Projekt metanizacji jest jednym z kluczowych projektów badawczych, które w tej chwili realizujemy - mówi Agnieszka Wasilewska-Semail, Prezes Zarządu i Dyrektor Generalna RAFAKO S.A. - Przedsięwzięcie jest już w zaawansowanej fazie - mamy nadzieję, że w przyszłym roku powstanie już pierwsza instalacja badawcza, a wkrótce za nią przemysłowa - dodaje prezes Agnieszka Wasilewska-Semail. - Projekt jest bardzo istotny, gdyż oferuje zarówno redukcję dwutlenku węgla, jak i przetwarzanie go na metan. Osiągamy zatem dwa cele, redukcję emisji dwutlenku węgla i wykorzystujemy odpad, jakim jest tenże dwutlenek węgla, na potrzeby produkcji paliwa chemicznego - mówi prezes RAFAKO S.A.

Dzięki projektowi raciborska firma może pozyskać nowe referencje i kompetencje w zakresie energetyki czystej. Równie ważne jest, że przedsięwzięcie wyprzedza przyszłe potrzeby rynku.
- Podobnie jak w przypadku naszych pozostałych projektów badawczo-rozwojowych, także tym przedsięwzięciem wychodzimy przed rynek, robimy krok do przodu. Zapotrzebowanie rynku na takie polskie innowacyjne technologie jest duże - przypomina prezes Agnieszka Wasilewska-Semail.
- Jeśli chodzi o efekt rynkowy, to im więcej będziemy produkowali energii ze źródeł odnawialnych, tym bardziej ta energia będzie miała pierwszeństwo w dostępie do rynku. I wtedy będzie ważne uelastycznienie bloków konwencjonalnych lub alternatywne sposoby zagospodarowania tej nadwyżki energii np. przez produkcję z jej pomocą paliwa jakim jest metan, a utrzymanie bloków dużej mocy na dużym stopniu obciążenia to istotny efekt ekonomiczny dla naszych klientów - podsumowuje prezes RAFAKO.

- Poszukujemy wszelakich rozwiązań, które w najbardziej efektywny sposób zagospodarowywałyby dwutlenek węgla. Ten projekt jest obiecujący, gdyż pozwala przekształcić ten gaz w ciekawą substancję do dalszego używania - komentuje Jacek Janas, Prezes Zarządu TAURON Wytwarzanie S.A. - Układ konsorcjum daje faktycznie wielką nadzieję jego członkom. To najlepsze w Polsce firmy, które są w stanie z tego produktu wydobyć nowe obiecujące rozwiązania. Po raz pierwszy realizujemy projekt, w ramach którego przekształcamy emitowany w procesie spalania użytkowego gaz odpadowy w nowy produkt, który można użytkować energetycznie. To wyzwanie, ale zyskaliśmy przychylność otoczenia, a zapału do realizacji celu nam nie brakuje. Mam nadzieję, że projekt będzie się konstruktywnie rozwijał -  uzupełnia prezes Jacek Janas.

- To bardzo innowacyjna technologia - mówi Adam Zadorożny, Prezes West Technology & Trading Polska Sp. z o.o. Jak podkreśla prezes A. Zadorożny, współpraca między partnerami przedsięwzięcia układa się bardzo dobrze. - Integrujemy różne technologie i przedsiębiorstwa, spotkały się firmy, które się uzupełniają i chcą ze sobą współpracować. Duże znaczenie ma firma TAURON, która jest liderem konsorcjum - dodaje prezes opolskiej spółki.

- W naszej opinii projekt jest bardzo interesujący; wierzymy w odnawialne źródła energii. To zarazem doskonała okazja do współpracy z Polakami - mówi Philippe Bucci, reprezentujący ATMOSTAT z Francji. - Jestem po raz kolejny w Polsce, ale pierwszy raz goszczę w RAFAKO, firma zrobiła na mnie wrażenie, w moim przekonaniu jest ona odpowiednim partnerem do tego projektu - zapewnia Philippe Bucci

Rezygnacja z procesu CCS. Realizacja idei CCU

- Tym projektem żyję od około dwóch lat - przyznaje Janusz Tchórz, Dyrektor Departamentu ds. Badań i Technologii w TAURON Wytwarzanie S.A. i przypomina o polityce klimatycznej przyjętej przez członków Unii Europejskiej. - Polska, która produkuje energię elektryczną na bazie węgla, stoi przed ogromnym problemem. TAURON zużywa około 7-8 mln ton węgla, emituje rocznie około 15 mln ton dwutlenku węgla. W roku 2020, kiedy będziemy musieli kupić pełne uprawnienia do emisji dwutlenku węgla, jako firma będziemy rocznie płacić za to około 1,5 miliarda zł. Biorąc pod uwagę, że polska energetyka emituje 100 mln ton dwutlenku węgla, koszt uprawnień do jego emisji będzie wynosił rocznie 10 miliardów zł (szacując około 20 euro za emisję jednej tony tego gazu) - zastrzega dyrektor Janusz Tchórz. - Stajemy więc przed problemem co zrobić z dwutlenkiem węgla. Jest to wyzwanie wymagające rozwiązania technicznego. Zagadnienie wymaga zrealizowania szeregu prac badawczych, aby możliwy był wybór najbardziej optymalnego z nich. Opinia społeczna bardzo krytycznie odbiera ideę wychwytywania, transportu i składowania dwutlenku węgla (Carbonm Capture and Storage, CCS). Projekt związany z zamianą dwutlenku węgla i wodoru w gaz syntezowy (SNG) - naturalny gaz, który byłby wytłaczany do rurociągu, jest natomiast akceptowany społecznie - zwraca uwagę Dyrektor Departamentu ds. Badań i Technologii w TAURON Wytwarzanie S.A.

- W projekcie wykorzystujemy technologię CCU (Carbon Capture Utilization), która jest faworyzowana przez Komisję Europejską. Technologia ta zastępuje wcześniejszą ideę, czyli CCS. Utylizujemy częściowo dwutlenek węgla, a jednocześnie magazynujemy nadwyżki energii pochodzącej z Odnawialnych Źródeł Energii, w postaci energii chemicznej. RAFAKO zajmuje się Work Package 4, czyli integracją reaktora mechanizacji i instalacji pomocniczych z układem SNG w skali pilotowej. Obecnie jesteśmy w fazie realizacji projektu wykonawczego, w przyszłym roku, w pierwszym kwartale są planowane testy, a w 2018 roku planowane jest skalowanie układu oraz analiza techniczno-ekonomiczna naszej instalacji w celu przygotowania się do wdrożenia komercyjnego - informuje M. Kobylańska-Pawlisz. 

Finansowanie projektu i koszty rozwiązania. Zainteresowanie branży

- Przetworzenie części dwutlenku węgla pochodzącego ze spalin z klasycznych kotłów węglowych i energii elektrycznej na metan, który w ten sposób stanie się akumulatorem energii chemicznej odzyskiwanej przez ponowne spalanie go dla celów energetycznych, nie jest tylko fantastyczną mrzonką. Pierwsze analizy ekonomiczne wskazują, że wyposażenie elektrowni w takie instalacje może być opłacalne, a na pewno może służyć ograniczaniu straty związanej ze spadkiem zapotrzebowania na moc - przekonuje Witold Rożnowski, Pełnomocnik Zarządu RAFAKO S.A. ds. Badań i Rozwoju. - Projekt jest w trakcie rozwoju, czeka nas jeszcze jeden rok realizacji i rok testów i optymalizacji. Zaczekajmy z wynikami, nawet tymi częściowymi do momentu, kiedy pilot będzie pracował, a to będzie już w przyszłym roku. W dalszej kolejności rozpoczynamy fazę przygotowania do tego, aby rzeczywiście rozpocząć ekspansję komercyjną tego rozwiązania. Ile badań będzie nas to kosztowało to jest oczywiście kwestia otwarta, ale efekt musi być praktyczny - dodaje W. Rożnowski.

- Chcemy skupić się na obniżeniu kosztów związanych z produkcją instalacji. Obecnie bazujemy na urządzeniach jednostkowych, które są bardzo drogie. Z chwilą uruchomienia produkcji seryjnej, ten koszt będzie można obniżyć. Jesteśmy na etapie początkowym, ale szereg krajów, w tym Niemcy, Korea, Stany Zjednoczone zmierzają również w tym kierunku, mam więc nadzieję, że na bazie tych doświadczeń pojawi się stosunkowo tani produkt, który znajdzie się w powszechnym użyciu.

W tej chwili koncentrujemy się na zagadnieniach teoretycznych, chcemy chronić te rozwiązanie w urzędach patentowych i poprzez optymalizację całego procesu, osiągnąć stosunkowo niskie koszty produkcji - mówi Janusz Tchórz. - Proces powinniśmy rozpocząć bardzo dynamicznie, aby w stosunkowo krótkim czasie móc zagospodarować jak największy strumień dwutlenku węgla. Środki na realizację projektu pozyskaliśmy od KIC InnoEnergy. Na realizację tego zadania otrzymaliśmy 4 mln euro, środki te są przekazywane etapami. Po zrealizowaniu zadania i zdaniu odpowiedniego egzaminu, otrzymujemy kolejną transzę - zapewnia Dyrektor Departamentu ds. Badań i Technologii w TAURON Wytwarzanie.

- Jestem przekonany, że w najbliższych latach znajdzie on (Projekt) swoje przemysłowe zastosowanie. Udział w projekcie wymienionych wcześniej firm daje gwarancję, że rozwiązanie będzie miało praktyczną przemysłową przyszłość - dodaje W. Rożnowski z RAFAKO S.A.
 

Zdanie to podziela prezes Adam Zadorożny. - Obecnie energetyka jest oparta na sztywnych, dużych elektrowniach, z drugiej strony Odnawialne Źródła Energii produkują energię kiedy wieje wiatr i świeci słońce; produkcja nie zawsze odpowiada zapotrzebowaniu. Problemem jest sposób magazynowania energii, której jest za dużo w taki sposób, by móc użyć jej później - mówi wyrażając optymizm co do przyszłości projektu.

Autor tekstu i zdjęć: Aleksandra Dik / Adventure Media