Karbo, nr 2/2010

---

MARZEC A.: Spojrzeć prawdzie w oczy – dylematy klimatu i energii.

Globalna roczna emisja CO₂ z użytkowania paliw kopalnych (dane US EIA) wzrosła w 2007 r. do blisko 30 miliardów ton. Emisja w latach 2000-2007 rosła czterokrotnie szybciej w porównaniu z ostatnim dziesięcioleciem XX wieku. Zatem Protokół z Kyoto, obowiązujący zaledwie w kilkudziesięciu krajach świata, okazuje się niewystarczający. Niezbędne są nowe sposoby światowego współdziałania, prowadzące do ograniczenia globalnej emisji CO₂ do ok. 10 miliardów ton/rok. Krytyczny przegląd technologii produkcji czystej energii zsurowców odnawialnych preferuje energię solarną i wiatrową (m.in. dla Unii Europejskiej według projektu EU MENA). Zaledwie kilkuprocentowy udział obu tych rodzajów energii w obecnej globalnej produkcji energii musi wzrosnąć do udziału w wysokości kilkudziesięciu %, nie później niż do 2050 roku. Tak duże zmiany są realne jedynie przy ograniczonym wzroście zaludnienia i likwidacji dotychczasowej więzi pomiędzy rozwojem gospodarczym a wzrostem produkcji energii. Naukowe podstawy dla globalnych działań zmierzających do zahamowania ocieplenia, stworzone zostały przez IPCC. Jego struktura organizacyjna i tryb działania zapewnia obiektywizm informacji i definiuje wynikające z niej cele działania. Protokół z Kyoto miał prowadzić do realizacji tych celów. Okazał się jednak za słabym instrumentem realizacji współpracy o globalnym zasięgu. Czy ludzkość opanuje umiejętność współdziałania w wystarczająco krótkim czasie, aby zapobiec katastrofie? Oto jest pytanie, na które szukać można odpowiedzi w postanowieniach Światowej Konferencji Klimatycznej w Kopenhadze (grudzień, 2009).

---

JASIŃSKI A.W.: Zgazowanie jako czysta technologia wykorzystania surowców zawierających węgiel.

Omówiono różne warianty zgazowania (na ruszcie stałym, w złożu fluidalnym, w złożu przepływowym) substratów, zawierających węgiel organiczny (węgiel kamienny, węgle brunatne o różnych stopniach uwęglenia, torf, drewno, biomasa, koks petrochemiczny, różne frakcje ropy naftowej, odpady organiczne, osady ściekowe, odpady komunalne) w stosowanych obecnie technologiach Sasol-Lurgi, HT Winkler, Koppers-Totzek, Shell SGCP i SGP. Podkreślono różne sposoby prowadzenia procesów w zależności od oczekiwanych produktów (energia elektryczna w skojarzeniu z energią cieplną, paliwa gazowe i napędowe, różne chemikalia). Przedstawiono mechanizm i schematy różnych procesów zgazowania oraz przykładowe instalacje pracujące na świecie. Szczególną uwagę zwrócono na możliwość wykorzystania procesów zgazowania w elektrowniach IGCC ze złożem strumieniowym, pod zwiększonym ciśnieniem. Zwrócono także uwagę na możliwość zastosowania w nowoczesnych rozwiązaniach generatorów wyposażonych w palniki plazmowe (Plasco Energy Group, AlterNRG – Westinghouse). Metody zgazowania węgla oraz różnych odpadów uznać można jako przyszłościowe rozwiązania zarówno w energetyce, jak i w gospodarce odpadami.

---

KOTOWSKI W.: Hydrokrakig ciężkich frakcji ropy naftowej łączony z procesem Bergiusa – miejsce dla węgla.

Intensywny rozwój motoryzacji motywuje rafinerie do innowacji technologicznych zwiększających uzysk ilości paliw pędnych. Warunek ten spełnia hydrokraking ciężkich frakcji ropy, rezygnując jednocześnie z pozyskiwania koksu naftowego. Uwagę skoncentrowano na hydrokrakingu w fazie suspensyjnej. Ten wariant technologii pozwala na wprowadzenie do hydrokrakowanego surowca z ropy – węgla w ilości 35-45 %, a więc do zastosowania metody Bergiusa. Przy takiej mieszance wsadowej możliwe jest obniżenie ciśnienia do 23-25 MPa z około 70MPa w przypadku „klasycznej” technologii Bergiusa. Konwersja wynosi wtedy 83 % i więcej, a szacunkowa opłacalność takiego podejścia powinna zaistnieć przy wyjściowej cenie ropy 45 USD/baryłkę.

---

SOBOLEWSKI A., KOTOWICZ J., MATUSZEK K., ILUK T.: Możliwości zgazowania powszechnie dostępnych paliw biomasowych w innowacyjnej konstrukcji 3-strefowego reaktora ze złożem stałym.

Przedstawiono i omówiono wyniki przeprowadzonych badań procesu zgazowania, wybranych paliw biomasowych dostępnych na rynku. Testy zgazowania tych paliw przeprowadzono w 3-strefowym reaktorze o mocy projektowej 60 kW_th, posiadającym układ ciągłego podawania paliwa. Jest to innowacyjna konstrukcja reaktora ze złożem stałym, łącząca w sobie zalety reaktorów współ- i przeciwprądowych. Badania wykonano dla dwóch rodzajów zrębków drzewnych oraz peletów drzewnych i peletów ze słomy.

---

ZUWAŁA J., REJDAK M.: Biomasa ciekła jako substytut ciężkiego oleju opałowego.

Omówiono uwarunkowania legislacyjne związane z wykorzystaniem mazutu ibiomasy ciekłej jako substytutu ciężkiego oleju opałowego w zastosowaniach energetycznych. Przedstawiono wyniki analizy dostępności biomasy ciekłej na rynku krajowym i europejskim w perspektywie kilku najbliższych lat. Zaprezentowano potencjalne efekty ekonomiczne i ekologiczne zastąpienia mazutu biomasa ciekłą.

---

MOCEK P., BIALIK W., GIL S.:Zmiana ilości aktywnych centrów węglowych na powierzchni ziaren w procesie spalania karbonizatu.

Przedstawiono zależności pozwalające na modelowanie zmian struktury ziarna karbonizatu w procesie spalania w szerokim zakresie stopnia jego przereagowania. Podczas procesu termicznej konwersji węgla, zmiany sumy centrów aktywnych uwzględniają takie cechy strukturalne jak: porowatość, gęstość i powierzchnia wewnętrzna. Prezentowane wyniki mogą stanowić uzupełnienie w wyjaśnieniu zachowania się matrycy węglowej w modelowania procesów spalania paliw stałych.

---

WASIELEWSKI R., ZUWAŁA J., GŁÓD K.: Energetyczno-emisyjne efekty spalania odpadów papieru itektury w kotle z rusztem mechanicznym.

Odpady makulatury (papier i tektura) ze względu na coraz wyższe wymagania wzakresie jakości produkcji papieru, nie znajdują ostatnio dużego zainteresowania wrecyklingu materiałowym. Materiał ten charakteryzuje się stosunkowo dużą zawartością frakcji biodegradowalnej (ponad 80 %) co powoduje, że może on być brany pod uwagę jako nośnik energii odnawialnej wytwarzanej w sektorze energetyki. W opracowaniu przedstawiono rezultaty przemysłowych testów spalania i odpadów papieru i tektury w kotle z rusztem mechanicznym typu OR-10. Badania miały charakter porównawczy do spalania miału węgla kamiennego.
W trakcie badań określono rozkład temperatury w komorze paleniskowej kotła oraz porównano parametry energetyczne iemisyjne dla przypadku spalania węgla bazowego oraz spalania odpadów makulaturowych. Badaniom poddano również uboczne produkty spalania. Wyniki badań wskazują na zagrożenia środowiskowe związane ze spalaniem tego typu odpadów w kotłach z rusztem mechanicznym nie posiadających odpowiednich układów oczyszczania spalin.

---