Jednou z perspektivních cest likvidace nerecyklovatelných plastů je jejich řízená přeměna na syntézní plyn. V tomto procesu je organická část odpadního materiálu přetransformována na výhřevný syntetický plyn, syngas, část anorganická bez větší energetické hodnoty je přeměněna na nevyluhovatelnou, inertní strusku, která je pro životní prostředí bezpečná.
Moderní konzumní společnost, ve které žijeme, je charakteristická velkou produkcí rozmanitých odpadů. Do skupiny problematických odpadů patří nerecyklovatelné plasty, které produkujeme ve velkém množství a jejich uložení na skládku je neekologické. Rozkládají se velmi dlouhou dobu a zároveň v sobě vážou velké množství energie, která by se dala smysluplně využít. Jednou z perspektivních cest je jejich řízená přeměna na syntézní plyn. V tomto procesu je organická část odpadního materiálu přetransformována na výhřevný syntetický plyn, syngas, část anorganická bez větší energetické hodnoty je přeměněna na nevyluhovatelnou, inertní strusku, která je pro životní prostředí bezpečná. Právě v rámci této strusky dochází k zakoncentrování nebezpečných částí odpadů, jako jsou např. těžké kovy, fosfor atd. I přesto je však struska dále využitelná např. ve stavebnictví, neboť se i na základě řady výzkumů jedná o inertní a nevyluhovatelnou surovinu.
Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, Centrum ENET (spadající pod ústav CEET) se na tuto problematiku dlouhodobě specializuje. Firma TIS-systems s nimi navázala spolupráci v oblasti plasmového zplyňování. Soustředíme se na vývoj plasmových hořáků s výkonem do 50 kW. Vyvíjené hořáky mají požadovanou výkonnost a zatím prokázaly také vysokou spolehlivost v oblasti měření a regulace. Je proto logické, že jak výzkumní pracovníci z centra CEET, tak také my, máme zájem tyto hořáky dále rozvíjet. Smyslem tohoto rozvoje je dospět k takovému technickému řešení, které bude nejen prokazovat vysokou míru spolehlivosti, ale bude mít také nízké provozní náklady a dlouhou životnost. To jsou nezbytné podmínky proto, abychom tyto hořáky mohli dodávat do komerčních provozů.
Projekt č: CZ.01.01.01/05/23_009/0004459
Název projektu:
Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, Centrum ENET (spadající pod ústav CEET), realizuje spolu s námi výzkum závislosti životnosti elektrod na typu nosného média využitelného pro provoz obloukového plazmatronu v rámci procesu plazmového zplyňování. Při využívání čistých inertních plynů (N2, He, Ar, ...) v oblouku plazmatronu sice nedochází k poškození elektrod, ale dojde k naředění syntézního plynu a tím také ke snížení jeho výhřevnosti. V případě využití jiných plynů (CO2 CO, vzduch, vodní pára, směsné nosné plyny) bude výhřevnost syngasu vyšší, může však dojít k poškození elektrod hořáku vlivem vysokoteplotní oxidace.
Inovativní řešení tohoto projektu spočívá ve stanovení životnosti elektrod provozovaného typu plazmatronu s neinertními nosnými plyny. V případě, že tyto plyny nebudou mít na funkci hořáku (a především na životnost elektrod) přílišný negativní vliv, bude možno plazmatron nejen na tyto plyny optimalizovat, ale také využívat tyto nosné plyny (př. vodní páru, CO2) k běžnému procesu plazmového zplyňování. To může přinést inovativní výhodu nenaředění vznikajícího syngasu balastními inertními plyny (nedojde k poklesu jeho výhřevnosti) a možnost využití CO2 přímo v reaktoru jakožto činidla pro parciální oxidaci vstupních surovin.
Tento výzkum zahrnuje sérii specializovaných experimentů, které provede řešitelský tým složený z odborníků na danou problematiku. Plazmový hořák bude před každým experimentem nejprve uveden do provozu za využití Ar (inertního nosného plynu), který bude po dosažení stabilních podmínek substituován experimentálním nosným plynem (N2, vzduchem, CO2 či H2O - pára). Celkem tedy budou provedeny 4 typy experimentů. Po každém z experimentů dojde k demontáži plazmatronu a vyjmutí opotřebované elektrody, na které následně bude zdokumentován stav jejího opotřebení. Součástí jednotlivých experimentů bude protokolární měření a vyhodnocení naměřených dat, zejména volt-ampérové charakteristiky, stanovení příkonu plazmového hořáku, stanovení účinnosti měniče a stanovení rychlosti opotřebení elektrod (zejména katody).
Tento projekt je spolufinancován Evropskou unií.
