V Európe dokážeme zachytávať CO₂ zo ZEVO. Všestranné využitie vás prekvapí

Na ceste za nízkouhlíkovým hospodárstvom, ktoré by Európa chcela dosiahnuť v roku 2050, je jedným z kľúčových procesov dekarbonizácia priemyslu. Jednotlivé prevádzky sa snažia prejsť na čistejšiu výrobu a čo najviac znížiť objem emisií skleníkových plynov, ako je oxid uhličitý. Pribúdajú tak inovatívne riešenia, ako ešte viac chrániť životné prostredie. 

Prísne limity v moderných Zariadeniach na využitie odpadu (ZEVO, v zahraničí známe ako Waste-to-Energy Plants) po celom svete zabezpečujú produkciu emisií len na úrovni desatiny percenta v porovnaní so zariadeniami na výrobu energie z fosílnych palív (uhlie, ropa). Predpisy zároveň nedovoľujú prevádzku zariadenia bez sofistikovaného systému čistenia spalín. 

Súčasťou vedľajších produktov pri energetickej premene odpadu je podobne ako pri iných spaľovacích procesoch oxid uhličitý (CO₂). Ten je síce neporovnateľne menej škodlivý ako metán, ktorý sa uvoľňuje zo skládok, no prevádzkovatelia ZEVO logicky riešia, ako množstvo tohto skleníkového plynu zredukovať na minimum.

Zásoba pre pestovateľov 

Inovatívne riešenia prichádzajú v tomto smere z rôznych kútov Európy. Popri známom využití stavby ZEVO na lyžovanie či umiestnenie lezeckej steny v dánskej Kodani sa technológovia v iných krajinách sústredia aj na efektívne využitie vznikajúcich emisií podľa princípov cirkulárnej ekonomiky. Zaujímavé projekty sa v posledných dvoch rokoch zrealizovali napríklad v Holandsku, kde je priekopníkom miestna odpadárska spoločnosť AVR.

Holanďania ako prví na svete začali vo svojom ZEVO v meste Duiven s masívnym zachytávaním CO₂. Ten prirodzene vzniká pri spracovaní nerecyklovateľného odpadu. Vďaka novej technológii dokážu ročne zachytiť zhruba 60-tisíc ton oxidu uhličitého, teda asi 15 % celkového objemu.

Ako proces prebieha? Oxid uhličitý sa získava z prúdu spalín, ktorý prešiel najprv všetkými stupňami čistenia. V prvom kroku sa CO₂ absorbuje v kvapalnom médiu, z ktorého sa následne za zvýšenej teploty desorbuje. Pri následnej kompresii sa získa koncentrovaný CO₂ v kvapalnom skupenstve. V takejto forme je zachytený CO₂ pripravený na opätovné použitie, v tomto prípade pri pestovaní plodín. 

Poľnohospodári využívajú zachytený oxid uhličitý hojne pri pestovaní kvetov, zeleniny a ďalších rastlín. Sekundárne využitý CO₂ zároveň redukuje spotrebu zemného plynu, z ktorého ho pestovatelia získavajú za bežných podmienok. Proces teda prispieva k tomu, že sa aj sektor poľnohospodárstva stáva o čosi zelenší. 

Cieľ: uhlíkovo neutrálne ZEVO 

„Zariadenie na zachytávanie CO₂ perfektne zapadá do našej stratégie. Naším cieľom je, aby sme sa dopracovali k uhlíkovo neutrálnemu spracovaniu odpadu,“ povedal šéf spoločnosti AVR Yves Luca.

Už v čase uvedenia technologickej novinky do prevádzky si holandská spoločnosť stanovila ambiciózny  cieľ ročne zachytiť a opätovne využiť až 800-tisíc ton CO₂. 

„Použitie v praxi v takomto rozmere sa predtým nepodarilo, takže svet sa na nás pozorne díva. Technológiu budú môcť použiť aj ďalšie prevádzky, dokonca aj zariadenia, ktoré ako vstupnú surovinu využívajú plyn či uhlie a stále sa stavajú najmä v Ázii,“ povedal Earl Goetheer z firmy TNO, ktorá pracovala na novej technológii.

Okrem Duivenu, kde sa spracúva odpad z 1,5 milióna domácností, sa s rovnakou technikou počíta aj v päťkrát väčšej prevádzke pri Rotterdame. V ideálnych podmienkach by celý odpadový sektor v Holandsku mal zachytiť a zhodnotiť 2 milióny ton CO₂ ročne, čo je aj cieľ vlády.

Z odpadu stavebný materiál 

Ďalší príspevok k dosiahnutiu tohto cieľa pridala nedávno práve spoločnosť AVR, ktorá sa v novom projekte spojila s britským dodávateľom Carbon8.

V ZEVO Duiven sa vlani na jeseň začalo s testovaním pilotného systému CO2ntainer. Ide o modulárny kontajner, kde technológia takisto pracuje so zachyteným oxidom uhličitým zo spalín, ktoré vznikajú pri spaľovaní odpadu. Aj preto Briti novinku nazvali „uhlík v škatuli“. 

Oxid uhličitý sa v tomto prípade zmiešava s ďalším produktom spracovania odpadu – popolčekom. Výsledný agregát nájde využitie ako materiál v stavebnom priemysle. 

V rámci prvej fázy sa počíta s výrobou 100 ton stavebného materiálu s potenciálom rozšírenia a využívania ešte väčšieho množstva CO₂. 

Ako povedala technická riaditeľka a spoluzakladateľka firmy Carbon8 Paula Careyová, po úspešnej pilotnej prevádzke v Holandsku sú pripravení svoj produkt ponúkať celosvetovo. 

„Ak vezmeme do úvahy vznik spalín a snahu minimalizovať skládkovanie popolčeka, čo je veľmi  nákladné, vidíme veľkú príležitosť pre rozvoj našej technológie v sektore energetického zhodnocovania odpadu – v Európe aj celosvetovo,“ uviedla. 

Kultivácia rias aj alternatívne palivo

Zariadenie na zachytávanie CO₂ pribudne aj v ďalšom holandskom ZEVO Twence. Dodávateľom technológie je v tomto prípade spoločnosť Aker Solutions a skvapalnený oxid uhličitý nachádza rovnaké uplatnenie – v poľnohospodárstve pri pestovaní plodín. 

So zachytávaním CO₂ počítajú aj Nóri. V ZEVO Fortum Oslo Varme v hlavnom meste sa vybuduje zariadenie na zachytávanie oxidu uhličitého s kapacitou 400-tisíc ton ročne, čo zodpovedá odstráneniu emisií, ktoré by vyprodukovalo 60-tisíc áut. Konečnou destináciou uskladnenia CO₂ je v tomto prípade podmorský rezervoár v Severnom mori.

Napredovať sa snažia aj vo Veľkej Británii. Len nedávno ohlásili výstavbu nového ZEVO Redcar Energy Center, ktoré by mali uviesť do prevádzky v roku 2025 už ako uhlíkovo bezemisné zariadenie. 

Zachytávať CO₂ vo svojich ZEVO v Anglicku bude aj spoločnosť Veolia, ktorá sa spojila s dodávateľom Carbon Clean. Aj táto technológia je postavená na princípe extrakcie a čistenia oxidu uhličitého zo spalín s následnou kompresiou a/alebo skvapalnením. Priemyselné využitie zahŕňa popri stavebných materiáloch napríklad aj výrobu syntetických palív či produktov ako grafén, uhlíkové vlákna a nanorúrky. 

Zaujímavosťou v tejto oblasti je aj priekopnícky experiment z Japonska, kde od roku 2016 využívajú v ZEVO v meste Saga City zachytený oxid uhličitý na kultiváciu rias, z ktorých sa získavajú aktívne látky a tie sa používajú pri výrobe kozmetických prípravkov. 

Ďalšou aplikáciou CO₂ je jeho spojenie s vodíkom pri výrobe e-metanolu. Štandardne sa metanol vyrába s využitím fosílnych zdrojov. V tomto prípade prídavok „e“ v názve napovedá, že vzniká pomocou elektriny vyrobenej z obnoviteľných zdrojov. Výsledkom je tekuté palivo s výrazne nižším objemom emisií vhodné napríklad pre lode, ale aj iné dopravné prostriedky. 

Predpokladá sa, že technologický pokrok postupne umožní prevádzkam ZEVO aj ďalšie spôsoby využitia CO₂. „Pri budovaní nových ZEVO na Slovensku bude našou snahou uplatniť tieto progresívne technológie na zachytávanie uhlíka tak, aby sme do roku 2035 dosiahli cieľ uhlíkovo neutrálneho spracovania odpadov,“ povedal Michal Smolák, riaditeľ spoločnosti ewia.