Technologia złoża fluidalnego do produkcji czystej energii
Technologia złoża fluidalnego intensywnie rozwija się już od momentu jej komercjalizacji na początku lat 80. XX wieku. Do jej głównych zalet można zaliczyć elastyczność paliwową, docenianą tym bardziej w czasach, w których dostępność paliw jawi się jako poważny problem. Jednak z wykorzystaniem różnych rodzajów paliw wiążą się różne wymagania względem wspomnianej technologii. Aby ograniczyć rozdrobnienie technologii złoża fluidalnego, konieczna jest lepsza koordynacja między badaniami prowadzonymi w UE i poza jej granicami. Finansowany ze środków UE projekt ICOMFLUID (International collaboration on computational modelling of fluidised bed systems for clean energy technologies) realizowany był wspólnie przez renomowane uczelnie z Chin, Unii Europejskiej, Indii, Republiki Południowej Afryki i ze Stanów Zjednoczonych. W ramach inicjatywy ICOMFLUID zorganizowano wymianę personelu pomiędzy instytutami partnerskimi, oferując jednocześnie możliwość udziału w intensywnych szkoleniach pozwalających na zdobycie praktycznego doświadczenia z dziedziny różnych technologii. Przykładowo, w Chinach dokonano dużego postępu technologicznego w zakresie projektowania instalacji średniej wielkości. Szczegółowe analizy porównawcze umożliwiły wymianę pomysłów między partnerami. Badacze opracowali modele procesów termochemicznych, takich jak piroliza, gazyfikacja i spalanie w reaktorach ze złożem fluidalnym, z perspektywy numerycznej mechaniki płynów (CFD). Modele przepływu wielofazowego pomogły opisać proces przenikania ciepła i masy między fazą stałą oraz ciekłą/gazową, a także przemian fazowych. Ponadto przygotowano stanowiska testowe do badania hydrodynamiki złóż fluidalnych. Przeprowadzono szeroko zakrojone prace związane z modelowaniem oleju pirolitycznego. Naukowcy ocenili wydajność skraplaczy przeponowych i bezprzeponowych w pirolitycznym gaszeniu parowym, opracowując bardziej szczegółowe modele skraplania przy pomocy modelowych związków chemicznych. Dodatkowo opracowano modele reaktorów wychwytujących dwutlenek węgla w skali mikro i makro. Zespół sprawdził skuteczność wspomnianych reaktorów ze złożem fluidalnym, do których budowy wykorzystano nowe materiały, a także możliwość budowy instalacji do współspalania węgla i biomasy z myślą o zmniejszeniu emisji zanieczyszczeń w procesie skojarzonego wytwarzania ciepła i energii elektrycznej. W drodze badań parametrycznych określono ograniczenia eksploatacyjne systemów współspalania ze złożem fluidalnym. Co więcej, badaczom udało się wyznaczyć optymalne parametry mieszaniny węgla i biomasy w wysoko wydajnej instalacji do ich współspalania. Dzięki globalnej sieci naukowej w ramach projektu ICOMFLUID osiągnięto masę krytyczną prac badawczych w zakresie technologii czystej energii na niespotykaną dotąd skalę. Bez względu na to, czy wykorzystamy ją dla bardziej zrównoważonego rozwoju energetyki czy też w celu ograniczenia emisji dwutlenku węgla w procesie wytwarzania energii, technologia złoża fluidalnego może pomóc nam wkroczyć w przyszłość w sposób bardziej przyjazny dla środowiska.
