Skip to main content

Article Category

Article available in the folowing languages:

Interesujące sposoby na wykorzystanie niskiej jakości energii ze ścieków, w tym ze ścieków przemysłowych

Ścieki o letniej temperaturze generowane przez zakłady przemysłowe i gorące wody odpadowe z podziemnych sieci kanalizacyjnych są doskonałym źródłem energii do ogrzewania i chłodzenia przestrzeni oraz do realizacji niezliczonych procesów przemysłowych. W ramach jednego z finansowanych przez UE projektów zademonstrowano technologię przechwytującą ciepło zatrzymane w ściekach.

Zmiana klimatu i środowisko
Technologie przemysłowe
Energia

Ogrzewanie i chłodzenie budynków mieszkalnych i obiektów przemysłowych odpowiada za połowę zużycia energii w UE. Dane Eurostatu z 2018 roku pokazują, że 75 % energii do ogrzewania i chłodzenia jest nadal wytwarzane z paliw kopalnych. Uczestnicy finansowanego przez UE projektu LOWUP, w którym bierze udział 13 partnerów z siedmiu europejskich państw, przedstawili innowacyjne technologie do pozyskiwania i ponownego wykorzystania energii o niskiej jakości. Ciepło odpadowe pozostaje niewykorzystanym zasobem, którego zagospodarowanie pozwoliłoby wykonać ogromny krok naprzód w znaczącym ograniczeniu emisji CO2 i konsumpcji energii pierwotnej.

Wraz ze spływającymi ściekami ucieka cenne ciepło

Choć może być to zaskoczeniem, pod naszymi stopami znajduje się praktycznie niezauważane źródło energii – ścieki z gospodarstw domowych. Wyniki badań przeprowadzonych w Niemczech i Szwajcarii pokazują, że w 3 % wszystkich budynków systemy grzewcze (lub chłodzące) mogłyby być zasilane ciepłem pozyskanym ze ścieków. „W kanałach znajduje się woda odpadowa o temperaturze 10–25 °C. Taka temperatura pozwala na ekonomiczne działanie pomp ciepła w systemach ogrzewania (lub chłodzenia) w budynkach użyteczności publicznej, takich jak szpitale, hotele, baseny lub galerie handlowe”, zauważa Rafael Socorro, koordynator projektu. Ścieki z systemów kanalizacyjnych budynków mieszkalnych mają wyższe temperatury niż tradycyjne źródła energii dla pomp ciepła (wody podziemne, ciepło geotermalne, powietrze z zewnątrz), dzięki czemu idealnie nadają się do odzyskiwania ciepła. Wyzwaniem jest jednak połączenie pomp cieplnych z wysoce wydajnymi wymiennikami ciepła (które odzyskują ciepło ze ścieków). Innowacyjne rozwiązanie HEAT-LowUP zademonstrowane na jednym z hiszpańskich uniwersytetów opiera się na hybrydowym wymienniku ciepła, który został opracowany przez firmę Wasenco będącą partnerem projektu. System odzyskuje około 20–30 % ciepła ze ścieków w kanalizacji, by podgrzać wodę, która jest później wykorzystywana w kuchni lub do prania. Dzięki pasywnemu rozwiązaniu, które w nim zastosowano, technologia ta praktycznie w ogóle nie zużywa energii elektrycznej.

Odzyskiwanie ciepła ze ścieków przemysłowych

W portugalskiej firmie zajmującej się przetwórstwem masy celulozowej i papieru uczestnicy zademonstrowali rozwiązanie HP-LowUP, które odzyskuje ciepło z letnich ścieków przemysłowych. Ciepło odpadowe jest przekształcane w strumień o większej temperaturze, który można ponownie wykorzystać, by poprawić sprawność linii produkcyjnej. Kluczem do sukcesu jest wykorzystanie obrotowego wymiennika ciepła, który został opracowany przez innego partnera projektu – firmę Pozzi Leopoldo Srl. „Ten rodzaj wymiennika ciepła został zaprojektowany specjalnie do tego, by pracować z zanieczyszczonymi ściekami, które zawierają cząstki mechaniczne, i nie tracić przy tym efektywności energetycznej. Ponieważ powierzchnie (płyty) odpowiadające za wymianę cały czas się obracają, urządzenie pozostaje czyste, dzięki czemu jego konserwacja wymaga tylko niewielkiego zaangażowania”, wyjaśnia Socorro. „Przetwarzanie zanieczyszczonych płynów powoduje zazwyczaj zatkanie lub zablokowanie wymiennika ciepła. Może to w dużym stopni zaszkodzić efektywności odzyskiwania energii ze ścieków. W najgorszym wypadku może to doprowadzić do tego, że wydajność, z jaką wymiennik ciepła przekazuje ciepło, będzie 2,5 razy mniejsza”, dodaje Socorro. Projekt LOWUP wciąż jeszcze trwa. Zespół skupi się teraz na zbadaniu rynku i strategii wykorzystania, by ocenić korzyści i zmaksymalizować skuteczność proponowanych technologi. Wyniki projektu LOWUP mogą nie tylko przyczynić się do ograniczenia emisji CO2 i zużycia energii pierwotnej, ale też otworzyć nowe szanse przed branżą ogrzewania i chłodzenia, przyczynić się do powstania nowych miejsc pracy i zwiększyć niezależność Europy od importu energii.

Słowa kluczowe

LOWUP, woda odpadowa, wymiennik ciepła, ścieki, ogrzewanie i chłodzenie, pompa ciepła, ciepło odpadowe, energia niskiej jakości, masa celulozowa i papier

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania