Prąd elektryczny z przemysłowego ciepła odpadowego
Technologia organicznego obiegu Rankine'a (ORC) — umożliwiająca odzyskiwanie nadmiarowego ciepła niskogatunkowego — może istotnie przyczynić się do realizacji unijnych celów 20-20-20. Aktualna technologia nie wykorzystuje jednak niewielkich różnic temperatur względem otaczającego powietrza. Uczestnicy projektu "Low temperature heat valorisation towards electricity production" (LOVE)(odnośnik otworzy się w nowym oknie) starali się zidentyfikować źródła niskotemperaturowego (poniżej 120 stopni Celsjusza) ciepła odpadowego i opracować opłacalne technologie umożliwiające przekształcanie tego ciepła w elektryczność. Partnerzy projektu określili metodologię optymalnej integracji cykli termodynamicznych, opartą na analizie punktów zbliżenia i integracji procesów. Zastosowano ją przede wszystkim do analizy przypadków pochodzących z przemysłu cementowego. Dwa 100 kW prototypy organicznych ORC wprowadzono do dwóch pilotażowych cementowni, gdzie podjęto próby odzyskiwania ciepła odpadowego i generowania energii. Dla potrzeb tych badań skonstruowano i powiększono komponenty, takie jak turbinę napływu radialnego, wymienniki ciepła na bazie rur żebrowych i wymienniki kolumnowe. Przeprowadzono także analizy teoretyczne dotyczące 1 MW systemu ORC. Opracowano także różne prototypy polimerowych gazowo-ciekłych wymienników ciepła, które poddano testom w skali laboratoryjnej Bez trudu opracowano wymienniki ciepła oparte na rurkach kapilarnych, uzyskując obiecujące wyniki w zakresie przenikania ciepła i spadku ciśnienia. Konstrukcje oparte na folii polimerowej wykazywały się dobrym przenikaniem ciepła, ale były trudne w produkcji. Analizowano także możliwości odzyskiwania ciepła odpadowego z materiału stałego, używając chłodnicy cementowej jako urządzenia testowego. Modelowanie i symulacje zjawisk dotyczące przenikania ciepła i masy umożliwiły określenie potencjalnych modyfikacji w konstrukcji chłodnicy cementowej w celu poprawy odzyskiwania ciepła. W oparciu o prototypy partnerzy projektu przeprowadzili szczegółową analizę techniczno-ekonomiczną dotyczącą odzyskiwania niskotemperaturowego ciepła odpadowego. Jej wyniki wskazują, że czas zwrotu z inwestycji jest dłuższy niż generalnie akceptowany w przemyśle. Oceniono także bezpieczeństwo i wpływ na środowisko instalacji ORC, przeprowadzając przy tym także ocenę cyklu życia dotyczącą śladu węglowego. Działania informacyjne objęły publikacje w czasopismach, na prezentacjach i podczas konferencji. Złożono także wniosek o objęcie ochroną patentową systemu odzyskiwania ciepła odpadowego ze spalin pochodzących z młyna surowca.
