Nowatorski projekt zagospodarowania CO2 już w I kwartale 2017 r.

W pilotażowej instalacji gaz syntezowy (SNG) będzie powstawał w wyniku reakcji dwutlenku węgla dostarczanego z procesów przemysłowych (np. ze spalania węgla) z wodorem pochodzącym z elektrolizy wody. Do przeprowadzenia procesu elektrolizy wykorzystana zostanie nadwyżka energii elektrycznej wygenerowanej przez odnawialne źródła energii - głównie w godzinach nocnych, gdy zapotrzebowanie na energię spada. Produktem ubocznym procesu będzie tlen, który dodatkowo może być wykorzystany w procesach zewnętrznych, np. spalania tlenowego lub zgazowania węgla.

- To projekt innowacyjny, przyszłościowy. Koncepcja konwersji dwutlenku węgla w gaz syntezowy łączy trzy rodzaje źródeł energii - węgiel, OZE i gaz ziemny w jeden uzupełniający się system. Projekt ma nie tylko wspierać ograniczenie emisji dwutlenku węgla do otoczenia, która z racji wprowadzania przez Unię Europejską restrykcyjnych przepisów staje się coraz trudniejsza dla wytwórców produkujących energię z paliw kopalnych, ale jednocześnie prowadzić do uzyskania użytecznego produktu - mówi Dariusz Lubera, prezes zarządu Tauron Polska Energia.

Na potrzeby procesu przewiduje się wykorzystanie dwutlenku węgla pochodzącego z pilotażowej instalacji. Projekty badawcze, których przedmiotem jest badanie usuwania CO2 ze spalin, prowadzone są już od kilku lat w elektrowniach Tauron Wytwarzanie.

Koncepcje rozwiązań technologicznych wychwytywania, transportu i składowania CO2 (CCS) jeszcze kilka lat temu miały rozwiązać problem emisji dwutlenku węgla do otoczenia, jednak ze względu na brak akceptacji społecznej dla wysokoprężnego transportu i podziemnego składowania CO2 zastosowanie całego łańcucha CCS jest aktualnie trudne. Projekt metanizacji CO2 realizuje postulat tzw. CCU, tj. wychwytu CO2 i - zamiast transportu i składowania - jego utylizacji, czyli przetworzenia w użyteczny produkt.

- Dążenie do dekarbonizacji gospodarek krajów unijnych prawdopodobnie spowoduje w przyszłości konieczność wychwytywania i wykorzystywania gospodarczo przynajmniej części powstałego w wyniku spalania paliw kopalnych dwutlenku węgla - mówi Stanisław Tokarski, wiceprezes zarządu Tauron Polska Energia ds. strategii i rozwoju. - Dlatego w obszarze naszego zainteresowania są prace badawcze mające na celu wykorzystywanie gospodarcze CO2, szczególnie te, które w przypadku komercjalizacji przedsięwzięcia pozwolą na zagospodarowanie znacznych jego ilości.

Wyprodukowany SNG (syntetyczny gaz ziemny) może być zatłaczany do istniejącej sieci gazu ziemnego w celu wykorzystania go w godzinach szczytu do produkcji energii np. w turbinie gazowej. Wdrożenie tej technologii przyczyni się więc do zwiększenia zdolności magazynowania energii w postaci metanu przy jednoczesnym wykorzystaniu CO2 do celów gospodarczych.

- Projekt jest pracą badawczą nakierowaną na sprawdzenie innowacyjnej technologii - wyjaśnia Albert Kępka, prezes zarządu Tauron Wytwarzanie. - Dopiero pozytywny wynik tej pracy - w tym również w zakresie techniczno-ekonomicznej oceny możliwości przeskalowania kompleksowego układu do wielkości opłacalnej dla komercyjnego zastosowania - może być podstawą do dalszych działań rozwojowych w kierunku skomercjalizowania rozwiązania.

Uruchomienie pilotażowej instalacji planowane jest na I kwartał 2017 r.

Ogólna zasada działania proponowanej instalacji polega na konwersji CO2 pochodzącego z obiektów przemysłowych (np. elektrowni węglowych, instalacji chemicznych, hut czy cementowni) na metan w reakcji z wodorem pochodzącym z elektrolizy zasilanej nadmiarową, czyli tanią energią elektryczną z sieci.

W ostatnich latach - z uwagi na politykę klimatyczną Unii Europejskiej - udział produkcji energii ze źródeł odnawialnych (w tym tych o niesterowalnych zdolnościach produkcyjnych, takich jak fotowoltaika i energetyka wiatrowa) systematycznie rośnie. Charakteryzują się one nieciągłością powodująca wahania produkcji w okresach godzinowych czy sezonowych. W związku z tym w systemie okresowo pojawiają się nadwyżki energii elektrycznej. Optymalnym rozwiązaniem byłaby możliwość kompensowania wahań wytwarzanej i potrzebnej mocy. Zgodnie z założeniami projektu, pojawiające się nadwyżki energii elektrycznej będą wykorzystywane do produkcji wodoru, który następnie w reaktorze do metanizacji posłuży wraz z dwutlenkiem węgla - wychwyconym ze strumienia spalin kotłowych - do produkcji syntetycznego metanu.

Projekt CO2-SNG ma na celu opracowanie zaawansowanego reaktora metanizacji oraz kompleksowej instalacji do wytwarzania metanu z CO2 i wodoru, o wysokiej sprawności przetwarzania i wysokiej elastyczności pracy, dostosowanej do magazynowania okresowych nadwyżek energii w postaci syntetycznego metanu. Instalacja CO2-SNG w skali pilotowej zostanie zaprojektowana i zbudowana w ramach projektu w jednej z elektrowni Tauron Wytwarzanie. Główna technologia dla reaktora metanizacji zostanie dostarczona przez francuskich partnerów projektu - tj. CEA i ATMOSTAT. Za dobór katalizatora do metanizacji odpowiada Akademia Górniczo-Hutnicza. West Technology & Trading Polska sporządzi projekt integracji reaktora metanizacji i urządzeń pomocniczych oraz dokumentację do zakupu tych urządzeń, natomiast RAFAKO wykona projekt wykonawczy integracji reaktora z pozostałymi urządzeniami oraz będzie sprawować nadzór nad dokumentacją urządzeń pomocniczych. Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla przygotuje instalację pilotową do usuwania CO2 ze spalin do współpracy z instalacją do metanizacji oraz przeprowadzi kampanie badawcze.

Partnerami projektu, prowadzonego w ramach KIC InnoEnergy, są: Tauron Wytwarzanie, French Alternatives Energies and Atomic Energy Commission (CEA), ATMOSTAT, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, RAFAKO oraz West Technology & Trading.

Tauron Polska Energia SA jest spółką holdingową w grupie kapitałowej, która zajmuje się wydobyciem węgla, wytwarzaniem, dystrybucją i sprzedażą energii. Grupa Tauron obejmuje swoim działaniem 18 proc. powierzchni kraju i jest jednym z największych podmiotów gospodarczych w Polsce, w tym największym dystrybutorem oraz drugim sprzedawcą i wytwórcą energii elektrycznej. W skład Grupy Tauron wchodzą m.in. Tauron Wytwarzanie, Tauron Dystrybucja, Tauron Sprzedaż, Tauron Obsługa Klienta, Tauron Wydobycie, Tauron Ekoenergia oraz Tauron Ciepło. Od 2010 roku akcje Tauron Polska Energia SA notowane są na Giełdzie Papierów Wartościowych w Warszawie m.in. w indeksach WIG20 i WIG30. Spółka wchodzi w skład indeksu spółek odpowiedzialnych - Respect Index.

Opr. KM