Jedním z charakteristických symbolů moderní společnosti je bohužel také obrovské množství odpadu, jenž dokáže vyprodukovat. Otázka, jak se s ním vypořádat, je proto stále aktuálnější. Jeden ze způsobů představuje jeho energetické využití prostřednictvím pyrolýzy – technologii, jenž se dokáže vypořádat nejen s plasty, ale i starými pneumatikami, biomasou či smíšeným odpadem. Jak funguje, jaké je její využití i výhody? Dozvíte se v tomto příspěvku.
Co je to pyrolýza
Obsah
Jak pyrolýza funguje
- tuhý zbytek
- pyrolýzní plyn
- pyrolýzní voda
- organický kapalný produkt – pyrolýzní olej
Pyrolýza komunálního odpadu
Jak pyrolýza odpadů funguje
Prvním krokem je vytřídění homogenizované směsi bez složek nevhodných pro pyrolýzu. Dochází tedy k vyjmutí skleněných a železných předmětů a inertních materiálů. V další fázi se směs zbaví přebytečné vlhkosti, než vstoupí do pyrolýzního reaktoru.
V něm je transformována na plynné syntetické palivo a tuhý uhlíkatý zbytek. Pyrolýzní plyn se uplatňuje při spalování v motorech při pohánění generátorů k výrobě elektrické energie. Využíván je i v chemickém průmyslu nebo opětovně pro ohřev pyrolýzní pece.
Pyrolýza plastů
Jak pyrolýza plastů funguje
Pyrolýza plastů probíhá v několika krocích. V první fázi je nezbytné plasty upravit, nejčastěji na malé plastové vločky. Následně se dávkují a stlačují pro pyrolýzní zpracování. Již během tohoto kroku nesmí být v kontaktu se vzduchem. V reaktoru, kde pyrolýza probíhá, se materiál řízeně ohřeje, dochází k tepelnému rozkladu a vzniku pevných, kapalných a plynných produktů. Pyrolýzní plyn se po ochlazení může dále zpracovat a znovu rozdělit, tentokrát na plyn a olej.
Výhody pyrolýzy plastů
Technologie pyrolýzy je relativně jednoduchá a nákladově velmi efektivní. Snižuje emise skleníkových plynů, znečištění vody a odpadních kalů. Zároveň je energeticky nenáročná a zanechává nízkou uhlíkovou stopu. V případě zpracování plastů výrazně redukuje množství pevného odpadu ze skládek.
V České republice se zhruba jen 30 % plastového odpadu podaří znovu materiálově použít, zbytek končí právě na rostoucích skládkách nebo neekologickych spalovnách. Tato metoda dokáže zpracovat nechlorované plasty, jako je polypropylen, polyetylen a polystyren. Mezi další benefity tohoto řešení lze spatřit také v nízkém procento nevyužitelných odpadů.
Příklady pyrolýzy plastů v praxi
Pyrolýza biomasy
Jak pyrolýza biomasy funguje
Stejně jako při pyrolýze komunálního odpadu a plastů je její podstatou zahřátí na vysokou teplotu bez přístupu kyslíku. V případě zpracování biomasy je dosahováno teplot 400 – 600 °C, hovoříme proto o tzv. pomalé pyrolýze či karbonizaci.
Tato technologie se využívá především k výrobě dřevěného uhlí, které rovněž nalézá řadu uplatnění. Jako peletované paliho ho lze použít pro ohřev kovů v kovárnách, ale i k obyčejnému grilování. Dřevěné uhlí lze rovněž využití k produkci aktivního uhlí. Pyrolýzou dřevěných pilin za použití vyšší teploty lze získat vysoce kvalitní pyrolýzní olej.
Pyrolýzní olej
Pyrolýzní olej jako produkt vzniká zejména při pyrolýze odpadních plastů. Jde o je syntetické palivo s širokou škálou použití zejména v petrochemii. Jeho použití bychom našli ve výrobě elektřiny, tepla, pohonných hmot i při výrobě dalších plastů. Již dnes je široce používán jako topný olej například v železárnách a ocelárnách. Své místo našel také v keramickém průmyslu.
Pyrolýzní olej hraje důležitou roli v tzv. cirkulární ekonomice, kterou dlouhodobě prosazuje EU s cílem co nejefektivnějšího zpracování plastů a minimalizace odpadu. Není bez zajímavosti, že o pyrolýzním oleji se v současnosti uvažuje jako o možné náhradě ropy.
Použití pyrolýzy ve světě
Technologické procesy pyrolýzy
- Nízkoteplotní - teploty do 500°C
- Středněteplotní - teplota v rozmezí 500-800°C
- Vysokoteplotní - teploty nad 800°C
Hlavní faktory ovlivňující účinnost pyrolýzy
Účinnost procesu ovlivňují hlavně dva faktory – kvalita vstupních materiálů, zejména pak přítomnost znečišťujících, popř. toxických látek, a dále pak vlastnosti pyrolytického reaktoru.
Ten jakožto nejdůležitější součást celé pyrolýzní jednotky účinek a účinnost celého procesu přímo podmiňuje. Jednotka, kterou používá KD chemiko obsahuje též ratifikační komoru k rafinaci pyrolýzního oleje.
Jde o vysoce účinné zařízení, jehož pořizovací částka se pohybuje kolem 18 000 000 Kč. Jeho finanční náročnost je však jediným záporný aspektem tohoto jinak ekonomicky výhodného a efektivního řešení zpracování odpadu.
Možnosti budoucího využití pyrolýzy v průmyslu a energetice
Rostoucí poptávka po ekologickém řešení odpadové krize a nutnosti vrátit odpady do cirkulární ekonomiky, dělá z pyrolýzy velmi perspektivní technologii s obrovským potenciálem.
Spolu s nově vznikajícími pyrolýzními projekty se rovněž uvažuje o dalším využití produktu tohoto procesu. Příkladem je přeměna biomasy na biouhel a syngas, plastů na ekvivalent ropy nebo generického odpadu na bezpečně likvidovatelné látky.