Ekologické bydlení

Rodinný dům, nízkoenergetické bydlení, zelená úsporám
   hledat:
6. 8. 2014 v rubrice energie

Dosáhnout lepších výsledků při nižších nákladech je nepochybně cílem všech majitelů průmyslových výrobních podniků. Není ani divu, protože v průmyslu obecně je k samotnému výrobnímu procesu využita jen zhruba polovina spotřebované energie.

Obloukové pece jsou bezpochyby impozantní stroje. A to nejen na pohled, ale i svojí spotřebou. Na výrobu jedné tuny oceli spotřebují v průměru 370 kilowatthodin energie. foto: Siemens

Obloukové pece jsou bezpochyby impozantní stroje. A to nejen na pohled, ale i svojí spotřebou. Na výrobu jedné tuny oceli spotřebují v průměru 370 kilowatthodin energie. foto: Siemens

Zbytek bez užitku uniká, převážně ve formě ztrátového tepla. Tato neefektivita je typická například pro obloukové pece na výrobu oceli, v nichž je ocel vyráběna ze železného šrotu, kterým přes grafitové elektrody prochází elektrický proud. Ten šrot taví a zahřívá až na teploty kolem 1800 °C.

Už ze samotného principu činnosti pece je zřejmé, že má obrovskou spotřebu elektrické energie. Velká ocelárna s produkcí kolem pěti milionů tun oceli ročně tak – zejména kvůli obloukovým pecím – spotřebuje stejné množství energie, jako sedm milionů domácností za stejnou dobu.

Podstatná část této energie však přijde vniveč. Při odpichu totiž z pece uniká směs plynů o teplotě 1700 °C – jedná se o ohromné množství energie, které je bez užitku rozptýleno. Vědci společnosti Siemens proto vypracovali systém, který ztrátové teplo dokáže zužitkovat k výrobě elektřiny.

Solné směsi nad zlato

Využít teplo unikající z obloukové pece však není jednoduché. Celý proces výroby oceli – od navážky šrotu, přes jeho tavení, až po odpich – trvá 45 až 60 minut. Během této doby množství unikajících horkých plynů značně kolísá.

Ačkoli je množství tepla unikajícího z obloukových pecí značně proměnlivé, lze ho zužitkovat k výrobě elektřiny. Řešením jsou solné směsi, které lze zahřát až na 500 °C a dobře zadržují teplo i bez kontinuálního ohřevu. foto: Siemens

Ačkoli je množství tepla unikajícího z obloukových pecí značně proměnlivé, lze ho zužitkovat k výrobě elektřiny. Řešením jsou solné směsi, které lze zahřát až na 500 °C a dobře zadržují teplo i bez kontinuálního ohřevu. foto: Siemens

Turbína napojená na elektrický generátor nicméně musí být poháněna proudící párou se stabilním průtokem. Konstruktéři proto museli do systému zakomponovat další prvek, který by dokázal teplo efektivně akumulovat, a vyrovnávat tak výkyvy v jeho dodávce.

Tímto tlumičem jsou solné směsi, které se používají i v termosolárních elektrárnách. Důvodů pro použití těchto solí je celá řada – nevyžadují vysokotlaká potrubí, mají vysokou tepelnou kapacitu, jsou neškodné pro životní prostředí a zahřívají se až na 500 °C.

U obloukových pecí tvoří soli náplň primárního okruhu, který je zahříván přímo unikajícími plyny. V sekundárním okruhu je pak toto teplo využito k výrobě páry, která pohání turbínu. Množství energie, které lze takto recyklovat, je značné – celých 20 % z energie potřebné k roztavení navážky šrotu.

Efektivita řešení navíc není pouze ekonomická, ale i ekologická. Výrazně totiž snižuje emise oxidu uhličitého – při výrobě jedné tuny oceli totiž vznikne o 40 kg tohoto plynu méně.

Na řadě i další výrobní procesy

Ztrátové teplo ovšem není problémem pouze v metalurgii. Celá řada průmyslových procesů produkuje teplo, které dosahuje významných hodnot, ale jeho využití je ještě komplikovanější, než u obloukových pecí. Jde například o spalovací motory, sklářské pece, či plynové turbíny.

Pro využití tepla z těchto procesů vědci testují technologii Organic Rankine Cycle (ORC), která k zachycení tepla nevyužívá páru ani soli, ale směs uhlíku, fluoru a kyslíku.

Její hlavní výhodou je, že se za normálního tlaku vypařuje již při teplotě 49 °C a nepředstavuje žádnou ekologickou zátěž. První testovací systémy s technologií ORC a výkonem 100 kilowatt jsou schopny zužitkovávat teplo ze sklářských pecí o teplotě pouhých 220°C.

Vědci nicméně zkoumají i možnost využití ještě chladnějšího ztrátového tepla, třeba z papíren, stáčíren apod. Toto teplo již sice nelze použít pro výrobu elektřiny, může jím však být čištěna voda.

Princip je jednoduchý – stačí vodu zahřát na 65 až 90 °C a vzniklou páru odvést do kondenzátoru, kde zkapalní. Výsledkem procesu je čistá demineralizovaná voda, vytvořená prakticky zdarma.

tisková zpráva
 redakce
Diskuse
  1. Carlos:

    Doprčit vypadl mi nick.

    Mimochodem je opravdu nutné neustále zvyšovat produkci a spotřebu?

  2. Anonymní:

    Dobře, ale jak drahé takové „chladicí“ zařízení je? Není nutné hodnotit jenom ekologicitu a,e i ekonomicitu, je vůbec reálné ab se to zařízení v nějaké rozumné době zaplatilo?

Přidat komentář

 

Ekologické bydleníMagazín Ekologické bydlení vydává Chamanne s.r.o. ISSN 1803-0211. RSS Mediálně zastupuje Impression Media. Naše další projekty Hybrid.cz