Drożejący prąd i ogrzewanie to zjawiska szczególnie niepożądane przez zakłady przemysłowe. Zmiana ceny jednostkowej kilowatogodziny o nawet kilka groszy, przekłada się na wzrost rachunków o dziesiątki tysięcy złotych. W celu minimalizowania negatywnych skutków inflacji duże przedsiębiorstwa podejmują szereg działań, które w dłuższej perspektywie poprawiają ich efektywność energetyczną. Jednym z takich pomysłów jest odzysk ciepła odpadowego. Na czym to polega? Do czego można wykorzystać ciepło odpadowe? Jakie są korzyści tego rozwiązania?
Czym jest energia odpadowa i jaki ma potencjał?
Ewa Głodek-Bucyk definiuje energię odpadową jako „energię bezużytecznie odprowadzaną do otoczenia, mimo tego, że dzięki wysokiej jakości (egzergii) nadaje się do dalszego wykorzystania w sposób ekonomicznie opłacalny”[1]. Inaczej mówiąc, ciepło odpadowe jest zasobem firmy, który przy odpowiednim podejściu może zostać wykorzystany w dalszej działalności. Przemysł europejski wykazuje znaczący potencjał w zakresie recyklingu ciepła. Szacuje się, że tylko w krajach UE wynosi on 2860 TWh/rok, a największe możliwości na wykorzystanie ciepła odpadowego ma branża żelaza i stali (27%), petrochemiczna (22%) oraz mineralna (17%) [2]. Taka ilość jest bliska całkowitemu zapotrzebowaniu UE na ogrzewanie oraz ciepłą wodę w budynkach mieszkalnych i użytkowych.
Jak odzyskać energię z ciepła?
Odzysk ciepła odpadowego jest możliwy w wielu miejscach i branżach. Energia tego typu powstaje w serwerach, osadach ściekowych, generatorach ogniw paliwowych, lodówkach i wielu innych. Jest jednak przede wszystkim dostępna dla zakładów przemysłowych. Generują ją takie elementy infrastruktury jak:
- kotły przemysłowe,
- utleniacze termiczne,
- piece,
- suszarnie,
- układy wydechowe,
- systemy chłodzenia,
- maszyny technologiczne.
I wiele innych. Jak odzyskać ciepło generowane w tych urządzeniach? Na rynku dostępnych jest szereg technologii służących odzyskiwaniu energii cieplnej, które dzielimy na pasywne i aktywne. Pierwsze z nich wykorzystują wymienniki ciepła różnych typów: regeneracyjne, ekonomizery, podgrzewacze powietrza czy rurki ciepła. Pozwalają one przenieść ciepło ze źródła o wyższej temperaturze do źródła o niższej temperaturze. Nieco bardziej skomplikowane są technologie aktywne. Odzysk ciepła odpadowego wykonuje się tu poprzez użycie przemysłowych pomp ciepła, absorpcyjnych i adsorpcyjnych urządzeń chłodniczych oraz systemów skojarzonego wytwarzania ciepła i energii elektrycznej.
Jak wykorzystać nadmiar ciepła?
Gdy już wiemy, jak można dokonać odzysku, warto dokładnie zastanowić się, do czego użyć ciepło odpadowe? Wykorzystanie praktycznie darmowej wiązki energii jest możliwe na przykład poprzez ponowne włączenie jej do tych samych procesów. Temperatura ciepła będzie różna w zależności od systemu, z którego zostało ono pozyskane. Przykładowo ciepło odpadowe generowane w przemyśle chemicznym będzie miało znacznie wyższą temperaturę niż to pochodzące z chłodni. Ma to dalsze konotacje dla formuły korzystania z nowych zasobów. Ogólna zasada mówi, że prąd z ciepła odpadowego o wysokiej temperaturze może być użyty do dalszych procesów przemysłowych, ale też do innych zastosowań. Ciepło o niższej temperaturze warto spożytkować do ogrzewania pomieszczeń czy podgrzewania wody. Istnieją też rozwiązania, w których wykorzystanie ciepła odpadowego polega na przesyle wiązki energii do pobliskich domów oraz budynków przemysłowych za pomocą sieci ciepłowniczej.
Jakie są korzyści dla firmy z wykorzystania ciepła odpadowego?
Odzysk ciepła odpadowego ma szczególny sens w przypadku dużych konsumentów prądu dla firm. Przedsiębiorcy z takich branża jak:
- przetwórstwo spożywcze,
- przemysł chemiczny lub lakierniczy,
- przemysł papierowy i celulozowy,
- przemysł petrochemiczny,
- przemysł metalowy,
generują duże ilości ciepła odpadowego. Oszczędności z tytułu odzyskiwania energii cieplnej i ponownego wykorzystania do ogrzewania lub wytworzenia prądu sięgają często niemal 20% łącznych kosztów energii! Wykorzystanie ciepła odpadowego to także realne ograniczenie emisji zanieczyszczeń, zwiększenie procesów produkcyjnych oraz szansa na poprawę wizerunku u różnych grup interesariuszy. Jeśli szukają Państwo ciekawych sposobów na oszczędności energii elektrycznej w firmie, również innych niż odzyskiwanie energii cieplnej, zapraszamy do kontaktu z doradcami Eco dla Biznesu. Świadczymy usługi kompleksowego wsparcia, nie tylko w zakresie ciepła odpadowego, ale także użycia OZE, zmiany umowy na dostawy prądu czy kontraktowania gazu ziemnego.
Źródła:
- Głodek-Bucyk, Możliwość wykorzystania ciepła odpadowego w przemyśle mineralnym, Szkło i Ceramika 2021, nr 1, str. 25.
- D. Connolly, et al. (2013). Heat Roadmap Europe 2: Second Pre-Study for the EU27. Department of Development and Planning, Aalborg University, str. 54