Bardziej ekologiczna produkcja płytek ceramicznych dzięki ponownemu wykorzystaniu ciepła

Znajdujący zastosowanie w wielu różnych dziedzinach, od budownictwa, przez dobra konsumpcyjne, procesy przemysłowe po najnowsze technologie – przemysł ceramiczny stanowi ważną część produkcji w Unii Europejskiej. Wyroby ceramiczne, jako kluczowy element w sektorach energochłonnych, do których należą między innymi sektor żelaza, stali, cementu, chemikaliów, masy celulozowej i papieru, mają również wpływ na klimat, a procesy ich produkcji wiążą się z wysokimi kosztami.

Zgodnie z raportem Instytutu Studiów Europejskich uczelni Vrije Universiteit Brussel sektory energochłonne odpowiadają za około 15 % całkowitych bezpośrednich emisji gazów cieplarnianych w Unii Europejskiej. Wynika to z faktu, że niektóre sektory energochłonne stosują wysokotemperaturowe procesy, które nadal opierają się na paliwach kopalnych. Większość sektorów ceramicznych jest również energochłonna, ponieważ energia może odpowiadać w nich za nawet 30 % całkowitych kosztów produkcji. Finansowany ze środków unijnych projekt ETEKINA zajmuje się tymi kwestiami poprzez poprawę efektywności energetycznej procesów przemysłowych.

Odzyskiwanie ciepła w celu jego ponownego wykorzystania

Najważniejszym celem projektu ETEKINA jest stworzenie prototypu rury cieplnej. Element ten pomoże zmniejszyć zarówno wpływ na środowisko, jak i koszty energii w trzech różnych zakładach produkcyjnych w sektorach aluminium, stali i ceramiki, zlokalizowanych odpowiednio w Hiszpanii, Słowenii i we Włoszech. W komunikacie prasowym na stronie internetowej projektu czytamy, że „energooszczędne procesy dają możliwość osiągnięcia oszczędności, a europejski przemysł ceramiczny eksperymentuje z wielorurowymi wymiennikami ciepła, które pozwalają odzyskiwać energię z instalacji rurowych gorących pieców i wykorzystać ją w innym miejscu łańcucha produkcyjnego”.

Piec to izolowana termicznie komora służąca do wypalania lub suszenia wyrobów porcelanowych lub cegieł. Podstawowe zużycie energii w produkcji ceramiki związane jest z wypalaniem w piecach, a w wielu procesach suszenie półproduktów jest również energochłonne. Gaz ziemny, gaz płynny (LPG) i olej opałowy są wykorzystywane w większości operacji suszenia i wypalania, ale oprócz tego stosuje się również paliwa stałe, energię elektryczną, skroplony gaz ziemny oraz biogaz/biomasę.

W tym samym komunikacie napisano, że „Opracowane w projekcie ETEKINA wielorurowe wymienniki ciepła będą testowane w dwóch piecach znajdujących się w nowym zakładzie pilotażowym w przedsiębiorstwie Ceramiche Atlas Concorde S.p.A.”. Dalej czytamy: „Zamiast pozbywać się ciepła, Ceramiche Atlas Concorde S.p.A. chce je zbierać i wykorzystywać w innych procesach mających miejsce w zakładzie”. Cytowany w komunikacie Luca Manzini, odpowiedzialny za zarządzanie energią w Ceramiche Atlas Concorde S.p.A. firmie należącej do Gruppo Concorde, mówi: „W ten sposób zaoszczędzimy pewną ilość gazu ziemnego. Rozwiązanie to nie jest przełomem technologicznym, nie nazwałbym go lotem na Księżyc – jest to coś, co już robimy w pewnym zakresie, ale do tej pory nie dysponowaliśmy technologią pozwalającą na odzyskiwanie energii spalin z pieców”.

Zasadę działania technologii wyjaśniono na stronie internetowej projektu ETEKINA: „Rura cieplna przekazuje w sposób pasywny energię cieplną ze strumienia gorącego do zimnego poprzez cykl skraplania podczas wrzenia wewnątrz hermetycznie zamkniętej rury metalowej. W ten sposób ciepło z obszaru gorącego może być bardzo efektywnie przekazywane do zimnej części rury. W ramach inicjatywy ETEKINA inżynierowie połączą wiele rur cieplnych, aby stworzyć projekt wymiennika ciepła odpowiadający specyficznym wymogom każdego zakładu produkcyjnego”.

Projekt ETEKINA (HEAT PIPE TECHNOLOGY FOR THERMAL ENERGY RECOVERY IN INDUSTRIAL APPLICATIONS) ma być realizowany do końca 2021 roku. Jak podano na stronie internetowej projektu, jego celem jest odzyskanie 57–70 % strumienia ciepła odpadowego w energochłonnych gałęziach przemysłu.

Więcej informacji:

strona projektu ETEKINA