Vykurovanie 2007 Tatransk Matliare INGCHEM PROGRESVNE TECHNOLGIE SPLYNOVANIA

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM PROGRESÍVNE TECHNOLÓGIE SPLYNOVANIA BIOMASY Príspevok pre konferenciu VYKUROVANIE 2007, TATRANSKÉ MATLIARE, Február 26 -Marec 2, 2007 Peter Luby, INGCHEM, Bratislava luby. peter@gmail. com Figure 1

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Prečo biomasa ako palivo ? Biomasa je neutrálna z hľadiska tvorby skleníkových plynov. Neprispieva k skleníkovému efektu. Figure 2

INGCHEM Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare Fyzikálny princíp globálneho otepľovania Skleníkový Efekt 16 Figure 3

INGCHEM Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare Spätné vyžarovanie do vesmíru Dopadajúce slnečné žiarenie Absorbované skleníkovými plynmi Skleníkový efekt Priemerná teplota na zemi +15°C Figure 4

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Skleníkový efekt pokiaľ je v rámci normy , je pozitívny jav, a je nutný pre život. Bez jeho pôsobenia by priemerná pozemská teplota bola -18°C Figure 5

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Skleníkové plyny sledované v rámci Kyotskeho Protokolu • Kysličník uhličitý, (CO 2) • metán, (CH 4) • Kysličník dusný (N 2 O) • Halogénované uhľovodíky (HFCs) • perfluorokarbonáty (PFCs) • sulfur hexafluorid (SF 6) Figure 6

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Jav globálneho otepľovania objavil Dr. James E. Hansen, riaditeľ US NASA a po prvý raz ho prezentoval v Senáte USA Bolo to v roku 1988. Figure 7

INGCHEM Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare Prognóza vývoja spotreby energie v tomto storočí (Spotreba energie bude rásť rýchlejšie než počet obyvateľstva) People 12 (billion) 1200 10 1000 8 800 6 World Population World Energy Consumption 600 4 400 2 200 0 1900 1950 2000 2050 Energy (EJ) 2100 Year Figure 8

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Svet v noci : Celosvetová spotreba energie sa koncentruje v troch regiónoch s najvyššou spotrebou Figure 9

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM The World by night Figure 10

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM V minulom storočí došlo k otepleniu o + 0, 6 °C Prognóza pre 21. storočie je: ďalších plus 2 -6°C Unprecedent during the last 10, 000 years. Figure 11

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Zvýšenie teploty oceánov Za posledných 40 rokov je +0. 5 °C Figure 12

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Objem ľadovcov, ktoré sa pritom roztopili je: 500 mld. m 3 Figure 13

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Hurikán Katrina 2006 Figure 14

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Hurricane Isabel, from the satellite 140 km/h Figure 15

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Isabel Sept. 30. 2003 Figure 16

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Lesné požiare Figure 17

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Záplavy Figure 18

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Figure 19

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Ako stabilizovať klímu? Redukcia obsahu CO 2 = prvá priorita Figure 20

INGCHEM Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare Predpoveď vývoja spotreby jednotlivých druhov energie pre 21. storočie Scenario: Maximum 550 ppmv of CO 2 in the air Jadro Solar Hydro Uhlie Biomasa Zemný plyn Ropa Figure 21

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Návrat k biomase Do roku 1820 bolo 95% všetkej energie vyrobené z biomasy Figure 22

INGCHEM Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare Ternárny diagram histórie využitia palív Ropa 1990 2050 1970 1950 2100 1920 Uhlie 1900 1870 1850 1820 Biomasa Figure 23

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Budúcnosť výroby vodíka ako univerzálneho nosiča energie Z biomasy C 10 H 8+ 10 H 2 O = 10 CO + 14 H 2 Zo zemného plynu CH 4 + 2 H 2 O --> CO 2 + 4 H 2 Figure 24

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Nádejnou technológiou je Gasifikácia Figure 25

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Ako gasifikácia funguje Figure 26

INGCHEM Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare Gasifikácia spočíva v termálnej konverzii pevného paliva na spáliteľný plyn v reaktore zvanom gasifikátor Cn. Hn + O 2 CO + H 2 Uhlíkaté palivo kyslík Syntézny plyn 700°C - 1200°C, 1 bar - 40 bar Figure 27

INGCHEM Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare Gasifikátor Surový bioplyn Oxidant: • Kyslík • Vzduch Rafinácia bioplynu Čistý bioplyn Tri alternatívy: Palivo: Biomasa 1. Kombi cyklus 2. Priame spaľovanie 3. Chemická syntéza Figure 28

INGCHEM Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare Gasifikácia + Kombi Cyklus = Integrated Gasification Combined Cycle (IGCC) PPC Blok Syntézny plyn Gasifikátor Kyslík Plynová Turbína Spalinový kotol Para Palivo Para Figure 29

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Usporiadanie gasifikátora s Cirkulačnou Fluidnou Vrstvou (typ CFB) Figure 30

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Rafinácia syntézneho plynu s odstraňovaním dechtu Čistenie spalín Figure 31

INGCHEM Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare V kombinácii s paroplynovým cyklom (PPC) vzniká blok IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle) Blok PPC Figure 32

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Historické míľniky gasifikácie biomasy v kombinácii s tepelným motorom Figure 33

INGCHEM Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare 1800 Začiatok priemyselnej revolúcie: Gasifikácia uhlia pre účely osvetlenia ulíc a pre výrobu elektrickej energie Figure 34

INGCHEM Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare 1876 Motor s vnútorným spaľovaním prvý raz patentoval Nikolaus August Otto Figure 35

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Aplikácie splynovania pre pohon mobilných prostriedkov Figure 36

INGCHEM Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare 1920 - 1933 Pohon nákladných áut a traktorov syntéznym plynom. Figure 37

1938 – 1945 Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Pohon osobných áut na drevný plyn v najmä v Nemecku počas 2. Svetovej vojny (ako dôsledok nedostatku ropy). Figure 38

INGCHEM Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare Gasifikátor Figure 39

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Gasifier Figure 40

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Figure 41

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Najväčšou jednotkou na výrobu elektrickej energie je Kymmene’s Biomass Plant o výkone 240 MWe V Jakobstad, Finland The biggest single-unit Biomass Power Plant in the World Dodávateľom cirkulačného fluidného kotla na drevný odpad bol Kvaerner Pulping, dodávateľom turbogenerátorov bol Siemens. Okrem drevného odpadu sa používa tiež rašelina. Výstavba bola zahájená v roku 1999 a uvedenie do prevádzky bolo v roku 2001 Figure 42

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Jednou z najvvačších jednotiek na svete na spracovanie komunálneho odpadu metódou gasifikácie je v Hengelo, v Holandsku. Jej výkon je 24 MWe Figure 43

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Najväčšia jednotka na svete na spracovanie komunálneho odpadu metódou gasifikácie je v La Coruna WTE v Galicii, Španielsko. Dodávateľom fluidného gasifikátora bol Kvaerner Energy a dodávateľom turbogenerátorov bola Škoda Plzeň. Figure 44

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM Ďakujem za pozornosť Figure 45

Vykurovanie 2007, Tatranské Matliare INGCHEM PROGRESÍVNE TECHNOLÓGIE SPLYNOVANIA BIOMASY Príspevok pre Konferenciu VYKUROVANIE 2007, TATRANSKÉ MATLIARE, Február 26 -Marec 2, 2007 Peter Luby, INGCHEM, Bratislava luby. peter@gmail. com Figure 46