Wspieranie przemysłu na drodze do zrównoważonego jutra.

Zapotrzebowanie na energię będzie rosło, dlatego najważniejszym wyzwaniem jest odpowiedź na nie przy jednoczesnym zmniejszeniu emisji dwutlenku węgla.

Jeśli prognozy są prawidłowe, system energetyczny będzie musiał podwoić swoją produkcję w latach 2020-2050. Przy utrzymującej się zmienności cen oraz potrzebie większej elastyczności i dostępu do nowych źródeł opartych na zerowej emisji netto skala wyzwania jest ogromna.

Jest to jedna z najpilniejszych kwestii dotyczących planety na drodze do bardziej zrównoważonej przyszłości. Potrzeba zmian jest oczywista, a rola przemysłu będzie miała kluczowe znaczenie.

Gdzie przemysł powinien zacząć?

Efektywność energetyczna jest pierwszym krokiem na drodze do osiągnięcia zerowej emisji netto. Zwiększa ona niezawodność, odporność i bezpieczeństwo, a także poprawia wydajność i ogranicza emisję dwutlenku węgla. Już udowodniła swoją wartość: bez usprawnień dotyczących efektywności wprowadzonych od 2020 roku świat zużywałby obecnie 13% więcej energii, a emisja dwutlenku węgla związana z energią byłaby o 14% większa₁.

Para jest ważna dla przemysłu od ponad trzech stuleci i nadal jest niezbędna w przypadku sterylizacji, wymiany ciepła i niezliczonych procesów krytycznych. Wytwarzanie i przesyłanie ma postać obiegu zamkniętego, który umożliwia recykling wody i odzyskiwanie energii. Pomogliśmy firmie produkującej żywność i napoje w USA zamontować system odzyskiwania kondensatu, co przyniosło roczne oszczędności w wysokości ponad 250 000 USD, a także oszczędności dotyczące wody₂, ograniczenia emisji dwutlenku węgla i wyeliminowania konieczności oddzielenia źródła ciepła dla wody zasilającej.

Produkty parowe firmy Spirax Sarco sprzedane w 2020 roku oszczędziły 18,2 milionów ton emisji dwutlenku węgla rocznie. Odpowiada to usunięciu z dróg 8,8 miliona nowych samochodów lub posadzeniu 828 milionom dorosłych drzew₃ i w dalszym ciągu jest miejscem na dodatkowe oszczędności.

Przemysł może zwiększyć efektywność na wiele sposobów. Przeprowadzanie audytów energetycznych pozwala zagwarantować, że systemy są utrzymywane w dobrym stanie przez regularne serwisowanie i stosowanie, opartych na danych, narzędzi optymalizacyjnych.

Technologia dostępna dzisiaj

Para stanowi od 35 do 40%₅ łącznego zużycia energii w przemyśle, dlatego zapewnienie możliwości jej wytwarzania ma zasadnicze znaczenie dla wspierania przemysłu na drodze do dekabornizacji. Istniejąca technologia, a także innowacyjne alternatywy zbliżające się do komercjalizacji, pomogą przemysłowi zachować istniejącą infrastrukturę i korzystać z niesamowitych właściwości pary.

Przemysł będzie musiał uwzględnić fakt, że nie istnieje jedno rozwiązanie, ale szereg możliwości do wykorzystania. Bezpośrednie użycie niskoemisyjnej elektryczności ze źródeł odnawialnych zamiast paliw kopalnych w celu zaspokojenia zapotrzebowania na energię cieplną odegra istotną rolę w wytwarzaniu pary.

Dodatkowe oszczędności mogą wynikać z montażu elementów elektrycznych w istniejących kotłach na paliwa kopalne w celu usunięcia emisji z zakresu 1 oraz zakresu 2, jeśli elektryczność jest wytwarzana ze źródeł odnawialnych. Dodatkowe korzyści po przejściu na kotły i rozwiązania elektryczne można uzyskać, instalując zaawansowane rozwiązania do magazynowania, na przykład akumulatory pary, aby przechwycić nadmiar energii odnawialnej. Dzięki temu można zarządzać szczytowymi obciążeniami lub uruchamiać zdecentralizowany proces.

Inną opcją jest używanie ekologicznego wodoru do podgrzewania wody i wytwarzania pary. Chociaż infrastruktura wodorowa wymaga dalszego rozwoju, hybrydowe kotły na gaz i wodór są już dostępne. Dodatkową korzyścią jest zainstalowanie elektrolizerów przekształcających nadmiar energii ze źródeł odnawialnych w wodór, który może być przechowywany do czasu, gdy będzie potrzebny.

Ponadto inne opcje mogą obejmować pompy ciepła na potrzeby procesów i ciepła lub źródło energii pochodzące ze spalania odpadów organicznych, które mogą być produktami ubocznymi wytwarzania żywności. Te i inne źródła mogą być wykorzystane w przypadku przekształcania kotłów na paliwa kopalne na opcje bio, na przykład paliwo BioLPG powstałe w wyniku fermentacji beztlenowej, albo przejścia na paliwa syntetyczne lub paliwa ekologiczne, na przykład hydrorafinowany olej roślinny lub paliwami ciekłymi wytwarzanymi przy użyciu energii odnawialnej. Są to dodatkowe alternatywy dla źródeł energii związanych z emisją dwutlenku węgla.

Wszystkie te technologie i źródła będą odgrywać znaczącą rolę.

Przemysł musi ewoluować

Istnienie dzisiejszego przemysłu zależy od pary. Ta naturalna technologia pozostanie niezastąpiona jako elastyczna, wydajna i niezawodna metoda wymiany ciepła. Od ogromnych zakładów petrochemicznych po małe pralnie, pomoc w produkcji potrzebnej żywności i napojów po zapewnienie bezpieczeństwa placówkom opieki zdrowotnej.

Mamy już technologię umożliwiającą przejście do globalnej przyszłości z zerową emisją netto przy jednoczesnym zachowaniu istniejących procesów. Firmy Spirax Sarco i Gestra wspierają klientów na całym świecie w realizacji celów dotyczących dekarbonizacji. Jest to także możliwe dzięki nowym ekscytującym innowacjom.

1) https://iea.blob.core.windows.net/assets/2b3b06b0-2bdc-4f4d-8fd9-f0846ba5ac99/SecurityofCleanEnergyTransitions2022.pdf
2) https://www.spiraxsarco.com/customer-stories/condensate-recovery-for-chocolate-manufacturer
3) https://www.spiraxsarcoengineering.com/sites/spirax-sarco-corp/files/2021-08/Investor-Presentation-March-2022.pdf
4) SSO-Manual-Print-FINAL-20161109-One-Page-V2.pdf (unido.org)