Kryzys paliwowy zmusił chińskie władze do szukania nowych rozwiązań wykorzystania węgla. W ten sposób narodziło się paliwo wodnowęglowe. Po czterdziestu latach Chińczycy są potęgą w stosowaniu tej technologii - w sześciu zakładach wytwarzają go około 60 mln ton rocznie. Paliwa używają głównie elektrociepłownie. W 2008 roku Chiński Ośrodek Badań Naukowych udowodnił, że jeśli przemysłowy bojler w zastępstwie węgla jest zasilany paliwem wodnowęglowym, to przy spalaniu rzędu 10 mln ton, redukcji ulega 110 tys. ton tlenku siarki oraz 2,2 mln ton dwutlenku węgla...
Do produkcji nowatorskiego paliwa potrzebne są trzy składniki: woda, dowolny węgiel i związek chemiczny, dzięki któremu ciecz ma niski punkt zapłonu, nie zamarza, a także nie rozwarstwia się. Twardy składnik (węgiel) zostaje rozdrobniony do mikronowych ziarenek pod wpływem ciśnienia wody rzędu 2 tys. atmosfer. To tak jakby woda leciała z szybkością ponad dwóch prędkości dźwięku, czyli około 700 metrów na sekundę.
Fot. Marian Mazurkiewicz, archiwum prywatneCiecz doprowadzana jest przez dyszę (1), a węgiel przez górny otwór (2). Kiedy kamienie spotykają się z tak dużym ciśnieniem, dochodzi do olbrzymiej turbulencji. Materiał ściera się o siebie, cząsteczki stają się coraz mniejsze, a dopiero odpowiednio małe mają szansę uciec przez sito do zbiornika, w którym się odkładają.
Koszt wyprodukowania litra paliwa w proporcji węgla do wody 70/30 wynosi 0,25 zł. W obliczeniach przyjęto, że tona węgla kosztuje 150 dolarów i nie uwzględniono kosztów inwestycji, a także podatków. W ciągu godziny można wyprodukować 2 tys. litrów.
Do wyprodukowania 186 kWh (miesięczne zużycie energii w statystycznym gospodarstwie domowym wg. CBOS) potrzeba około 34 litrów paliwa węgiel-woda w proporcji 70/30, zatem koszt wyniesie 8,5 zł. Zastosowanie oleju to czterokrotnie większy koszt.
Polski przełom
Bardzo ważna jest wielkość ziarna - im drobniej sproszkowane, tym lepiej. To tak jak z węglem - duża bryła spala się dłużej, niż ten sam kamień rozbity na małe fragmenty. Chińczycy dysponują technologią umożliwiającą skruszanie do poziomu 45-50 mikronów. Profesor Marian Mazurkiewicz z amerykańskiego Uniwersytetu Missouri-Rolla potrafi rozdrabniać nawet o poziomu 10-15 mikronów.
Polski naukowiec stworzył i opatentował sposób wytwarzania mikrozawiesiny oraz mikronizator. Dzięki jego technologii węgiel zostaje skruszony drobniej niż przy zastosowaniu chińskiej metody. W rezultacie proces spalania jest bardziej dynamiczny, a energia chemiczna jest wykorzystana nawet w 97 procentach.
- To gigantyczna sprawa. Dla odbiorcy oznacza to większą moc paliwa - cieszy się profesor. Polski naukowiec w pierwszej kolejności chce produkować zamiennik oleju opałowego. Najłatwiej go zrobić, a poza tym to najprostszy sposób zadziałania na wyobraźnię Polaków. Jeśli pomysł się przyjmie, chce zacząć robić paliwo do silników.
- Przy jeszcze większej mikronizacji jestem w stanie otrzymać skruszenie węgla na poziomie poniżej 5 mikronów. Takie paliwo nadaje się do napędu samochodów z silnikami diesla - tłumaczy. Zainteresowanie badaniami polskiego profesora wyraziła NASA.
- Zgłosili się do mnie z pytaniem, jak to robię - opowiada. - Byli ciekawi, bo statki kosmiczne można napędzać węglem, tylko musi być mikroskopijny. Proces dynamicznego spalania powinien być na tyle duży, żeby unieść rakietę. W rezultacie nie było żadnej współpracy, ale samo zainteresowanie to wyróżnienie.
Polskie postępy technologiczne cieszą dr Jana Hycnara, specjalistę w zakresie produkcji paliwa wodnowęglowego z Konsorcjum Przedsiębiorstw Robót Górniczych i Budowy Szybów. Według niego, różnica pomiędzy polską i chińską technologią jest bardzo istotna. - Jeśli profesor Mazurkiewicz potrafi to zrobić, to naprawdę mu gratuluję -przyznaje. - Mało tego, bylibyśmy zainteresowani współpracą.
Walka o grant
Kancelaria Consultor, która ma licencję na technologię polskiego profesora, założyła konsorcjum z Wojskowym Instytutem Techniki Inżynieryjnej we Wrocławiu. - Wspólnie złożyliśmy wniosek o przyznanie grantu w programie organizowanym przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju - powiedział Waldemar Maliszewski, który nadzoruje projekt po stronie Instytutu. - Konkurencja jest bardzo duża. We wcześniejszych edycjach uczestniczyło kilkaset podmiotów.
Projekt przeszedł przez pierwszą część konkursu bez zastrzeżeń, mimo że odpadł co trzeci kandydat. Teraz trwa ocena merytoryczna, która zadecyduje, czy wniosek zakwalifikuje się na sfinansowanie badania naukowego. Jego wartość to 8 mln zł, z czego NCBR miałoby udzielić dofinansowania w wysokości 4 mln zł. Pozostała część to wkład własny.
Konsorcjum liczy, że decyzja zapadnie pod koniec roku. Jeśli uzyska dofinansowanie, profesor stanie na czele ośmioosobowego zespołu chemicznego, który przeprowadzi badania w dwóch fazach. Pierwsza to badania parametryzowane, które pokażą, jak paliwo będzie zachowywało się w warunkach przemysłowych. Następnie możliwe stanie się przetestowanie paliwa w elektrociepłowni. Paliwo mogłoby pojawić się na rynku za dwa lata.
Technologią zajmuje się również Konsorcjum Przedsiębiorstw Robót Górniczych i Budowy Szybów w Mysłowicach. - Mamy wypracowaną technologię produkcji i gotowy palnik - zdradza prezes Andrzej Michalik, który nadzoruje projekt. - Teraz przygotowujemy instalację, jest wyznaczony kocioł, gdzie będziemy robić próbne spalanie. To wciąż będą testy, ale mówimy już o spalaniu.
Prezes Andrzej Michalik nie chce podawać konkretnych kwot, ale jak mówi, do tej pory koszty nie były duże, a wszystko zostało pokryte ze środków jego zespołu. - Jeśli testy zakończą się pomyślnie, planowana jest współpraca z elektrociepłowniami, by w dłuższej perspektywie czasu pokazać zalety nowego paliwa - dodaje.
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz
komentarze