Jätkusuutliku energeetika ja kütuste uurimisrühma doktorant-nooremteadur
Jätkusuutliku energia tulevik: TalTechi gaasistamise ja pürolüüsi teemaline konverents keskendus biomassi ja jäätmete muundamisele väärtuslikeks ressurssideks.
Möödunud aasta lõpul toimus Tallinnas – ümbritsetuna kaunitest vaadetest ja tugevast innovatsioonitundest – gaasistamise ja pürolüüsi teemaline konverents. Tegu on protsessidega, mis muudavad kütused väärtuslikeks ja jätkusuutlikeks energiaallikateks.
Konverentsi eesmärk oli anda teadlaste tõsine panus nii keskkonna- kui ka energiaküsimuste lahendamisse. TalTechi Energiatehnoloogia instituudi korraldatud üritus tõi kokku rohkem kui 30 teadlast ja eksperti üle maailma, et uurida biomassi ja jäätmeid kui energiaallikaid ning arutada uuenduslikke ideid, mis võivad sillutada teed jätkusuutlikku tulevikku, kus jäätmed ja biomass muudetakse energiaks ja väärtuslikeks toodeteks ning säästlikkus on prioriteet.
Konverents keskendus biomassi ja jäätmete gaasistamisele ja pürolüüsile ning keevkihttehnoloogiatele. Need meetodid mängivad olulist rolli säästliku energia tootmises ja jäätmete käitlemisel.
Jäätmete muundamine väärtuslikeks ressurssideks
Kütuste gaasistamisel saadakse kõrge energiasisaldusega gaas, millel on eri tööstusharudes, sealhulgas elektri- ja soojusenergia tootmises, keemiatööstuses, biokütuse tootmises, süsinikdioksiidi sidumises ja ladustamises (CCS) ning vesiniku tootmises kriitiline tähtsus. Pürolüüs on protsess, mille käigus lagundatakse kütuseid kõrgel temperatuuril ja ilma hapnikuta. Pürolüüsi kasutatakse sellistes tööstusharudes, nagu bioõli tootmine taastuvenergiakütuseks, biosöe tootmine mulla parandamiseks ning lahustite, plasti ja farmaatsiatoodete tootmine keemiatööstuses. Gaasistamise ja pürolüüsi protsessidel on suur roll ka jäätmete käitlemisel, sh jäätmete muundamisel väärtuslikeks ressurssideks.
Keevkihtkonversioon on protsess, milles inertsed tahked osakesed hõljuvad gaasivoolus, luues nii hüdrodünaamilise süsteemi. Pürolüüsi ja gaasistamise korral kuumutatakse kütust (nt biomassi või jäätmeid) keevkihis, põhjustades selle lagunemise väärtuslikeks toodeteks. Eestis kasutatakse keevkihttehnoloogiat laialdaselt põlevkivi töötlemiseks, praktika on mänginud olulist rolli Eesti energiatootmises ja aidanud märgatavalt kaasa riigi energiasõltumatusele ja majandusarengule.
Konverentsil esitasid eksperdid tipptasemel uurimisteemasid, keskendudes kõige tõhusamatele ja säästlikumatele viisidele muundada keevkihtprotsessides kütuseid, biomassi ja jäätmeid. Ühes märkimisväärses uuringus uuriti CO2 sidumise ja katalüütilise metaniseerimise (CO2 metaaniks muundamise) integreerimist kahes keevkihtreaktoris. See lähenemine püüab protsessi intensiivistada, eraldades füüsiliselt adsorptsiooni ja hüdrogeenimise faasid ning kasvatades iga sammu optimaalsust.
TalTechi Energiatehnoloogia instituut tõi kokku rohkem kui 30 teadlast ja eksperti üle maailma, et uurida biomassi ja jäätmeid kui energiaallikaid ning arutada uuenduslikke ideid, mis võivad sillutada teed jätkusuutlikku tulevikku. Foto: erakogu
Väärtuslikud laendused Eesti energiavajadustele
Teine uuring keskendus keevkihttehnoloogiaid kasutavale CO2 eemaldamisele suitsugaasist. Uuring tõstis esile kõrgemate rõhkude ja madalamate temperatuuride kasutamise potentsiaalseid eeliseid, sest need annavad võimaluse kasutada CO2 sidumisel väiksemaid seadmeid. Eksperdid käsitlesid ka soojus- ja elektrijaamade elektrifitseerimist termokeemilise energiasalvestusega (TCES). See uudne lähenemisviis kasutab keevkihtelektrijaamade potentsiaali, et hõlbustada taastuvenergia integreerimist tõhusate ja pikaajaliste TCES-protsesside abil.
Uuring madala kvaliteediga biomassi kiirpürolüüsi kohta näitas keerukate materjalide, nagu metsajääkide ja muude biomassijäätmete soojusmuundamise potentsiaali ja teostatavust. Tööstuse seisukohast esitleti keevkihtkatelde veeseinte torude kulumisest ja korrosioonist tulenevate probleemide lahendusi. Tööstuse uuendused selles valdkonnas hõlmasid kulumiskindla restitehnoloogia ja kõrge temperatuuriga kulumiskindlate kattekihtide väljatöötamist, mis kinnitavad tööstuse pühendumust keevkihttehnoloogiate pikaajalise vastupidavuse ja jõudluse suurendamisele.
Konverentsil esitletud uuringud on Eesti säästva energia tuleviku jaoks olulised. Uuenduslikud lahendused ulatuvad CO2 püüdmisest, CO2 muundamisest, termokeemilisest energia salvestamisest, keeruliste kütuste kasutamisest kuni kulumiskindlate keevkihttehnoloogiateni. Kõik need teemad on otseselt seotud energiasektori kriitiliste väljakutsetega. Konverentsi ettekanded pakkusid väärtuslikke lahendusi Eesti energiavajadustele, käsitlesid võtmeülesandeid ja näitasid Eesti ekspertiisi keevkihttehnoloogias. Kogu sündmus on loonud tulevastele koostöödele ja kokkulepetele tugeva aluse, võimaldades TalTechil ja Energiatehnoloogia instituudil juhtida säästva energia lahendusi.
TalTechi teadlased IEA koostööprogrammides
Energiatehnoloogia instituut esindab Eestit Rahvusvahelises Energiaagentuuris (IEA) kahes tehnoloogia koostööprogrammis (TCP). Instituudi direktor professor Alar Konist on Eesti esindaja keevkiht-muundamise koostööprogrammis (IEA-FBC) ning on hetkel ka selle koostööprogrammi juht. Professor Anna Volkova on Eesti esindaja kaugkütte ja -jahutuse koostööprogrammis (IEA DHC). Mõlemad valdkonnad on Eestile suure tähtsusega. Keevkihttehnoloogiate areng võib tuua läbimurde meie energiatootmisesse, alates põlevkivi põletamisest ja pürolüüsist kuni biomassi ja jäätmete muundamiseni. Kaugkütte- ja jahutussüsteemide täiustused on olulised energiaefektiivsuse ja keskkonnasäästlikkuse saavutamiseks.
