Drobnoustroje przetwarzają gazy odpadowe w zrównoważone paliwo
Emisje gazów cieplarnianych z sektora przemysłowego wywierają znaczący wpływ na atmosferę, przyczyniając się do wzrostu ogólnego śladu węglowego. Aby ograniczyć skutki zmiany klimatu, potrzebne są natychmiastowe działania na rzecz wykorzystania dwutlenku węgla w obiegu zamkniętym, który nie powoduje żadnej dodatkowej emisji dwutlenku węgla netto do atmosfery.
Fermentacja gazów odlotowych z produkcji stali
Wytwarzanie stali odpowiada za emisję gazów bogatych w tlenek węgla (CO), dwutlenek węgla (CO2) i wodór (H2). Zespół finansowanego przez Unię Europejską projektu STEELANOL postanowił wykorzystać tę mieszankę gazów jako surowiec do produkcji ekologicznego etanolu. Etanol służy jako ekologiczne paliwo do pojazdów, a ponadto jest wykorzystywany w przemyśle chemicznym do wytwarzania tworzyw sztucznych. Innowacyjna technologia opracowana w ramach projektu STEELANOL wykorzystuje fermentację gazową, w której wytworzone przemysłowe gazy odlotowe są przesyłane do bioreaktora. Technologia ta, opracowana przez firmę LanzaTech, wykorzystuje biokatalizator (drobnoustroje) do fermentacji gazów emitowanych przez hutę stali i wysoce wydajnego przekształcania CO i CO2 w etanol. „Proces ten przypomina produkcję wina, podczas której drobnoustroje przekształcają cukier w etanol, ale w tym przypadku cukier jest zastępowany przez CO/CO2, a proces jest ciągły, a nie zachodzący partiami”, wyjaśnia Wim Van der Stricht, koordynator projektu i dyrektor do spraw technologii w spółce ArcelorMittal, gdzie odpowiada za procesy wychwytywania i utylizacji dwutlenku węgla.
Zakład demonstracyjny
W ramach projektu STEELANOL zbudowano pierwszą w Europie instalację do produkcji etanolu na skalę komercyjną, wykorzystującą gazy odlotowe powstające w procesie produkcji stali. Dzięki współpracy z partnerami projektu Torero za surowiec do produkcji etanolu mogą służyć odpady drzewne, po uprzednim przetworzeniu ich w biowęgiel. Zakład demonstracyjny rozpoczął pracę w 2023 roku, a w czerwcu tego roku udało się po raz pierwszy otrzymać etanol. Produkcja na skalę przemysłową ruszyła pod koniec 2023 roku. Zdaniem zespołu do 2025 roku zakład będzie wytwarzał około 80 milionów litrów etanolu rocznie.
Ograniczenie strumieni odpadów z przemysłu stalowego
Jak wyjaśnia Van der Stricht: „Najważniejszym osiągnięciem projektu było ustanowienie kreatywnej ścieżki produkcji paliw odnawialnych poprzez wprowadzenie innowacyjnej technologii i połączenie kilku gałęzi przemysłu w ramach działań na rzecz łagodzenia zmiany klimatu”. Należy zauważyć, że podczas gdy inne źródła odnawialne, takie jak woda czy wiatr, mogą być wykorzystywane do wytwarzania energii elektrycznej, paliwa wymagają węgla, a zatem nie mogą być wytwarzane bez źródła bogatego w węgiel. Konsorcjum projektu przewiduje dalsze wdrażanie tej technologii w innych hutach stali i rozszerzenie wykorzystania etanolu na inne rodzaje chemikaliów i inne sektory. Badania dotyczące oceny cyklu życia wskazują, że technologia STEELANOL może zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych o ponad 80 %. Zakład oparty na technologii STEELANOL będzie produkował 64 000 ton etanolu rocznie. Powstały produkt może stanowić alternatywę dla benzyny, dzięki czemu przyczyni się do zmniejszenia emisji CO2 w sektorze transportu o 135 000 ton rocznie.
Słowa kluczowe
STEELANOL, etanol, paliwo, emisja gazów cieplarnianych, drobnoustroje, przemysł stalowy, gazy odlotowe, fermentacja gazowa, bioreaktor, łagodzenie zmiany klimatu
