Szyte na miarę rozwiązania służące modernizacji procesów umożliwiają zrównoważony rozwój przemysłu przetwórczego
Zwiększenie zrównoważoności sektorów energochłonnych wymaga wprowadzenia transformacyjnych zmian. Niestety, w kontekście tej niezbędnej transformacji przed przemysłem oprócz wyzwań technicznych stoją także wyzwania związane z wysokimi kosztami inwestycji w nowe metody i technologie. Pomoc na tym polu oferuje finansowany przez Unię Europejską projekt RETROFEED, który pomógł sześciu energochłonnym sektorom w pięciu kluczowych branżach – agrochemicznej, aluminiowej, cementowej, ceramicznej i stalowej – zmniejszyć ich ślad środowiskowy przy minimalnych nakładach inwestycyjnych. Opracowany w ramach projektu zestaw dostosowanych do indywidualnych potrzeb rozwiązań technologicznych i cyfrowych pomógł tym branżom w lepszym wykorzystaniu energii i zasobów, a nawet pozyskiwaniu niektórych materiałów z produktów ubocznych i strumieni odpadów w ramach podejścia opartego na gospodarce o obiegu zamkniętym. Wszystko to było możliwe dzięki modernizacji podstawowego sprzętu i wyposażenia – fakt, który wyraźnie wpłynął na obniżkę kosztów inwestycji kapitałowych.
Wspomaganie decyzji w sprawie modernizacji
Aby lepiej zrozumieć sposób modernizacji energochłonnych procesów, zespół projektu RETROFEED wdrożył zaawansowane modele, a następnie wykorzystał je do opracowania systemu wspomagania decyzji (DSS). DSS nie tylko pomógł użytkownikom wybrać najlepsze opcje modernizacji w ich konkretnym przypadku, ale także umożliwił poprawę wydajności operacyjnej i optymalizację łańcucha dostaw. Roberto Arévalo z ośrodka CIRCE Technology Centre, koordynator techniczny projektu, tłumaczy: „DSS został indywidualnie dostosowany do każdej branży, umożliwiając symulacje dotyczące głównych procesów”. Przykładem może być bogaty w węgiel koks naftowy, w wielu gałęziach przemysłu wykorzystywany jako paliwo. W tym przypadku nowe narzędzie umożliwia przedsiębiorstwom produkującym cement ocenę wpływu zastąpienia koksu naftowego alternatywnym paliwem odnawialnym, takim jak biomasa lub paliwo odpadowe RDF, które jest wytwarzane ze stałych odpadów przemysłowych. System informuje o tym, ile nowego paliwa jest potrzebne, jakie są jego właściwości, w jaki sposób wpływa na procesy, a jak na zmianę emisyjności.
Paliwa biopochodne i obieg zamknięty
Do zmniejszenia emisyjności sektorów energochłonnych przyczynił się szereg działań, takich jak zastąpienie koksu naftowego alternatywnymi zasobami, zwiększenie wydajności czy zmniejszenie zużycia paliwa. Zespołowi projektu RETROFEED udało się przykładowo zmniejszyć zużycie zasobów kopalnych w sektorze stalowym aż o 59 %, pokonując wyzwania związane ze znalezieniem źródeł węgla biogenicznego, które spełniałyby wymogi jakości i bezpieczeństwa. Z kolei w sektorze aluminium zwiększyły one efektywność energetyczną o 19 %. Jeśli chodzi o materiały, do najważniejszych przełomów należało opracowanie i opatentowanie sprzętu do ponownego wykorzystania złomu aluminium. Ponadto rozwiązania modernizacyjne zmniejszyły ilość produktu marnowanego z powodu nieefektywnych procesów stosowanych w przemyśle ceramicznym. „Ogólnie rzecz biorąc, efektywność wykorzystania zasobów poprawiła się o 40 % w sektorze stalowym, o 33 % w sektorze aluminium, o około 20 % w branży ceramicznej i cementowej oraz o 10 % w sektorze agrochemicznym”, zauważa Arévalo. Co ważne, we wszystkich wspomnianych przypadkach poprawiła się produktywność: o 37 % i 27 % w sektorach aluminiowym i ceramicznym (odpowiednio); o około 10 % w sektorach agrochemicznym i stalowym; oraz o 6 % w branży cementowej. Ponadto we wszystkich przypadkach zmniejszyły się koszty operacyjne.
Sektory energochłonne: niewielkie zmiany, długoterminowe korzyści
„Zachęcający jest fakt, że dzięki nowym technologiom nawet w sektorach energochłonnych możliwe jest obniżenie emisji dwutlenku węgla. Nie mniej ważne okazało się zastosowanie w projekcie RETROFEED koncepcji gospodarki o obiegu zamkniętym – nie ma procesu transformacji bez produktów ubocznych, więc zawsze musimy szukać możliwości ich waloryzacji”, podsumowuje Arévalo. W przypadku sektorów energochłonnych nawet niewielkie procentowe redukcje emisji CO2 będą miały znaczący wpływ na łagodzenie zmiany klimatu. Aby pomóc poszczególnym energochłonnym branżom w modernizacji stosowanych w nich procesów pod kątem bardziej ekologicznej przyszłości, projekt RETROFEED oferuje system wspomagania decyzji, cyfrowe narzędzia kontroli i optymalizacji, a także szereg innych istotnych technologii.
Słowa kluczowe
RETROFEED, energia, cement, aluminium, gospodarka o obiegu zamkniętym, stal, ceramika, agrochemia, sektory energochłonne, przemysł przetwórczy, paliwo odpadowe RDF
