Sel sügisel toimus Tallinnas – ümbritsetuna kaunitest vaadetest ja tugevast innovatsioonitundest – konverents gaasistamise ja pürolüüsi teemal. Need on protsessid, mis muudavad kütused väärtuslikeks jätkusuutlikeks energiaallikateks. Kohe räägime lähemalt.
Alejandro Lyons Cerón, jätkusuutliku energeetika ja kütuste uurimisrühma doktorant-nooremteadur | Foto: erakogu | Artikkel ilmus ajakirjas Mente et Manu nr 1897.
Konverentsi eesmärk oli anda teadlaste tõsine panus nii keskkonna- kui ka energiaküsimuste lahendamisse. TalTechi Energiatehnoloogia instituudi korraldatud üritus tõi kokku üle 30 teadlase ja eksperdi 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.
Kütuste gaasistamisel saadakse kõrge energiasisaldusega gaas, mis on kriitilise tähtsusega eri tööstusharudes, sealhulgas elektri- ja soojusenergia tootmine, keemiatööstus, biokütuse tootmine, süsinikdioksiidi sidumine ja ladustamine (CCS) ning vesiniku tootmine. Pürolüüs on protsess, kus kütused lagundatakse kõrgel temperatuuril 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, kus inertsed tahked osakesed hõljuvad gaasivoolus, kujutades hüdrodünaamilist süsteemi. Pürolüüsi ja gaasistamise korral kuumutatakse kütust (nt biomass või jäätmed) keevkihis, põhjustades selle lagunemist väärtuslikeks toodeteks. Eestis kasutatakse keevkihttehnoloogiat laialdaselt põlevkivi töötlemiseks, see on mänginud olulist rolli Eesti energiatootmises ja on märgatavalt kaasa aidanud riigi energiasõltumatusele ja majandusarengule.
Konverentsil esitasid eksperdid tipptasemel uurimisteemasid, keskendudes tõhusamatele ja säästlikumatele viisidele kütuste, biomassi ja jäätmete muundamiseks keevkihtprotsessides. Ühes märkimisväärses uuringus uuriti CO2 sidumise ja katalüütilise metaniseerimise (CO2 muundamine metaaniks) integreerimist kahes keevkihtreaktoris. See lähenemine püüab protsessi intensiivistada, eraldades füüsiliselt adsorptsiooni ja hüdrogeenimise faasid ning võimaldades iga sammu suuremat optimeerimist.
Teine uuring keskendus CO2 eemaldamisele suitsugaasist, kasutades keevkihttehnoloogiaid. Uuring tõstis esile kõrgemate rõhkude ja madalamate temperatuuride kasutamise potentsiaalseid eeliseid, mis võivad viia väiksemate seadmete vajadusteni CO2 sidumiseks. 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 lahendusi kulumise ja korrosiooni probleemidele keevkihtkatelde veeseinte torudel. Tööstuse uuendused selles valdkonnas hõlmasid kulumiskindla restitehnoloogia ja kõrge temperatuuriga kulumiskindlate kattekihtide väljatöötamist, näidates tööstuse pühendumust keevkihttehnoloogiate pikaajalise vastupidavuse ja jõudluse suurendamisele.
Konverentsil esitletud uuringud on olulised Eesti säästva energia tuleviku jaoks. 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. See sündmus on loonud tugeva aluse tulevastele koostöödele ja kokkulepetele, 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 -jahutuse süsteemide täiustused on olulised energiaefektiivsuse ja keskkonnasäästlikkuse saavutamiseks.