Separovanie odpadu či na Slovensku nedávno spustené zálohovanie PET fliaš pomáhajú, problémom tradičnej mechanickej recyklácie je však postupná degradácia materiálu. Výsledné plastové vločky tak možno pre ďalšiu výrobu použiť len približne dva- až trikrát.
Riešenie ponúka nová kompaktná linka na recykláciu a zhodnocovanie plastov chemicko-termickými procesmi, ktorú vybudovala slovenská spoločnosť Eurex Energy podnikateľa Vladimíra Danišku po niekoľkých rokoch intenzívneho výskumu a vývoja v oblasti spracovania odpadov. Chemické procesy vedú k rozkladu plastov na uhľovodíkové frakcie - využiteľné ako chemické látky – suroviny.
Výsledným produktom zo slovenskej linky Eurex Energy môžu byť certifikované druhotné palivá vhodné ako náhrada palív z fosílnych zdrojov, napríklad do kogeneračných jednotiek. Technické riešenie zariadenia umožňuje v jednom procese s použitím reakčných činidiel a procesmi v plynnej fáze dosiahnuť takú čistotu kvapalných výstupov, že môžu byť priamo použité pre chemickú výrobu ako riadna vstupná surovina. Časť neskondenzovateľných plynov slúži aj na procesný ohrev, vďaka čomu významne klesá spotreba energie z vonkajších zdrojov.
Pomohli špecialisti a technológie spoločnosti Siemens
Chemickí a strojárski inžinieri spolu s odborníkmi spoločnosti Siemens na priemyselnú automatizáciu strávili dlhé mesiace výskumom, vývojom a úpravou technológie pre chemickú recykláciu odpadových plastov termickými procesmi tak, aby by bola čo najviac ekologická, automatizovaná a efektívna.
Výsledkom ich úsilia je kompaktná linka postavená na unikátnom trojfázovom procese. V prvej, mechanicko-termickej fáze, sa vstupný odpad vhodne upraví a zbaví väčšiny vody či iných znečisťujúcich látok. Recyklovať možno všetky polyetylénové (PE) a polypropylénové (PP) plasty v akomkoľvek pomere, a to aj s miernym znečistením až do 5 % ich celkovej hmotnosti. Plasty môžu pochádzať z komunálneho alebo priemyselného odpadu, ale aj priamo zo skládok a iných zdrojov. Vznikne tavenina, ktorá sa v druhej fáze rozkladá v reaktore na procesný plyn pri teplote do 430 ºC.
Systém vyvinutý Eurex Energy má oproti obdobným riešeniam viaceré výhody. Prvou sú extrémne kompaktné rozmery. Celá technológia sa zmestí na plochu iba 150 m2 a má výšku iba 6 metrov, vďaka čomu ju možno inštalovať výrazne vyššiemu počtu zákazníkov než je tomu pri konkurenčných linkách. Okrem odoberania ťažkých uhľovodíkov a tuhých látok ako sú kameň, piesok, sklo či hlina navyše linka dokáže eliminovať znečisťujúce látky z plynnej fázy mokrou vypierkou a suchou filtráciou .
„Vstupom, ktorý prichádza do reaktora, v našom prípade nie je upravený zmesový plastový odpad, ale tavenina. Ide v podstate o tepelne pripravený medziprodukt zbavený vlhkosti, vzduchu a väčšiny problematických znečisťujúcich látok. Tie odstránime z recyklačného procesu a vďaka tomu neznečisťujú výsledné produkty,“ vysvetľuje Vladimír Daniška, šéf spoločnosti Eurex Energy a dodáva: „Ďalšou veľkou výhodou je energetická efektívnosť. Tepelné spracovanie plastov býva energeticky náročné. V našom riešení nastáva prvotné zahrievanie polyméru na viac ako 200 ºC v extrúderi a nie v reaktore, čo je energeticky efektívnejšie, lebo energiu privádzame hlavne trením a nie vonkajším teplom. Použitie plynových infražiaričov znižuje spotrebu plynu a minimalizuje znečisťovanie ovzdušia emisiami.“
Linka Eurex Energy tiež dokáže pracovať kontinuálne, takže nemá teplotné výkyvy. To zvyšuje kvalitu výstupného recyklovaného materiálu, ktorý nepodlieha tepelným šokom ako je to pri technológiách pracujúcich dávkovým spôsobom. V našom prípade je predpoklad pre získanie výstupov vo virgin kvalite, a to aj bez ďalšieho spracovania, pripomína V. Daniška.
Kľúčoví partneri unikátneho projektu
Pri výskume a vývoji technológie pre kontinuálnu chemickú recykláciu plastov termickými procesmi zohrali kľúčovú rolu partneri Eurex Energy, spoločnosti Chemosvit Group a Siemens.
Skupina Chemosvit je ideálna na nasadenie pilotnej linky Eurex Energy, pretože produkuje veľký objem odpadu a spotrebúva množstvo energie. Do skupiny patrí aj firma Chemosvit Strojchem, ktorá sa venuje strojárskej výrobe a bude zodpovedná za produkciu liniek na chemickú recykláciu plastov pre ďalších zákazníkov z celého sveta.
Druhým kľúčovým partnerom je Siemens, ktorý linke dodáva riadiace systémy zabezpečujúce jej autonómnosť: „Pri zavádzaní automatizácie a digitalizácie pre tento typ technológie je dôležité používať moderné riadiace systémy, ktoré obsahujú knižnice a bloky nutné pre riadenie kontinuálnych chemických procesov, majú dlhú životnosť a garantovanú dlhodobú podporu. Všetky tieto kritéria spĺňa systém Siemens Simatic PCS 7, ktorý je riadiacim centrom linky,“ hovorí Marián Filka z oddelenia Digital Industries v Siemense.
Simatic PCS 7 má rozsiahle možnosti ukladania a trendovania procesných dát. Získané dáta sa dajú použiť na optimalizáciu prevádzky, vrátane spotreby energií. Recyklačná linka Eurex Energy používa aj ďalšie produkty a technológie Siemens – snímače Sitrans pre meranie prietokov, teplôt či tlakov a tenzometre Siwarex pre váženie zmesí počas výroby. Súčasťou sú aj frekvenčné meniče a pohony Sinamics a komponenty Scalance či Sinema pre vzdialenú správu a diagnostiku linky.
Tím slovenského Siemensu pre Eurex Energy zabezpečil aj širokú podporu a školenia pred projektovými prácami k riadiacemu systému Simatic PCS a procesným prístrojom Sitrans, a takisto v ďalších fázach projektu – pri nábehu, programovaní a oživovaní riadiaceho systému.
„Keď som sa stretol s odborníkmi zo Siemensu, povedal som im, že potrebujeme dosiahnuť čo najvyššiu mieru automatizácie. Niekoľko mesiacov sme vysvetľovali, ako majú jednotlivé procesy vyzerať a čo všetko treba zachovať, aby bol výstupný produkt kvalitný. Výsledok je, že pre obsluhu linky dnes netreba desať ľudí, ale stačia dvaja a víziou je dosiahnuť úplnú autonómnosť,“ podotýka Daniška. Automatizácia dokáže nielen šetriť náklady zákazníkom, ktorí budú využívať linky Eurex Energy vo svete, ale tiež udržiava konzistentnú kvalitu výstupov.
Pilotná linka pomáha aj v praxi
Plne funkčná linka Eurex Energy v areáli Chemosvitu bude slúžiť jednak na prezentáciu riešenia potenciálnym zákazníkom zo slovenska aj zahraničia, ale zároveň tiež chemickému gigantovi pomôže zhodnocovať jeho odpadový materiál. Chemosvit vďaka tomu významne znížil náklady na energie, keďže linkou vyrobené palivo použije na výrobu elektrickej energie. Odhadovaná návratnosť investície do linky je približne 10 rokov.
Nové príležitosti sa otvárajú aj dcérskej spoločnosti Chemosvit Strojchem. „Ročne dokážeme vyprodukovať desiatky liniek na kontinuálnu recykláciu plastov pre zákazníkov Eurex Energy z celého sveta,“ hovorí Martin Ľach, člen predstavenstva skupiny Chemosvit. Nemusí ísť pritom iba o priemyselné podniky zo zahraničia, ale aj menšie či väčšie mestá a obce zo Slovenska. Využijú tak plasty zo žltých kontajnerov na odpad. „Zvážať odpad na spracovanie na vzdialenosť 250 či viac kilometrov je nielen neekologické, ale aj nerentabilné. Vďaka našej linke môžu obce a mestá znížiť uhlíkovú stopu a navyše si vyrábať vlastnú energiu, využiteľnú na verejné osvetlenie či na iné účely,“ dodáva Vladimír Daniška.
Na základe nariadenia Európskej únie bude musieť byť časť odpadu na energie premieňaná povinne už od roku 2027. Krajinám však chýbajú kapacity a technológie na spracovanie plastov. Polovica odpadu určeného na recykláciu sa dnes preto vyváža do tretích krajín. Najviac smerovalo v minulosti do Číny, tá však už dovoz plastového odpadu zakázala. „Chemická recyklácia v EÚ pomôže zabrániť tomu, aby sme plasty museli spaľovať, alebo aby končili na skládkach,“ uzatvára Daniška.