slideshow 1 slideshow 2 slideshow 3 slideshow 4

Jelenlegi hely

A KUTATÁS CÉLJA, ELÉRENDŐ CÉLKITŰZÉSEK

Kutatás célja, jelentősége

A kutatás fókuszát jelentő hőbontási eljárás (pirolízis) mind a laboratóriumi kutatások, mind pedig a feltalálók, a szabadalmi tevékenység körében egyre inkább az érdeklődés középpontjában áll külföldön és idehaza egyaránt. Sőt, hazai szellemi kapacitásainknak köszönhetően számos magyar vonatkozású vizsgálat történt az elmúlt években.

A hőbontás világszerte és Magyarországon is igen aktuális probléma, a hulladékok hasznosítással történő kezelésére kínál megoldást, alapvetően termikus hasznosítási megoldások révén, de olyan végtermékek előállítására is alkalmas, amelyek esetében már anyagában történő újrahasznosításról beszélhetünk.

Ugyan jelenleg a hulladékhierarchiával összhangban a termikus hasznosítási módok az anyagában történő hasznosítás mögé sorolódnak, azt látni kell, hogy egyrészt az újrafeldolgozás, az anyagában történő újrahasznosítás vélhetőleg soha nem lehet teljes körű, másrészt egyre inkább égető probléma az energiaigény megfelelő kielégíthetősége a jövőre nézve. A legtöbb anyag csak korlátozott számú alkalommal használható újra, illetve hasznosítható újra újrafeldolgozás útján (lásd például műanyagok), illetve sok esetben a hulladékban jelenlévő szennyezések, vagy a hulladék megjelenési formája lehetetlenné teszik az anyagában történő hasznosítást. Ha máskor nem is, ekkor mindenképpen elkerülhetetlen lehet a termikus hasznosítás, hacsak nem az egyértelműen kedvezőtlenebb – és jogszabályi szinten is kevésbé preferált - ártalmatlanítást választjuk megoldásként.

Ugyanakkor hangsúlyozni kell azt is, hogy a hőbontáson alapuló eljárások nem kizárólag termikus hasznosításnak tekinthetők, hiszen egyes végtermékek nem csak fűtőanyagként, vagy üzemanyagként, hanem vegyipari alapanyagként, vagy egyéb módon (szénszűrő betét, építőipari vagy talajjavító anyag, kerámia, stb.) is hasznosulhatnak és utóbbi esetekben már anyagában történő hasznosításról beszélhetünk. Való igaz azonban, hogy az eddig megvalósult üzemek így vagy úgy, de alapvetően az energiaelőállításra fókuszálnak.

(Ezt jól példázza, hogy számos ötlet, illetve szabadalom a hulladék újrahasznosításában közvetlenül érdekeltektől, érintettektől származik, akik az anyagában újra nem hasznosítható hulladékaik gazdaságos kezelésére kerestek megoldást.)

Napjainkban világszerte és itthon is rendkívül nagy az érdeklődés a pirolízises technológiák iránt, elég csak az előző fejezetben elmondottakra gondolni. Az érdeklődés ráadásul többirányú.

Egyfelől a technológiák gazdái próbálják értékesíteni eljárásaikat. Az értékesítők és a technológiák kidolgozói előszeretettel hangsúlyozzák, hogy az ilyen megoldások a hagyományos égetésnél környezetkímélőbbek, sokszor egyenesen azt állítják, hogy nulla káros anyag kibocsátásúak. (A kutatási törekvések egy része is éppen a zéró emisszió megvalósítására törekszik.) Azt is szokták állítani, hogy technológiájuk elvi alapja régóta ismert, technológiájuk maga pedig kipróbált, bizonyított megoldás. Jellemző még, hogy nagyon rövid megtérülési idővel szoktak érvelni.

A hulladék kezelői természetesen élénken érdeklődnek minden olyan megoldás iránt, mely amellett, hogy megoldja a hulladék kezelés kérdését, még gazdasági hasznot is hajt. A villamos energia egyértelműen olyan termék, melyre mindig van kereslet, de ugyanez elmondható az üzemanyagról is, szemben számos egyéb termékkel, mint akár például a komposzt. (A hőenergia mindenkori hasznosíthatósága már nem ilyen egyértelmű, de ideális esetben olyan helyeken kerülnek telepítésre az üzemek, ahol a keletkező hőenergia is hasznosítható – pl. lakótelepek fűtésére vagy a mezőgazdaságban.)

Szintén érdekeltek az Önkormányzatok, mint azok a döntéshozó szervek, akiknek feladatkörébe egyrészt bizonyos hulladékok (pl. települési szilárd hulladék, kommunális szennyvíz kezeléséből származó szennyvíziszap) megfelelő összegyűjtésének és elhelyezésének megoldása utalva van, másrészt, mint településük olcsóbb energiaellátásában érdekeltek.

Mindezek természetesen azt is eredményezik, hogy befektetői oldalon is óriási az érdeklődés a hőbontáson alapuló eljárások iránt. Mivel azonban, mint láttuk, nem minden technológia sorsa sikertörténet, van esély arra is, hogy a nem eléggé tájékozott/óvatos befektetők olyan beruházás finanszírozására fordítják vagyonukat, amely végül a várakozások ellenére mégsem bizonyul gazdaságosnak.

Másrészről egyes zöldszervezetek, éppen az információhiányra való hivatkozással, támadják ezeket az új technológiákat, egyes esetekben amellett érvelve, hogy ezek nem hogy környezetbarátabbak, hanem éppen hogy lényegesen károsabbak a környezetünkre, mint az általuk egyébként szintén ellenzett hulladékégetők. Hivatkoznak arra is, hogy a hagyományos égetéssel ellentétben ezek egyáltalán nem kiforrott, kipróbált technológiák és a relatíve kis számú gazdaságosan, hosszú időn át működni képes üzemmel érvelnek. A tiltakozó zöldszervezetek gyakran sikeresen állítják maguk mellé a helyi lakosságot is, ezzel sokszor sikeresen akadályozva meg egy-egy üzem telepítését.

Mivel jogilag a hőbontáson alapuló hulladékhasznosítási technológiák is hulladékégetésnek minősülnek, a lakosság zöld szervezetek nélkül is előszeretettel tiltakozik az ilyen eljárások ellen.

Fenti helyzet következményeképpen nem csoda, ha – objektív információk hiányában - a felsőbb szintű döntéshozók számára is nehéz az egységes, szilárd álláspont kialakítása a témában. Holott a környezet és a társadalom érdeke azt kívánná, ha a környezetre ártalmas, illetve a gazdaságtalan megoldások nem valósulhatnának meg, de megnyílna az út mindazon beruházások előtt, melyek valóban egyszerre szolgálják a környezet és a társadalom érdekeit.

2012. január-februárjában kérdőíves felmérést végeztünk hulladékkezeléssel foglalkozó cégek (ezen belül hulladékos szolgáltatók is), önkormányzatok, potenciális befektetők, környezetvédelem terén tevékenykedő szervezetek és vállalkozások körében. A kérdőívezés alapján nagy az érdeklődés általában a hulladékhasznosítási technológiák iránt; megkérdezettek mindössze nem egész 15%-a válaszolta egyértelműen azt, hogy nem nyitott a részvételre egy hulladékhasznosítási projektben.

A projekt aktualitását jól szemlélteti, hogy a felmérésben résztvevők 72%-a (nem fejlesztői, kutatói oldalon) foglalkozott már pirolízisen alapuló technológiával. Előbbiek közel felét (44%) technológiát értékesítő cégek keresték meg.

A válaszadók döntő többsége hiteles információforrásnak a meglévő üzemek elérhető adatait, illetve a független kutatási eredményekkel rendelkező kutatóintézeteket tekinti hiteles forrásnak. Mint láttuk éppen ez a két terület az, ahol a legnagyobb hiány mutatkozik.

A felmérés arra is rávilágított, hogy a legtöbb érdeklődőnek (~62%) technológiai tanácsadásra, illetve technológia minősítésre lenne elsősorban szüksége. Szintén igény mutatkozik (ca. 47%) új technológiák kifejlesztéséhez kapcsolódó kutatás-fejlesztési kapacitásra is. A válaszadók harmada gazdasági, illetve környezetvédelmi tanácsadást, továbbá általános kockázatértékelést is szívesen venne a témában. A megkérdezettek mintegy ötöde emellett egy technológiai információs rendszernek is hasznát tudná venni.

A megkérdezettek – nem meglepő módon – a kezelendő hulladék mennyiségét és minőségét, a környezeti kibocsátások mértékét, a telepítési helyszínt és a technológiák ismeretét, referenciáit tartják a legfontosabbnak egy hulladékhasznosító technológia telepítése esetén. Ezzel összecseng, hogy konkrétan egy pirolízisen alapuló üzem telepítése esetén a válaszadók zöme elsősorban a rendelkezésre álló hulladék mennyiségére, típusára, összetételére lenne kíváncsi. Rögtön ezután a fontossági sorrendben a megfelelő technológia kiválasztása jön. Ezután pedig a környezeti hatások és kockázatok, illetve a melléktermékek sorsa érdekli legjobban a megkérdezetteket, majd a telepítés helyére vonatkozó információk következnek.

 

Vizsgálandó műszaki kérdések

A következőkben bemutatandó vizsgálandó műszaki kérdések megválaszolására az alábbi mérési vizsgálatok megvalósítását tervezzük, ahonnan az értékeléshez szükséges információkat nyerjük:

  1. kísérleti üzemi vizsgálatok (partnerüzem bevonásával)
  2. laboratóriumi modellberendezés fejlesztés
  3. együttműködő üzemek bevonása (összevethető mérési adatok, minták, alapanyagok beszerzése)

A kísérleti üzemi és a laboratóriumi modell körülmények által létrejövő vizsgálati eredmények egyrészt felhasználhatók a projektben együttműködő üzemek, berendezések technológiafejlesztési lehetőségeinek vizsgálatához is, másrészt a létrejövő eredmények felhasználhatók lesznek a jövőben más technológiák ilyen irányú elemzéséhez és értékeléséhez. A fenti mérési lehetőségek és eredmények, valamint a kidolgozott vizsgálati módszertanok révén az Egyetem olyan technológiai kutatóközpont létrehozását valósíthatja meg, amely technológiai tanácsadásával hozzásegítheti az egyes technológia tulajdonosokat és az üzemeltetőket gazdaságosabb működéshez, a piacképesebb termékek előállításához, ezzel versenyképességük növeléséhez.

A főbb vizsgálandó műszaki kérdések az alábbiak:

1. Az alapanyag változtatás, valamint az alapanyagok keverési lehetőségeinek vizsgálata

Hazánkban jelenleg létező hőbontáson alapuló technológiák többnyire egy-egy adott anyagfajta kezelésére lettek optimalizálva, a fejlesztő vagy a beruházó igényeinek megfelelően, illetve azért, mert az egyes alapanyagok együttes jelenléte (többnyire negatívan) befolyásolja más alapanyagok hőbomlásának menetét (pl. különböző műanyagfajták). Vélhetőleg azonban a berendezések más anyagok bontására is alkalmasak lennének, mely anyagok akár gazdaságosabb vagy környezetbarátabb megoldást jelenthetnek a jelenlegi helyzethez képest. A legtöbb esetben azonban a beruházók, fejlesztők esetében hiányzik az anyagi háttér és/vagy a tudás a vizsgálatok elvégzéséhez.

A vizsgálatok során ezért egy adott technológia esetében különböző alapanyagok, illetve a különböző alapanyagok különböző arányú keverékei kerülnek kipróbálására (alapvetően a kísérleti üzemben és a laboratóriumi modellberendezésben), annak érdekében, hogy a jövőben – a hatékonyság, hatásfok szem előtt tartásával – az egyes vizsgált üzemek, illetve berendezések esetében bővülhessen a kiindulási anyagok köre. A kutatás kiindulási alapot szolgáltat a technológiák optimalizációjához, valamint az üzemeltetők számára a hasznosított anyagok palettájának bővítéséhez.

Megfelelő információk rendelkezésre állása esetén a mérési eredmények összehasonlító elemzésére is sor kerül a partnerüzemek hasonló vizsgálati eredményeivel.

2. Technológiai paraméterek változtatása, technológia optimalizálás

A hőbontás folyamata, a végtermékek mennyisége és minősége nagy mértékben függ a beállított technológiai paraméterektől, úgy mint például nyomás, hőmérséklet, tartózkodási idő, stb. A vizsgált kísérleti üzemben ezért a technológiai paraméterek széles körének változtatásainak hatását vizsgáljuk és paraméterekre vonatkozó módosítási javaslatokat, elképzeléseket próbáljuk ki, annak érdekében, hogy az egyes eljárások optimalizálhatóak legyenek. A 3. alprojekt keretében a kísérleti üzem technológiai optimalizációja történik meg a technológiai paraméterek szempontjából, az együttműködő üzemek esetében pedig az eredmények felhasználásával, a projektben levont következtetések, illetve megfogalmazott javaslatok alapján az üzemeltetők, tulajdonosok által kerülhetnek majd optimalizálásra az egyes technológiák/berendezések.

3. Főtermék-váltási lehetőségek egy adott technológia vonatkozásában

A kutatás keretében annak vizsgálata valósul meg, hogy egyes pirolízis üzemek és berendezések mennyire lehetnek rugalmasak más főtermékre történő átállás vonatkozásában. Gyakorlatilag a laboratóriumi modellberendezéssel elvégzett vizsgálatok alapján, valamint a kísérleti üzemi vizsgálatok során a kísérleti üzem végtermék-függő optimalizálása történik meg. Megtörténik azon feltételek megállapítása, melyek mellett egyes végtermékek még viszonylag gazdaságosan kinyerhetők. A kihozatal és a hatékonyság, hatásfok mellett ugyanis az előállított anyagok minősége, tisztasága – mint az eladhatóságot meghatározó tulajdonság - is rendkívül fontos.

4. A technológiák környezeti kibocsátásainak és csökkentési lehetőségeinek vizsgálata

A hőbontás, mint hulladékhasznosítási (illetve energia- és alapanyag-előállítási) mód leginkább éppen a környezeti megítélése tekintetében vitatott. Míg az ilyen technológiák pártolói, fejlesztői, tulajdonosai szerint az égetésnél jóval környezetkímélőbb megoldást jelentenek, addig mások (pl. egyes zöldszervezetek) ezt az álláspontot támadják. Az ellentétes vélemények valóságtartalmát, alátámasztottságát nagyon nehéz ellenőrizni, mivel a ténylegesen és sikeresen működő üzemek száma nagyon kevés, így az objektív mérési eredmények száma még nem elegendő ahhoz, hogy a kérdésekre egyértelmű választ lehessen kapni. Ezért a kutatás célja, hogy a hőbontásos hulladékhasznosítási/energia- és alapanyag előállítási megoldások valós környezeti hatásainak feltérképezése és számszerűsítése valósuljon meg az altéma keretében, a laboratóriumi modellberendezés, valamint a kísérleti üzemben történő mérések segítségével. A munka során kiemelt figyelem fordul a légszennyező anyagok kibocsátására, mint a hőbontásos elven működő megoldások legtöbbet vitatott kérdésére.

 

A pirolízis technológiák elterjedését szolgáló további elemzések

A műszaki kérdések kutatása mellett a pirolízis technológiák elterjedését számos egyéb tényező befolyásolja. A projekt keretében ezen tényezők részletes elemzésére is sor kerül, így:

  1. jogi, szabályozási kérdések (szabályozási környezet), beleértve az engedélyeztetési és szabadalmi eljárásokat,
  2. pirolízis végtermékek (mint alapanyagok, energiahordozók) újrahasznosíthatóságának lehetőségei
  3. végtermékek iránti kereslet, ezt befolyásoló nemzetközi trendek és folyamatok (pl. környezetbarát technológiák iránti igények, és ezekhez kapcsolódó K+F és gazdaságfejlesztési támogatások, hulladékhasznosítási előírások stb.)
  4. vidék- és területfejlesztési lehetőségek (pl. helyi energiaellátás, foglalkoztatás bővítés, hulladékfeldolgozás stb.)
  5. üzemgazdaságossági szempontok
  6. pirolízis technológiák társadalmi elfogadhatósága (környezeti konfliktusok kezelése)

Mindezek olyan kérdések, amelyek szintén szükségesek a jövőbeli pirolízis technológiák elterjedéséhez, és részét képezik a felállítandó Technológiai kutatóközpont által nyújtandó információ- és szolgáltatásnyújtásnak, tanácsadásnak.

 

Az egyetemi szolgáltatásfejlesztés céljai és várható eredményei

A megvalósuló kutatás-fejlesztés révén projektünk főbb céljai és várható eredményei a következők:

  • egy „független” technológiai tudásközpont kialakítása, amely
    • alkalmas és képes a meglévő és jövőbeni új hőbontáson alapuló technológiák és eljárások megfelelő elemzésére és értékelésére piaci, társadalmi és környezeti szempontok szerint egyaránt,
    • megfelelő tanácsadást tud nyújtani a vevői oldalnak az egyes technológiák közötti választásban,
    • független és objektív mérésekkel és vizsgálatokkal képes az egyes technológiák végtermékeit és környezeti kibocsátásait értékelni és minősíteni.
  • a tanácsadáshoz szükséges megfelelő mérési és (az alapanyag, végtermék és környezeti kibocsátásra vonatkozó) minősítési eljárások, gazdaságossági vizsgálatok tesztelése egy kísérleti üzem vizsgálatán keresztül, illetve ezen üzem esetében megvalósul a technológia konkrét továbbfejlesztésére vonatkozó javaslatcsomag is, majd az ehhez kapcsolódó know-how kidolgozása
  • a hőbontás témakörében rendelkezésre álló és elérhető információ gyűjtése (kapcsolatfelvétel és információcsere más partnerüzemekkel, kutatóhelyekkel stb.), rendszerezése, objektív, összehasonlítható elemzése
  • az így kapott műszaki, környezeti, és gazdasági adatokból információs rendszer létrehozása,
  • a fentiek mellett a piaci igényekhez jobban alkalmazkodó műszaki-természettudományos képzés kialakítása keretében hőbontás témájú képzések: tantárgyak és tanfolyam kialakítása,
  • Továbbá a legmagasabb szintű döntéshozás (jogi szabályozás és támogatási rendszer) szakmai, tudományos támogatása érdekében szakmapolitikai javaslatcsomag kidolgozása.

A létrehozott – tudásközpont által nyújtott tudás – tehát egyfelől segítséget nyújt az érdekelt feleknek (érdeklődőknek, érintetteknek és a döntéshozóknak) a véleményalkotásban, állásfoglalásban, szükség esetén a technológiák közötti választásban, másfelől a berendezések, üzemek tulajdonosainak pedig technológiáik optimalizálásában, továbbfejlesztésében, alkalmazási lehetőségeik kiterjesztésében, illetve a kutatói team által mért, meghatározott objektív adatok biztosításán keresztül eljárásaik, technológiáik értékesítésében, népszerűsítésében is.

Mindezekkel az Egyetem gondozásában egy hazai viszonylatban mindenképpen, de számos tekintetben (működő üzemek, berendezések vizsgálata, összevethető információk gyűjtése) még világviszonylatban is ritkaságszámba menő eredményekkel járó projekt valósul meg egy kiemelt témákat (környezetvédelem, energetika, hulladékgazdálkodás) ötvöző kutatási területen.

magyar

Theme by Danetsoft and Danang Probo Sayekti inspired by Maksimer