Priemysel potrebuje druhý život materiálov

Priemysel potrebuje druhý život materiálov

ZAPRACOVAŤ ENVIRONMENTÁLNE PRINCÍPY DO PRIEMYSELNÝCH PROCESOV IDE LEPŠIE V RÁMCI TECHNOLOGICKÉHO VÝVOJA A BIZNISOVÉHO MODELU NEŽ LEN POD TLAKOM NARIADENÍ.

Ako by sa dalo najpraktickejšie získať dostatočné množstvo vodíka tak, aby sa doprava s jeho využitím posunula z prototypových experimentov k jednému z naozaj použiteľných pohonov? Ideálne ako súčasť procesov v chemickom priemysle, ktoré má za cieľ výrobu inej látky, no umožnia efektívne získavať aj tento prchavý plyn. Prípadne naopak, teda tak, aby nešlo o samoúčelný energeticky náročný proces, ale aby vznikol aj iný užitočný výstup.

VIAC NEŽ VEDĽAJŠÍ PRODUKT

Vodík je totiž pre chemický priemysel dôležitý ako samostatný výrobný vstup, v úlohe reaktantu. Zameranie výskumu a vývoja ukazuje, že jedna z možností by mohlo byť spracovanie zemného plynu. Najväčšia chemická firma sveta BASF sa spolu s partnermi pokúša vyvinúť technológiu, pri ktorej by bol výsledkom štiepenia zemného plynu priamo vodík a ako druhá zložka uhlík – ale v tuhej podobe. Potom by sa dal použiť v hutníctve.

Novo vyvinuté technológie a procesy by tak prispeli aj k riešeniu iného dôležitého problému, ktorý priemysel rieši aj na spoločenskú objednávku, respektíve politické príkazy – znižovanie uhlíkovej stopy. Možností využitia oxidu uhličitého na ďalšie priemyselné spracovanie je podľa predsedu predstavenstva BASF Martina Brudermüllera limitované množstvo.

HU9q5B1v.jpeg

„Na dosiahnutie cieľov v ochrane klímy bude potrebné rozsiahle zníženie emisií oxidu uhličitého. Jeho využitie ako suroviny neprinesie rozhodujúci prínos pre spomalenie klimatických zmien,“ dodáva M. Brudermüller, ktorý je zároveň technologickým riaditeľom BASF.

Skutočný prínos k zníženiu uhlíkových emisií sľubuje podľa neho skôr intenzívny vývoj úplne nových technológií, ktoré zmenia výrobné postupy a znížia spotrebu energie.

NOVÝ ROZMER LEAN

Každý materiál alebo výrobok sa raz stane odpadom. Tento základný princíp obehovej ekonomiky by mal v budúcnosti ovplyvňovať priemyselný vývoj tak, že sa už pri tvorbe má myslieť aj na to, čo s výrobkom po skončení jeho životnosti.

Riadenie životného cyklu produktu až dovtedy, keď prestane plniť pôvodnú funkciu (one day after), by však nemalo slúžiť len na plnenie ekologických záväzkov. Podľa dekana Strojníckej fakulty Slovenskej technickej univerzity v Bratislave Ľubomíra Šooša musí ísť o pragmatický spôsob efektívneho využitia výrobných vstupov.

„Ak sa ich využitie neskončí na konci životného cyklu výrobku, ide aj o nový rozmer napĺňania princípov štíhleho riadenia (Lean Managementu),“ zdôraznil v nedávnom rozhovore v Revue priemyslu. Ten vyvolal intenzívnu diskusiu a záujem potvrdil, že pôjde o spôsob racionalizácie, o ktorom manažéri v priemysle, rovnako ako vedci, prinajmenej premýšľajú.

Tlačí ich do toho aj čoraz prísnejšia legislatíva. Jej dopĺňaním politici kombinujú cielenie na spoločenskú potrebu znižovania dosahov ľudskej činnosti na životné prostredie so zbieraním politických bodov v podobe nariadení pre veľké firmy.

POD TLAKOM POLITIKY

Preto nielen v Európskej únii, ale aj na celom svete silnie v rámci znižovania uhlíkovej stopy a dosahov na životné prostredie aj tlak na znižovanie výroby plastov. To má aj „maloobchodnú podobu“ v podobe pripravovaných zákazov používania jednorazových plastových riadov, niektorých hygienických pomôcok či slamiek.

Tlak na znižovanie emisií oxidu uhličitého pri priemyselnej výrobe dostal konkrétnu podobu smerníc Európskej únie na zníženie emisií skleníkových plynov. To sa ráta v desiatkach percent.

Ako koncom minulého roku vyhlásil viceprezident U. S. Steel Košice Miroslav Kiraľvarga, tieto ciele možno považovať za príliš ambiciózne. „Bez účasti priemyslu na plnení týchto cieľoch ich členské krajiny nedosiahnu,“ dodal.

Ak by sa podľa neho mali v krátkom čase dekarbonizovať prevádzky v hutníckom priemysle, nemala by brandža k dispozícií dostatok energie na výrobu potrebného množstva ocele.

Európska únia sa chystá znižovanie uhlíkovej stopy v priemysle podporiť. Medzi najväčšie projekty patrí nízkouhlíková výroba energie, ktorá má byť odolná voči zmenám klímy. Mieriť na ňu má celkovo 3,3 miliardy eur. Ďalšia miliarda by mala zintenzívniť fungovanie obehového hospodárstva, teda recyklácie v priemysle.

6rL_ajbV.jpeg

FIRMY ZNIŽUJÚ EMISIE

Na Slovensku sa priemyselné podniky už snažia znižovať emisie oxidu uhličitého pri výrobe. Bratislavský závod Volkswagen Slovakia od roku 2012 využíva na výrobu vozidiel výlučne elektrickú energiu z obnoviteľných zdrojov, čo znamená, že neprodukuje žiadne nepriame emisie oxidu uhličitého. Znižuje aj priame emisie.

„V oblasti výroby tepla sme v posledných desiatich rokoch investovali do výmeny kotlov na vykurovanie a pre technologické procesy, ktoré majú výrazne lepšie účinnosti spaľovania zemného plynu,“ povedala hovorkyňa bratislavského Volkswagenu Lucia Kovarovič Makayová.

Pri výrobe tepla nahradila fabrika väčšie kotly menšími, čo nielen znižuje spotrebu plynu, ale aj nadviazané emisie oxidu uhličitého. Rovnako optimalizovaním spotreby energií znižujú emisie aj ďalšie veľké továrne z rôznych odvetví – hlinikáreň Slovalco v Žiari nad Hronom či bratislavská rafinéria Slovnaft.

Kolísanie emisií podľa riaditeľa komunikácie Antona Molnára ovplyvňujú najmä technologické odstávky v rafinérii a ceny elektriny na trhu. „Inštalujeme nízkoemisné horáky na redukciu oxidov dusíka či termickú oxidáciu plynov na znižovanie emisií prchavých organických látok,“ vymenúva A. Molnár. Nad rámec legislatívnych požiadaviek firma už dávnejšie rozbehla projekt zvýšenia ochrany Malého Dunaja pred potenciálnym znečistením.

Továrne už siahli aj k znižovaniu emisií tak, že dokážu zužitkovať odpad z výroby. Výrobca ferozliatin OFZ Istebné už podľa výkonného riaditeľa Branislava Klocoka nevytvára odpad. „Ako príklad uvediem zachytávanie úletu z pecí filtračnými technológiami.

Tento prach sa po spracovaní ďalej predáva ako produkt mikrosilica do celého sveta. Používa sa na zlepšenie vlastností betónu, zvyšuje jeho

trvanlivosť a odolnosť voči vode,“ dodáva B. Klocok. Priamu recykláciu má priamo v procesoch aj Slovalco. Nová investícia, ktorú firma chystá na budúci rok, má zvýšiť kapacity na spracovanie odpadového hliníka. Tým plánuje firma podľa kalkulácie ušetriť 95 percent nákladov na energiu v porovnaní so spotrebou energie pri výrobe primárneho hliníka.

„V prvej fáze by sa mala recyklačná kapacita zvýšiť o zhruba 40-tisíc ton. V súčasnosti popri výrobe 175-tisíc ton primárneho hliníka spracujeme v Slovalcu 15-tisíc ton odpadového hliníka ročne,“ komentuje generálny riaditeľ Slovalca Milan Veselý.

SYSTÉMOVÉ RIADENIE UHLÍKA

Keďže BASF dodáva veľkú časť svojej produkcie v podobe medziproduktov, palív a iných výrobných vstupov pre množstvo podnikov v rôznych odvetviach, zasahuje podľa M. Brudermüllera jeho prístup k riadeniu emisií aj dosahy ich výrobkov na životné prostredie.

Firma preto pripravila program priebežnej optimalizácie procesov, nahrádzania fosílnych palív obnoviteľnými zdrojmi energie a vývoja plne nových výrobných procesov s nízkou produkciou emisií. Jeho cieľ je, aby skupina do roku 2030 dokázala rásť bez dodatočného zvyšovania emisií oxidu uhličitého.

Na priebeh chemických procesov je potrebná energia. Najviac oxidu uhličitého preto produkuje využitie fosílnych palív. Príkladom z chemickej výroby je parné krakovanie, pri ktorom je na štiepenie nafty pre ďalšie spracovanie potrebná teplota 850 stupňov Celzia.

Ak by firma dokázala zariadenie zohrievať obnoviteľnou elektrickou energiou namiesto bežne používaného zemného plynu, emisie oxidu uhličitého by sa podľa prepočtov BASF mohli znížiť o 90 percent. Preto plánuje v najbližších piatich rokoch vyvinúť koncepciu elektrického vykurovania na parné krakovanie.

RECYKLÁCIA PRIEMYSELNE

Komplexný prístup k materiálom môže pomôcť priemyselne riešiť aj ďalší globálny environmentálny problém – využitie plastového odpadu, ktorý nešlo recyklovať tradičnými spôsobmi. Skládkovanie je potrebné nahradiť, ani spaľovanie nie je ideálne, hovorí riaditeľ BASF pre udržateľnú stratégiu Andreas Kicherer. „Na alternatívny prístup sa logicky pýtajú aj firmy, ktoré vyrábajú a využívajú produkty z plastov,“ dodáva.

Vývoj procesov BASF ponúkol inovatívny spôsob riešenia v podobe chemickej recyklácie plastov. Tú by malo byť možné masovo využívať aj v prípade zmiešaných alebo nevyčistených plastov, teda klasického obsahu skládok, ktorý sa dosiaľ nanajvýš pálil.

Využitie v nových chemických reakciách však ponúka novú možnosť, výrobu syntetického plynu či olejov. Ako druhotná surovina by sa plasty, ktoré dosiaľ nešlo recyklovať, mohli stať vstupom pre výrobu nových plastov.

Jedným z produktov môže byť syntetická chemická nafta. Aj keď sa z nej zatiaľ odstraňujú usadeniny na ďalšie použitie, mieri výskum a vývoj podľa A. Kicherera k tomu, že bude použiteľná. „Pri pilotnom projekte sme ju pritom vyrobili z obalov na mozzarellu, súčiastok chladničiek a izolačných panelov,“ poznamenáva.

M. Poracký je ekonomický reportér denníka SME. Cestu na inovačnú konferenciu skupiny BASF zabezpečila BASF Slovensko.

Zvykajte si na tohto hráča

Zvykajte si na tohto hráča

Rozvoj elektromobility sa dotkne aj elektrickej siete

Rozvoj elektromobility sa dotkne aj elektrickej siete