2018. szeptember: portré, jegyzet, agrárium, genomika, kémia, tudomány, lézer, innováció, energiagazdálkodás, közlekedés, építés, vízgazdálkodás, zöldkörnyezet, biztonságtechnika, it, ipari automatizálás

Áramot olcsón, hulladékból

Az elmúlt években egy olyan pirolízis CHP (Combined Heat and Power – kapcsolt hő- és villamosenergia-termelő erőmű) 100 kilowattos kiserőművet hozott létre a Cső-Montage Kft., amely alkalmas faipari feldolgozási hulladékok és mezőgazdasági eredetű szilárd biomasszaanyagok – hulladékok – energetikai felhasználására. Gubó János ügyvezető igazgatót a fejlesztés részleteiről kérdeztük.


Mióta van jelen a hazai piacon a Cső-Montage Kft.?

– A 100 százalékban magyar tulajdonú vállalat 1991 óta működik, azonban alapító tagjaink már az azt megelőző 15-20 évben különböző hazai, vezető szerelőipari vállalatoknál szereztek tapasztalatot.
A Cső-Montage elsősorban kazánok és nyomástartó edények helyszíni szerelésével és telepítésével foglalkozik, de a portfóliónkban megtalálható a technológiai és épületgépészeti csőhálózatok kivitelezése, gyártása és szerelése mellett a veszélyes folyadékok és olvadékok tárolótartályainak szerelése is. Az elmúlt közel három évtizedben folyamatosan részt vettünk a Magyarországon működő gyógyszergyárak fejlesztéseiben, együttműködtünk a Richterrel, az Egisszel, a Sanofi­val és a Tevával, de dolgoztunk Kecskeméten a Bácsvíz megbízásából, és a referenciánk között megtalálható az abroncsgyártó Michelin is.
Korábbi munkáinknak köszönhetően pedig részt vehettünk a Pas­sa­vant-Roediger GmbH egyik projektjében a németországi Hanauban.

A vállalatnál nagy hangsúlyt fektetnek a kutatás-fejlesztésre is. Milyen sikerrel?

– 2014-ben egy olyan nagy tisztaságú fagázt előállító erőmű építésébe kezdtünk, mely a gázt felhasználva villamos energiát termel, ami egy szinkronizáló berendezés segítségével visszatáplálható az elektromos hálózatba. Az úgynevezett elgázosítási technológia a fa nagy részét éghető gázokká alakítja, aminek energiatartalma a gyakorlatban körülbelül 80-90 százalékát reprezentálja a biomassza energiatartalmának, melyből magas hatásfokkal villamos és hőenergia állítható elő. Fontos kiemelni, hogy az áram és hő előállításánál a szén-dioxid egy kisebb hányada a melléktermékként keletkező bioszénben megköt, így nem kerül vissza a levegőbe; a keletkező bioszén pedig nagyon jó talajjavító.

Felső töltésű és alsó légbevezetéses, úgynevezett ellenáramú rendszer sémája
Miért éppen ezen a területen kezdtek el fejleszteni?

– Egyrészt jelenleg a hazai elérhető faelgázosító kazánok csak hőtermelésre képesek, másrészt a külföldről származó fagázgenerátorok, amelyek már áramtermelésre is alkalmasak, nagyon drágák, túl nagy méretűek vagy túl nagy teljesítményűek, valamint nem rendelkeznek olyan tulajdonságokkal, mint a jelen projekt keretében kifejleszteni kívánt új technológia. Ebben nagy segítségünkre volt a Szent István Egyetem Gépészmérnöki Kara, illetve Madár Viktor vezetésével a Pyrowatt Kft. is.

A gázmotor és a vele egybeépített generátor a szellőztetett konténerházban
Milyen lépések vezettek a GG100 típusú kiserőmű kifejlesztéséhez?

– A projekt öt egymásra épülő szakaszból áll, az első szakasz 2014. június 30-án zárult. Az első hat hónapban a GATE Tanács­adó, Innovációs, Oktató és Szolgáltató Közhasznú Nonprofit Kft. kutatóhelyén Tóth László professzor vezetésével elvégezték a GG100 kiserőműbe betáplálandó anyagok jellemzőinek meghatározását, a szenesítéses gravimetriás mérést, valamint a keletkező hamu összetételének analízisét. Emellett kutatásokat folytattak a tüzelőanyag nedvességtartalmának csökkentési lehetőségeit illetően is a részecskeméret homogenizálására vonatkozóan, illetve a keletkező gázkeverék jellemzőivel kapcsolatban. A kutatási eredmények alapján a Cső-Montage Kft. elkészítette a GG100 kiserőmű rendszermodelljét.

A tüzelőanyag-rendszer, a gázgenerátor és a gázmotor működési paraméterei, továbbá a szükséges kezelőszervek
Mi került a fókuszba a következő munkaszakaszok során?

– A következő fél évben további alapanyag-kutatásokat végeztek a labormodell megépítéséhez, illetve a gyengébb tulajdonságú biomasszával, vizsgálták a ciklonszűrő tulajdonságait és a gázgenerátor különböző tereiben visszamaradó anyagokat. Ezután megépítették a labormodellt, és kiválasztották a fagázmotor turbófeltöltőjét is. A harmadik fázisban került sor a labormodell-kísérletekre a hatékonyság maximalizálása érdekében, és megtervezték a folyamatos üzemeltetéshez szükséges felügyeleti rendszert. 2015 őszén, azaz a negyedik munkaszakaszban a korábbi kísérletek eredményei alapján újratervezték a rendszermodellt, és elkészítették a GG100 prototípusának 3D-s rajzait. Az utolsó fázisban pedig megépítették a prototípust, és a próbaüzemet is elvégezték.

A kísérleti berendezésnél mért teljesítmények százalékos megoszlása
Hogyan működik az erőmű?

– A generátorban első lépésként a tüzelőanyag előszárítása történik 8-10 százalékos nedvességtartalomra, majd az utószárítás és az alacsony hőmérsékletű pirolízis valósul meg. A következő a magas hőmérsékletű pirolízis, ahol elkülönülnek a folyamat során keletkező szilárd (koksz) és gáznemű (pirolízis gáz) anyagok. A jelentős mennyiségű kátrányt tartalmazó pirolízisgáz oxidációja részben már az égéstérben végbemegy, tehát az ott lezajló kémiai reakciók során lecsökken. A gázgenerátorból kilépő nagy hőtartalmú gáz energiájának nagy része visszanyerhető, és a tüzelőanyag előszárítására használható. A fejlesztés különlegessége, hogy az oxidációs levegőt is 250 °C-ra előmelegítik, ami tovább emeli a gázgenerátor hatásfokát. A kombinált hő- és villamosenergia-előállító gázmotor-generátor külső szerelőterű konténerében szén-monoxid-érzékelő kapott helyet, hiba esetén vészle­állítás történik. A generátorról csatlakozóvezetéken keresztül a kapcsolóhoz, majd a csatlakozódobozhoz vezetjük a villamos energiát. Az egész berendezés egy 50-60 négyzetméteres helyiségben elfér. Az első darabot jelenleg Kiskunmajsán tesztelik.
Az erőmű kiválóan alkalmas arra, hogy a vidéki kis- és középvállalkozók energiaszolgáltató üzemként működtessék. A rendszer hőtermelésére bérmunkát vállalhatnak, de villamos- és hőenergia-igényű kisüzemekben energiaszolgáltató egységnek is előnyös. Az erőművel 30-40 százalékkal olcsóbban lehet villamos és hőenergiát előállítani. Igény esetén cégünk évente 8-10 berendezés elkészítését tudja vállalni.

Gázgenerátor és az előtte lévő zsili­pes adagoló, valamint a behordó­csiga
Kínálnak alternatívát a kisebb volumenű felhasználók számára is?

– A legújabb, jelenleg is futó pályázatunkban már nem az ipari szereplőket szeretnénk megszólítani, hanem a nagyobb háztartás méretű kategóriát, ahol már nemcsak faapríték-alapú tüzelőanyagok felhasználását szeretnénk elérhetővé tenni, hanem korábban nem hasznosított mezőgazdasági melléktermékekét is. A többi között kisebb hűtőházaknak, szárító-, fafeldolgozó üzemeknek, fürdőknek vagy lakóparkoknak tervezett 50 kilowattos berendezéshez már jóval könnyebb lesz engedélyeket is szerezni, ráadásul maga az erőmű összeszerelése egy előregyártott konténerben történik, a helyszínen csak be kell kötni a rendszerbe.•

 
Innotéka