Článek
Informace i záběry si můžete i poslechnout a prohlédnout v úvodní videoreportáži.
Díváte se na reaktor s plazmovým hořákem, jinak také plazmatronem, který generuje výron žhavého plazmatu čili vodivého plynu, dosahující teploty až 5 tisíc stupňů Celsia. Skoro tolik je i na povrchu Slunce. Tuto výheň ale najdete také v Česku, v prostoru vědecko-technického parku v Dubé na Českolipsku, kde ji už od přelomu tisíciletí vyvíjela česká společnost Millenium Technologies. Slouží ke zpracování těžko odbouratelných odpadů.
Jeho unikátnost spočívá v tom, že tento reaktor spaluje odpad pomocí energie, kterou si sám vyrobí a při likvidaci materiálu ještě trocha energie zbude.
„Mezi anodou a katodou se utváří elektrický oblouk, který tlakovým vzduchem vyháníme ven do prostoru reaktoru, a tam dochází k výronu přehřátého plynu. Ten používáme k tomu, abychom předali energii materiálu, který chceme zplynit,“ vysvětluje pro SZ Tech fungování stroje zakladatel firmy a člen představenstva Grischa Kahlen.
Jaké procesy v reaktoru probíhají a co vytváří
Inovativní reaktor ale nebezpečný materiál z nemocnic, komunální odpad, sklolaminát, nerecyklovatelný plast a části autovraků nespaluje. V komoře o teplotě 1400 stupňů Celsia na to není kyslík a probíhá v ní takzvaná vitrifikace a plazmové zplyňování.
První proces je roztavení anorganické čili neživé části odpadu a její zesklovatění na černou hrubozrnnou strusku, která neškodí prostředí, má dobré izolační vlastnosti a používá se ve stavebnictví. A druhý krok je přeměna organického dílu odpadu na syntézní plyn, který slouží k výrobě elektřiny i tepla, ale i k získání cenného vodíku. Celá technologie je údajně zcela bezemisní.
„Tu energii, kterou získáváme zplyněním kalů a vitrifikací (přeměnou materiálu na sklo) anorganické části, tak ta stačí na ten proces samotný. To znamená, že toto není příklad, kde bychom vyráběli energii pro ostatní obyvatelstvo. Ale nepotřebujeme žádnou energii k tomu, abychom je zpracovali. Kdybychom do této velikosti reaktoru dali například komunální odpad, což v budoucnost jistě jednou budeme dělat, tak bychom tím uspokojili město, jako je třeba Česká lípa,“ dodává pro redakci Kahlen.
Půl tuny odpadu za hodinu. Kalů by zbavil i 50 tisíc lidí
Prototyp zařízení v Millenium Technologies představili už v roce 2018 a letos od konce ledna testovali v reálném provozu už jeho třetí verzi, která zpracovala 140 kilogramů odpadu za hodinu.
Výsledky následně využila společnost k výrobě nově představeného reaktoru čtvrté generace pro komerční využití, který už prošel komplexními testy a firma ho nyní uvádí na trh. Stejně jako třetí verzi ho navrhla ke zpracování čistírenských kalů obsahujících toxické látky a zbytky léčiv čili odpadu o podílu 60 procent organické a 40 procent anorganické části. Objem reaktoru je 1200 litrů a kapacita zpracování až 500 kilogramů odpadu za hodinu.
„Konkrétně tento reaktor, který vidíte tady za mnou, je reaktor, který byl postaven na energetické využití čistírenských kalů. Ty by se už neměly vozit na pole, a tudíž je nutno s nimi nějakým způsobem nakládat tak, aby nepoškozovaly životní prostředí, a my chceme, aby se maximálně energeticky využily. Reaktor odpovídá asi městu, jako jsou Karlovy Vary – něco okolo 50 tisíc obyvatel. Pro ty by čistírenské kaly, které my tady jsme schopni energeticky zpracovat, stačily,“ doplňuje dál zakladatel firmy.
Cena v desítkách milionů, ale investice se vrátí za pár let
Plazmový reaktor na zpracování nebezpečného odpadu ale není zrovna levná záležitost. Jeho cena se pohybuje od 80 do 250 milionů korun podle paliva, které se v něm bude zplyňovat a vitrifikovat. Návratnost investice však firma odhaduje mezi třemi až pěti lety. Zájem už projevila třeba teplárna v České Lípě i další.
„Zákazníků je v současné době větší množství. Někteří k nám přicházejí s tím, že potřebují vyřešit svůj problém s odpady. A na druhou stranu tu jsou zákazníci, jako je třeba společnost NVV, která má teplárnu v České Lípě, kde topí zemním plynem a kde my chceme postavit zařízení, které z části nahradí zemní plyn, který je drahý, a činí pak drahé i teplo pro obyvatele,“ prozrazuje Kahlen pro SZ Tech.
„V České Lípě plánujeme trošku větší instalaci – zhruba dvakrát tak velkou – a ta v podstatě nahradí energie zhruba 6 MWh, což znamená, že tam jednou instalací nahradíme třetinu spotřeby tepla, která se vyrábí v této teplárně,“ odhaluje dál zakladatel a člen představenstva firmy.
Kaly už na pole ani skládky nebudou moct. Ukládání odpadů je navíc drahé
Zájem o šetrnější zpracovávání odpadu stále roste, a to nejen kvůli Zelené dohodě pro Evropu čili Green Dealu či Pařížské dohodě. Třeba čistírenské kaly už od roku 2026 nebude možné vyvážet na skládky. A mimo to je jakékoli ukládání nebezpečných odpadů nákladné. U některých nebezpečných materiálů stojí uložení i 36 tisíc korun za tunu.
Firma z Dubé na Českolipsku aktuálně vyvíjí i prototyp menšího mobilního reaktoru k likvidaci nebezpečných odpadů přímo na místě.
„Musíme si ale říct, že aby to mělo smysl, tak pro využití jsou vhodnější spíše větší celky, ke kterým míříme. Jejich návratnost je určitě lepší a spíše splňujeme požadavky trhu. Do budoucnosti se chceme pohybovat v kapacitě zpracování mezi půltunou až třemi tunami odpadu za hodinu. Ale reaktory, které budou takto velké, ještě budeme muset dovyvinout a na to chceme investovat prostředky, které vyděláváme,“ dodává Grischa Kahlen.
„My vidíme budoucnost hlavně v materiálovém využití odpadu. Energetické využití je v současné době velice atraktivní díky vysokým cenám elektrické energie a zemního plynu. Ale do budoucnosti vidíme využití v oblasti syntézního plynu, ze kterého můžeme vyrábět vodík,“ doplňuje zakladatel firmy.
Co technologii dosud brzdilo a kde jinde se rozvíjí
Rozvoj technologie plazmového zplyňování odpadů dosud nejvíc brzdila především nutnost investic do vývoje. Třeba do firmy Millenium Technologies proto v roce 2016 kapitálově vstoupila JRD GROUP – největší tuzemský developer nízkoenergetických domů, který staví i solární a větrné elektrárny. Zhruba 60 procent z dosavadních asi 150 milionů korun v projektu pak pokryly dotace z Evropské unie.
Problematičnost shánění investic potvrzuje také americká společnost InEnTec, která se na plazmové zplyňování zaměřuje. Podle velikosti zařízení odhaduje cenu od milionu do 300 milionů dolarů. Tedy od 21 milionů dokonce až do 6,4 miliardy korun.
Jedny z největších plazmatronů se nacházejí v Japonsku, které už v roce 2002 odstartovalo provoz reaktoru o současné kapacitě 300 tun zpracovaného odpadu za den.
Vzhledem k tomu, že na japonských ostrovech je prostor pro budování skládek extrémně omezený, patří vitrifikace a plazmové zplyňování vedle přísné recyklace ke klíčové strategii státu s nakládáním s odpadem.
V Česku se technologií plazmového zplyňování a vitrifikace zabývá také například i Ústav fyziky plazmatu AV ČR, který předloni psal o svém reaktoru Golem, který se oficiálně jmenuje PlasGas. I ten si má poradit s toxickým odpadem z nemocnic, jako stříkačkami, kontaminovanými jehlami, respirátory nebo ochrannými obleky a zbytky chemikálií.
