Elektrárna v Kozomíně: Unikátní česká technologie je už v ostrém provozu

Unikátní česká technologie je už v ostrém provozu. Elektrárna v Kozomíně v blízkosti Kralup nad Vltavou, která vznikla v „brownfieldu“ bývalé zemědělské budovy, má za sebou už první čtyři měsíce ostrého provozu. Elektrárna vyrobí více než 1 000 MWh elektrické energie měsíčně, což pokryje spotřebu přibližně 3 000 domácností. Ekologická bezemisní technologie, vyrábějící elektrickou energii a teplo zplyňováním dřevní štěpky, je v ČR unikátní. Podařilo se ji vyvinout ve spolupráci českých firem a vědců z Vysoké školy chemicko-technologické v Praze a Akademie věd ČR.

Inovativní systém zplyňování štěpky má oproti klasickému spalování mnohem vyšší účinnost – při výrobě elektrické energie se zde dosahuje úctyhodné účinnosti až 36 %, u běžných zdrojů elektrické energie této velikosti se přitom účinnost pohybuje obvykle kolem 22 %. Nesmírně důležité je však i to, že proces probíhá bez kouře, prachu a sazí. Proto je o tuto technologii, šetrnou k životnímu prostředí, velký zájem i v zahraničí. Přemysl Kotouček, předseda představenstva společnosti BOR Biotechnology, která elektrárnu provozuje, potvrdil exkurze delegací z Číny, Turecka, Kanady, Itálie, Švýcarska a dalších zemí. Vyrobená elektrická energie se v současnosti dodává do elektrické sítě.

Dvě technologie v rámci jednoho celku

Společnost BOR Biotechnology, a. s., se dlouhodobě zabývá sběrem, zpracováním a prodejem biomasy ve formě dřevní štěpky určené do následných dřevozpracujících nebo energetických provozů. Ve svém provozu u obce Kozomín připravuje kromě toho i celou řadu dalších investičních aktivit. Cílem je vybudovat a provozovat moderní ekologický areál, který díky unikátní technologii českých vědců propojí dvě různé technologie v rámci jednoho celku. Podstatou podnikatelského záměru je vytvořit synergii mezi výrobou energie z dřevní biomasy a jejím následným dokonalým využitím do podoby mateřských rolí (tzv. tissue-papír), z nichž se vyrábí široký sortiment toaletní papírové hygieny (papírové kapesníky, toaletní papír či ubrousky). Češi spotřebují více než 100 000 t papíru v této podobě ročně, přičemž jen necelých 10 % se vyrábí přímo v České republice. Více než 90 % tohoto papíru se musí dovážet ze zahraničí. „Česká republika vyváží tříděný odpadový papír, z něhož se v zahraničí vyrobí role tissue-papíru, které se potom zase nakoupí a vozí zpět. To je nejen neekonomické, ale i neekologické,“ popisuje situaci Přemysl Kotouček.

Celý koncept je tak výjimečný tím, že zdroje získané z biomasy (elektřina, teplo a pára) lze beze zbytku využít na různé navazující výrobní programy (např. peletizace a biofiltrace). Výsledkem by měl být energeticky plně soběstačný areál s přiléhavým označením „zelený ostrov“. Celý proces zplyňování štěpky by se ekologicky uzavřel postavením výrobny tissue-papíru, která by využívala všechno teplo generované elektrárnou. „Při plném provozu by přitom tato jediná výrobna dokázala pokrýt asi čtvrtinu spotřeby ČR,“ uzavírá Přemysl Kotouček. Realizace projektu technologie na výrobu elektrické energie, tepla a syntézního plynu – Energetického centra Kozomín (ECK) – byla zahájena v lednu 2013. Větší část produkované štěpky, která je v současnosti hlavním obchodním artiklem společnosti, se po dokončení projektu využije už v rámci vlastního energetického celku, v němž bude zapojen i projekt výroby tissue-papíru. Štěpka se využije na zplyňování a následně na pohon kogenerační jednotky.

Hlavní předností kombinace těchto dvou projektů je dokonalé využití tepla vznikajícího při výrobě elektrické energie, čímž se proti jiným papírenským závodům významně sníží náklady na výrobu mateřských rolí papíru. Všechny energie se budou generovat z odpadního dřeva. A výroba papíru je vysoce náročná na využití tepla a obvykle se ho vysoké procento úplně ztrácí, v tomto případě se odpadové teplo využije až na 95 % (průměrné kogenerační jednotky přicházejí běžně o 30 % tepla i více).

Proč biomasa?

Biomasa je pravidelně rozšířená po celém území republiky a její potenciál není zdaleka vyčerpaný. Proto je ze všech obnovitelných zdrojů energie nejlépe využitelná. Navíc využití biomasy metodou termického zplyňování má proti spalování či anaerobní fermentaci několik nepřehlédnutelných výhod, a to:

• 2,5x vyšší účinnost přeměny vstupního paliva v elektrickou energii oproti bioplynovým stanicím,
• zhruba 1,5x větší účinnost než spalovací zařízení,
• nevytváří zápach,
• nevytváří prašnost a exhalace,
• je nízkoemisní.

Společnost Air Technic pracuje společně s partnery na technologii využití biomasy principem vysokoteplotního zplyňování už od roku 2005. Spolupráce funguje i s Vysokou školou chemickoechnologickou v Praze, konkrétně s Ústavem plynárenství, koksochemie a ochrany ovzduší, s Ústavem energetiky nebo s Ústavem chemických procesů Akademie věd ČR. Významnou měrou se na výzkumu a vývoji a především pak na finální fázi uvedení technologie do provozu a jejího vyladění do funkčního stavu podílela společnost BOR Biotechnology.  

Biofiltrace

K navazujícím výrobním programům patří i biofiltrace. Projekt využívá zbytkový energetický potenciál odpadního tepla provozu a CO₂ pro růst řas k dalšímu speciálnímu využití v potravinářském, lékařském nebo kosmetickém průmyslu. Ekonomicky je však biofiltrace jen doplňkem k ostatním projektům. Hlavním smyslem a účelem je neutrální výsledek v bilanci emisí oxidu uhličitého, který vzniká při spalování biomasy v Energetickém centru. V tomto procesu se uvolní prakticky stejné množství CO₂, jaké bylo spotřebováno při fotosyntetických procesech v projektu biofiltrace (vznik organické hmoty).

6CO₂ + 6H₂0 + energie (světlo)  ↔ C₆H₂O₆ + 6O₂

Vytváření rostlinné hmoty i spalování biomasy představuje z hlediska bilancí oxidu uhličitého prakticky uzavřený okruh s cyklem trvání přibližně 10–15 let, což odpovídá průměrné době produkce rostlinné hmoty. Využití biofiltrů posouvá efekt snížení znečištění CO₂ ještě dále, a to díky zachytávání a pohlcování tohoto skleníkového plynu samotnými biofiltry. Použité biofiltry se budou následně prodávat za tržní cenu pro další využití jejich potenciálu v jednotlivých průmyslových oborech.

Zelená energie s vůní dřeva

Vzhledem k tomu, že elektrárna stojí v těsné blízkosti obce, klade její provoz velmi vysoké nároky na odhlučnění a snížení pachových vjemů. Ne každému totiž může tzv. „zelená energie s vůní dřeva“ vonět. Také proto tu probíhají pravidelné kontroly a revizní měření. „BOR má velký zájem o to, aby technologie byla co nejčistší, proto si nechává provádět tato měření nad rámec nařízení vyplývajících ze zákona. Měření navíc provádějí akreditované instituce a ústavy. Stanovené limity ve skutečnosti nejenže nejsou překračovány, naopak se snažíme tyto projevy eliminovat vysoko nad rámec legislativních povinností,“ tvrdí Oliver Garaj, místopředseda představenstva společnosti BOR Biotechnology.  

K tomu sloužila i technologická přestávka před zahájením ostrého provozu, během níž se řešily koncepční úpravy a posílení protihlukových opatření. „Zároveň jsme požádali obyvatele Kozomína o pomoc, aby nás informovali o každé, i nejmenší pachové či hlukové zátěži, ať už jsme jejím zdrojem my, nebo někdo jiný. Naši technici si s tím umí poradit i lokálně,“ doplňuje Oliver Garaj. O tom, jak se projekt vyvíjí dále, vás budeme informovat v některém z dalších čísel TZB Haustechnik.

Článek vznikl ve spolupráci se společností BOR Biotechnology.  
Foto: BOR Biotechnology