Produkce vodíku a syntézního plynu plazmovou pyrolýzou a zplynováním organických odpadů a biomasy – analýza plazmové technologie a srovnání s neplazmovými metodami
Projekt programu Účinná přeměna a skladování energie Strategie AV21 pro rok 2017
Odpovědný řešitel: Doc. RNDr. Milan Hrabovský, CSc., Ústav fyziky plazmatu AVČR, v. v. i.
Spolupracující pracoviště: Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i.
Rok řešení: 2017
Potřeba efektivního využití odpadů pro produkci energie vedla v poslední době k výzkumu nových metod jejich zpracování. Mezi perspektivními technologiemi zaujímají díky svým specifickým charakteristikám speciální pozici technologie využívající plazma elektrických výbojů. Plazmovým zpracováním látek získáme z organické složky syntézní plyn, tj. směs vodíku a CO, anorganická část je přetvořena na látku podobnou lávě. Syntézní plyn získaný plazmovými metodami je charakterizován vysokou kvalitou, velmi nízkými koncentracemi příměsí a nečistot a vysokou výhřevností. Je využitelný nejen jako palivo, ale i v chemickém průmyslu. Při vhodné kombinaci zpracovávaného materiálu a složení plazmatu lze získat plyn s vysokou koncentrací vodíku, v poslední době jsou proto právě plazmové metody studovány pro využití pro výrobu vodíku.
V projektu byly analyzovány vlastnosti a charakteristiky plazmové pyrolýzy a zplynování organických látek z hlediska využití pro produkci energie z odpadů a biomasy. Využity byly výsledky experimentů na plazmovém reaktoru instalovaném v Ústavu fyziky plazmatu AV ČR, v.v.i.. Další experimenty se zaměřily na získání plynu s vysokým obsahem vodíku, na analýzu rychlosti procesu a nároků na objem reaktoru. Metoda plazmové pyrolýzy a zplynování byla srovnána s klasickými neplazmovými metodami zplynování organických látek, studovanými v Ústavu chemických procesů AV ČR, v.v.i. Základními charakteristikami pro srovnání jsou kvalita a složení plynu, energetická účinnost, možnost kontroly složení plynu, rychlost reakce a možnosti řízení procesu. Hlavními výhodami plazmové technologie ověřenými při řešení aktivity je široký výběr zpracovávaných odpadů, vysoká kvalita získaných plynných produktů, vysoká rychlost a účinnost procesu, malé rozměry reaktorů, snadná kontrola složení výstupních plynů.
