Topel dom iz tovarniških dimnikov

Toplotni izmenjevalnik: Nova tehnologija reciklira energijo, medtem ko čisti zrak.

Objavljeno
27. april 2019 06.00
Posodobljeno
27. april 2019 06.00
Tehnologija omogoča obdelavo izpustov ter recikliranje energije za potrebe ogrevanja in hlajenja. FOTO: Shutterstock
Amy Serafin, Sparknews (Francija)
Amy Serafin, Sparknews (Francija)
Audrey Keunebrock in Jaouad Zemmouri sta nekega dne leta 2012 na Azurni obali gledala Sredozemsko morje. Zemmouri, raziskovalec, je pomislil na velikansko količino sončne toplote, ujete v morju, in se vprašal, kako bi energijo iz vode lahko prenesli v zrak. Dve leti raziskovanja sta prinesli toplotni izmenjevalnik Terrao, inovativen način za recikliranje toplotne energije.



Zemmouri in Keunebrockova, tehnološka inženirka, sta partnerja v zasebnem življenju in pri delu. V severni Franciji skupaj vodita sedem let staro podjetje Starklab, specializirano za raziskave in razvoj na področju trajnosti. »Naše potrebe po energiji se povečujejo,« pravi Zemmouri. »Fosilna goriva moramo zamenjati z zelenimi energijskimi rešitvami.«

Koncept Terrao je preprost: neposredno zmešamo vroč zrak in hladno vodo ali hladen zrak in vročo vodo, prenos energije pa bo povzročil, da bo zrak čez čas imel enako temperaturo kot voda. Klasični toplotni izmenjevalniki ločujejo topli in hladni del s kovinskimi ploščami ali cevmi. V nasprotju s Terraom pa ne morejo uporabiti vse energije iz pare.

ℹKaj kdo dela?
Starklab je raziskovalno in razvojno srce skupine, Terrao pa je ime tehnologije toplotnega izmenjevalnika. Terraotherm je hčerinsko podjetje in aplikacija za obdelavo zraka, medtem ko Terraosave obdeluje vroče izpuste iz industrije.


Preizkus v rastlinjaku in bazenu


Zemmouri pravi, da fizika ni nič novega, izziv je bil tehnične narave: »Kako vbrizgati veliko prostornino zraka ali pare v vodo, ne da bi se ta premaknila?« Predstavljajte si, kako je, če pihamo v pijačo skozi slamico – tekočina škropi vsenaokoli. Zemmouri pa je odkril nadzorovan način izmenjave toplote, pri katerem mehurčki v vodi nastajajo kot v džakuziju.

image
Sistem Terraosave v tovarni živalske krme Ajinamoto v francoskem mestu Amiens. FOTO: Starklab
Po gradnji prototipa v domači garaži se je zagonsko podjetje lotilo testiranja na vrtnarski srednji šoli, kjer so energijo porabljali za ogrevanje rastlinjakov, hkrati pa so odpirali okna, da bi rastlinjake zračili. S sistemom Terrao so hladen zrak od zunaj prisilno vpihovali v shranjeno deževnico, tam se je ogrel in očistil, nato so s tem zrakom prezračevali rastlinjak. Potrebe šole po plinu in elektriki so se zmanjšale za 45 odstotkov.

Ko so izmenjevalnik preizkušali v mestnem plavalnem bazenu, je iz zraka odstranil kloramin. »Njegova prednost je sposobnost, da z rekuperacijo energije očisti tudi onesnaževala,« pojasnjuje Zemmouri. Raziskovalca sta ugotovila, da je zaradi tega dvojnega učinka Terrao idealen za čiščenje škodljivih snovi iz tovarniškega dima.
Leta 2016 je bil izmenjevalnik Terrao po dodatnih raziskavah pripravljen za testiranje v sežigalnici odpadkov. Obvod iz nerjavnega jekla, pritrjen na dimnik, je na izvoru prestrezal vroč dim in ga potiskal v vodo, še preden ga je sežigalnica izpustila v ozračje. Izmenjevalnik je prestrezal trdne delce (95 odstotkov prašnih delcev PM10 in 80 odstotkov delcev PM2,5), dušikove in žveplove okside, ogljikov dioksid in drugo. Ta onesnaževala, ujeta v vodi, so nato lahko obdelovali po klasičnih postopkih, energijo iz dima pa reciklirali kot toploto.

Keunebrockova Terrao po možnostih uporabe primerja s švicarskim nožkom. Tehnologija omogoča obdelavo izpustov iz tovarn in industrijskih grelnikov ali zraka v poslovnih stavbah in nakupovalnih središčih. Z njo je mogoče reciklirati energijo in jo uporabiti za ogrevanje ali hlajenje stavb, kar podjetje po novem izvaja v Dubaju. Starklab ima deset mednarodnih patentov, Zemmouri pa pravi, da bi moral biti sistem Terrao za družinske hiše izpopolnjen v treh letih.

Pred kratkim je bil Terraotherm izbran za eno od petih podjetij, ki bodo svoje metode testirala na pariški podzemni železnici. Letos bodo potniki na postaji na Fochevi aveniji tako na obeh straneh perona opazili velikim hladilnikom podobne bloke iz nerjavnega jekla, ki bodo filtrirali škodljive hlape in drobne delce iz zraka.


Inovativna rešitev ni poceni


»Tehnologija je inovativna,« potrjuje Martin Salmon, analitik v mednarodnem svetovalnem podjetju za prenos energije ENEA. Salmon priznava potencial Terraa pri razvlaževanju in prenosu toplote, sprašuje pa se, ali ni to predrag način za odstranjevanje onesnaževal iz tovarn.

Inštalacije so dejansko drage, še posebno Terraosave, kjer je eno samo naročilo lahko vredno milijon evrov. Vendar zagonsko podjetje zatrjuje, da lahko račune za energijo zniža za 30 do 80 odstotkov, s čimer se vložek povrne v manj kot treh letih.

»Trg za uporabo Terraa je ogromen,« pravi Keunebrockova. »Ogrevanje, rekuperacija energije, industrijska oprema – globalno govorimo o milijardah dolarjev.« Zagonsko podjetje se ne financira iz sredstev vlagateljev, ampak so se odločili za rast prek licenciranja, partnerstev in prodaje. »Od vsega začetka poslujemo z dobičkom,« poudarja Zemmouri. Leta 2017 je promet skupine dosegel 2,2 milijona evrov, lani se je približal 6 milijonom, njihov cilj pa je 15 milijonov prometa prihodnje leto.

Da se podjetje lahko osredotoča na raziskave in razvoj, se širi s partnerstvi s strokovnjaki, ki najbolje poznajo svoj trg. Tak primer je Dalkia, podružnica Electricité de France. Zagonsko podjetje je to strategijo uporabilo že za vstop na trge v Evropi, Dubaju in Maroku, zdaj pa iščejo zanesljivega partnerja na Kitajskem.

Garažo ustanoviteljev je podjetje preraslo že pred časom, leta 2016 pa so se preselili v tovarno blizu Dunkirka, ki meri tisoč kvadratnih metrov. Keunebrockova priznava, da stavba še ne izkorišča prednosti toplotnega izmenjevalnika Terrao. »To bomo uredili, ko bomo imeli čas,« pravi. »Trenutno vso svojo energijo namenjamo naročnikom.«
________


Članek je objavljen kot del mednarodne sodelovalne iniciative Earth Beats, v kateri se 18 novičarskih medijev z vsega sveta skupaj osredotoča na rešitve za področje odpadkov in onesnaženja.