Inovacijski sklad
| Avtorica: Ana Klemen, Ministrstvo za okolje in prostor, Direktorat za okolje |
Lani 16. novembra 2021, so bili objavljeni rezultati prvega razpisa za velike projekte v okviru Sklada za inovacije EU, pogodbe o dodelitvi sredstev zanje pa podpisane marca letos. Izmed 311 prijav, prejetih v prvi fazi, jih je bilo v drugi fazi izbranih sedem, ki so predstavljeni na spletni strani sklada (https://ec.europa.eu/clima/eu-action/funding-climate-action/innovation-fund/large-scale-projects_en). Ti projekti bodo potekali v šestih državah (dva na Švedskem in po en v Španiji, Franciji, Italiji, Belgiji ter na Finskem). Zajemajo različne sektorje, kar bo pripomoglo k razogljičenju različnih delov evropske industrije in energetsko intenzivnih sektorjev, kot so kemikalije, jeklo, cement, rafinerije ter energija in toplota. Za izbrane projekte je bilo iz inovacijskega sklada namenjenih 1,1 milijarde evrov. V prispevku kratko predstavljamo posamezne projekte s poudarkom na njihovi inovativno-tehnološki dimenziji.
BECCS Stockholm: bioenergija z zajemanjem in shranjevanjem ogljika
Projekt BECCS Stockholm bo ustvaril prvovrsten objekt za bioenergijo z zajemanjem in shranjevanjem ogljika (BECCS) v obstoječem obratu za proizvodnjo toplote in električne energije iz biomase v Stockholmu. Projekt bo združeval zajemanje CO₂ z rekuperacijo toplote, zaradi česar bo proces veliko bolj energetsko učinkovit kot postopek običajnega zajema in shrambe ogljika (CCS).
BECCS Stockholm bo v prvih desetih letih delovanja omogočil odstranitev oziroma izogibanje 7,8 Mt CO₂eq absolutnih emisij toplogrednih plinov (TGP). 90 % skupnih odstranjenih/izognjenih emisij izhaja iz CCS, 10 % pa bo povezanih z obnovljivo energijo in proizvodnjo toplote iz obnovljivih virov energije (OVE).
Projekt bo uporabljal odpadno biomaso lokalnega izvora kot surovino v obratu za proizvodnjo električne energije in toplote, ponovno uporabil procesno vodo za zmanjšanje porabe pitne vode in bo trajnostno upravljane gozdove oskrboval z elektrofilterskim pepelom iz sosežiga odpadkov iz biomase z blatom, bogatim s fosforjem. Ta praksa lahko poveča sekvestracijo ogljika v švedskih gozdovih za 0,45 Mt CO₂eq na leto.
Tehnološko rešitev je mogoče posnemati v drugih panogah, kot so industrija celuloze in papirja, sežigalnice odpadkov in toplotne naprave. S prispevkom k vzpostavitvi vseh potrebnih povezav v vrednostni verigi CCS v severni Evropi, vključno s transportom CO₂ z ladjami za shranjevanje v Severnem morju, je BECCS Stockholm eden izmed pomembnih zgodnjih uporabnikov tovrstnih tehnologij, ki mu bodo sledili številni drugi projekti CCS.
Ecoplanta – ravnanje s trdnimi komunalnimi odpadki
Projekt Ecoplanta bo revolucioniral ravnanje s trdnimi komunalnimi odpadki z uporabo materialov, ki jih ni mogoče reciklirati, za proizvodnjo krožnih kemikalij in naprednih biogoriv. Projekt bo vzpostavil prvo tovrstno komercialno napravo za evropski trg, ki bo uporabljala odpadke, ki bi sicer končali na odlagališčih. Tovarna v petrokemičnem kompleksu v El Morellu v Španiji bo proizvedla 237 kt metanola letno in tako ponovno pridobila 70 % ogljika, prisotnega v materialih, ki jih ni mogoče reciklirati. Projekt bo dosegel zmanjšanje emisij TGP v obsegu 3,4 Mt CO₂eq v prvih desetih letih delovanja.
Ecoplanta rešuje enega od izzivov pri proizvodnji kemikalij in biogoriv iz tokov odpadkov, ki so običajno mešani, sestavljeni iz kompozitnih materialov (npr. tetrapaki) in kontaminirani. Ključna prednost tehnologije uplinjanja, ki jo bo uporabila Ecoplanta, je sposobnost ravnanja s tovrstnimi tokovi odpadkov. Lahko jih predela in pretvori v sintetični plin, ki se ga nato očisti in uporabi kot surovino za proizvodnjo številnih kemičnih izdelkov. Metanol je bil izbran kot prvi proizvod.
Tehnologijo Ecoplanta je mogoče uporabiti na drugih lokacijah po Evropi, saj se jo da prilagoditi sestavi tokov lokalnih komunalnih odpadkov. Ecoplanta ponuja jasno pot za industrijo za drastično zmanjšanje emisij v kopenskem prometu, ladjarstvu in kemični industriji ter proizvodnji električne energije. Projekt bo razvil in utrdil trg sekundarnih surovin v Evropi s proizvodnjo in prodajo recikliranih alternativ fosilni proizvodnji.
Demonstracijski projekt HYBRIT: proizvodnja nefosilnega jekla na osnovi vodika
Namen demonstracijskega projekta HYBRIT (Hydrogen Breakthrough Ironmaking Technology) je revolucionirati evropsko železarsko in jeklarsko industrijo z nadomestitvijo fosilnih tehnologij s podnebno nevtralnimi alternativami. Projekt načrtuje zamenjavo tehnologije plavžev na osnovi premoga z neposredno redukcijo, ki temelji na nefosilnem vodiku. Projekt bo proizvedel približno 1,2 Mt surovega jekla letno, kar predstavlja 25 % celotne švedske proizvodnje, ki lahko pomeni izognitev 14,3 Mt CO₂eq emisij TGP v prvih desetih letih delovanja.
V švedskem mestu Gällivare bo vzpostavljen prvi obrat za proizvodnjo vodika, ki bo uporabljal 500 MW elektrolizersko zmogljivost, ki jo bo poganjala nefosilna električna energija. Uporaba vodika omogoča pretvorbo železove rude v gobasto železo. V okviru projekta bo podjetje SSAB zamenjalo dva plavža z električno obločno pečjo, pri čemer bo gobasto železo služilo kot surovina za proizvodnjo visokokakovostnega jekla brez uporabe koksnega premoga v redukcijskem koraku. S povečevanjem dostopa do OVE bo projekt tlakoval pot do popolnega energetskega prehoda pri proizvodnji jekla po Evropi. Ponovljivost tehnologije je povezana z velikimi podnebnimi koristmi, saj se na ravni sektorja ocenjuje, da bo tehnološka rešitev do leta 2050 zmanjšala emisije TGP za 1.000 Mt CO₂eq letno.
Program K6 – prvi ogljično nevtralen cement v Evropi
Program K6 bo preoblikoval eno najstarejših in strateških cementarn v Evropi (v francoski regiji Hauts de France), s čimer bo postala prva cementarna v Evropi, ki bo naredila velik korak k ogljični nevtralnosti. Cilj programa je izdelati prvi ogljično nevtralni cement v Evropi, s čimer bo postal reprezentativen projekt za cementno industrijo po vsem svetu in podprl zeleni prehod sektorja, ki ga je težko razogljičiti. Tovarna ima zmogljivost proizvodnje več kot 800.000 ton cementa in porabi 145.000 ton lokalnih odpadkov na leto. Projekt bo omogočil izognitev 8,1 Mt emisij CO₂eq v prvih desetih letih delovanja.
Projekt bo združil sistem rotacijske peči z zelo učinkovitim sistemom za zajemanje CO₂ za proizvodnjo ogljično nevtralnega cementa. Prav tako bo vzpostavil celotno verigo zajema, utekočinjanja, transporta in skladiščenja ogljika v polnem industrijskem obsegu.
Glavna inovacija projekta je vgradnja energetsko najučinkovitejše tehnologije Oxyfuel v polnem obsegu v kombinaciji s tehnologijo kriogenega zajemanja in membranskega ločevanja, ki jo je razvil Air Liquide (CryocapTM). Tehnologija Oxyfuel uporablja čisti kisik namesto zraka za zgorevanje v cementni peči. Zrakotesnost sistema omogoča visoko koncentracijo CO₂ iz zgorevanja in dekarbonacije apnenca v dimnem plinu in tako omogoča neposreden in učinkovit zajem.
SHARC – proizvodnja zelenega in modrega vodika
Projekt SHARC (Sustainable Hydrogen and Recovery of Carbon) bo zmanjšal emisije v rafineriji Porvoo na Finskem z odmikom od proizvodnje sivega vodika (na osnovi fosilnih goriv) k proizvodnji zelenega (z uvedbo elektrolize) in modrega vodika (z uporabo tehnologije zajemanja ogljika). V kombinaciji s skladiščenjem CO₂ pod morjem bo ta projekt pripomogel k razvoju močne dobavne verige, ki zajema rafinerijo nafte, objekte za zajemanje in transport CO₂ ter lokacije za njegovo shranjevanje.
Glavni inovativni vidik projekta SHARC je integracija naprednih tehnologij v obsegu, ki v rafineriji še ni bil demonstriran, kar predstavlja osnovo za evropsko vozlišče za zajemanje, shranjevanje in uporabo obnovljivega vodika in CO₂. Zlasti tehnologija vodne elektrolize – alkalna elektroliza, ki zmanjšuje porabo električne energije pri elektrolizi – se uporablja v obsegu brez primere (50 MW), zaradi česar je SHARC eden največjih projektov zelenega vodika v EU. Za proizvodnjo zelenega vodika bo uporabljena električna energija iz OVE.
Hkrati bo nameščen terminal za distribucijo vodika, ki bo omogočil prikaz uporabe vodika v mobilnosti. Poleg tega bo proizvodnja modrega vodika temeljila na inovativni tehnologiji zajemanja ogljika z veliko višjo stopnjo zajema CO₂ (> 96 %) in višjo čistostjo CO₂ kot pri uveljavljenih tehnologijah. Cilj enote za zajemanje ogljika je omogočiti učinkovito zmanjšanje emisij CO₂ iz trenutne proizvodnje vodika na osnovi zemeljskega plina. V prvih desetih letih delovanja bo projekt SHARC omogočil izognitev več kot 4 Mt CO₂eq.
TANGO – visokozmogljivi fotovoltaični moduli
Projekt TANGO bo na jugu Italije razvil pilotno linijo na ravni industrije za proizvodnjo inovativnih, visokozmogljivih fotovoltaičnih modulov, s čimer se bo proizvodna zmogljivost povečala za 15-krat, z 200 MW na 3 GW na leto. Moduli, proizvedeni v enem letu (3 GW), bodo lahko proizvedli 5.445 GWh električne energije iz OVE na leto. Vsi moduli, proizvedeni v prvih desetih letih delovanja, imajo potencial, da omogočijo izognitev do 25 Mt emisij CO₂eq. Glavna inovacija je povečanje proizvodnje teh celic na gigavatno raven, kar je ključni cilj evropske fotovoltaične industrije. Tovarna v gigavatnem obsegu bo spodbujala tehnološko vodstvo Evrope pri proizvodnji fotovoltaičnih modulov naslednje generacije, s čimer bo prispevala k zmanjšanju energetske odvisnosti v Evropi in izboljšala evropsko konkurenčnost pri proizvodnji fotovoltaike.
Projekt TANGO je prva več gigavatna realizacija proizvodnega procesa fotovoltaičnih panelov na osnovi B-HJT (bifacial heterojunction) celic, ki maksimirajo povprečno proizvodnjo energije v primerjavi s standardno fotovoltaično tehnologijo in minimizirajo izravnane stroške električne energije. Takšne visoko zmogljive fotovoltaične celice se lahko odzovejo na svetlobo na sprednji in zadnji površini, zato zajamejo več sončne svetlobe. Ta edinstvena funkcija omogoča izboljšanje učinkovitosti do 20 %.
Poleg tega namerava projekt uporabiti inovativno strukturo Tandem za celice B-HJT, ki združuje celice z različnimi spektralnimi pasovnimi vrzelmi v enem modulu. Kombinacija celic z različnimi pasovnimi vrzelmi omogoča premikanje meje učinkovitosti običajnih modulov.
Kairos@C: največja vrednostna veriga čezmejnega CCS
Glavni cilj projekta Kairos@C je ustvariti prvo in največjo vrednostno verigo čezmejnega CCS. Kairos@C (v belgijskem pristanišču Antwerpen) bo ustanovil regionalno središče za inovativne energetske in ogljične vrednostne verige. Razvil bo projekt CCS na ravni industrije, ki bo vključeval zajemanje CO₂ iz različnih industrijskih virov na industrijski platformi Zandvliet, transport CO₂ po lokalnem cevovodu znotraj pristanišča Antwerpen do terminala za utekočinjanje in izvoz v istem pristanišče, pošiljanje v podmorska skladišča v Severnem morju in trajno shrambo CO₂. Omogočil bo uvedbo več pionirskih tehnologij, ki lahko skupaj preprečijo izpust 14 Mt CO₂eq v prvih desetih letih delovanja.
Prva večja inovacija je uvedba CryocapTM, kriogenega procesa zajemanja CO₂, v industrijskem obsegu. Ta proces omogoča prehod na brezogljični energetski sistem, saj porablja predvsem električno energijo, ki je lahko proizvedena iz OVE. Integrirana shema zajemanja z več napajalniki bo vključevala zajemanje in čiščenje CO₂ iz petih različnih virov: dveh proizvodnih obratov za vodik, dveh za etilen oksid in enega za amonijak. Projekt se bo najprej osredotočil na bolj koncentrirane emisije CO₂ v procesnih tokovih, torej tiste, ki nastanejo kot stranski produkt v kemičnem procesu (amonijak in etilen oksid), za katere ni na voljo nobena alternativna ali stroškovno učinkovita nizkoogljična tehnologija.
Drugi inovativni element projekta je uporaba energetsko učinkovite naprave za utekočinjanje v obsegu, ki še ni bil realiziran (desetkratna zmogljivost največje trenutno delujoče enote za utekočinjanje CO₂). Tretji inovativni element je razvoj posod za tekoči CO₂ v doslej nedosegljivem obsegu, pri čemer je glavna inovacija v ustrezni zasnovi in kakovosti jekla, ki vzdrži tako pritisk kot težo utekočinjenega CO₂.
