Überblick über die Industrie: Abfall zu Energie

In der Abfallverwertungsindustrie werden verschiedene Abfallbehandlungsverfahren eingesetzt. Feste Siedlungs- und Industrieabfälle werden in Strom und manchmal auch in Wärme für die industrielle Verarbeitung und Fernwärmesysteme umgewandelt. Das Hauptverfahren ist natürlich die Verbrennung, aber auch Zwischenschritte wie Pyrolyse, Vergasung und anaerobe Vergärung werden manchmal eingesetzt, um den Abfall in nützliche Nebenprodukte umzuwandeln, die dann zur Stromerzeugung durch Turbinen oder andere Anlagen genutzt werden. Diese Technologie findet weltweit immer mehr Anerkennung als umweltfreundlichere und sauberere Energieform als die herkömmliche Verbrennung fossiler Brennstoffe und als Mittel zur Verringerung der Abfallproduktion.

Arten der Energiegewinnung aus Abfällen

Verbrennung

Die Verbrennung ist ein Abfallbehandlungsverfahren, bei dem energiereiche Stoffe, die in den Abfällen enthalten sind, verbrannt werden, und zwar in der Regel bei hohen Temperaturen um 1000 Grad C. Industrieanlagen für die Abfallverbrennung werden gemeinhin als Müllverbrennungsanlagen bezeichnet und sind oft selbst große Kraftwerke. Die Verbrennung und andere Hochtemperatur-Abfallbehandlungssysteme werden häufig als "thermische Behandlung" bezeichnet. Während des Prozesses wird der Abfall in Wärme und Dampf umgewandelt, die zum Antrieb einer Turbine verwendet werden können, um Strom zu erzeugen. Der Wirkungsgrad dieser Methode liegt derzeit bei etwa 15-29 %, ist aber noch ausbaufähig.

Pyrolyse

Die Pyrolyse ist ein anderes Abfallbehandlungsverfahren, bei dem die Zersetzung fester Kohlenwasserstoffabfälle, in der Regel Kunststoffe, bei hohen Temperaturen unter Ausschluss von Sauerstoff und in einer Atmosphäre aus Inertgasen erfolgt. Diese Behandlung wird in der Regel bei oder über 500 °C durchgeführt, wodurch genügend Wärme entsteht, um die langkettigen Moleküle, einschließlich der Biopolymere, in einfachere Kohlenwasserstoffe mit geringerer Masse zu zerlegen.

Vergasung

Dieses Verfahren wird eingesetzt, um aus schwereren Brennstoffen und aus brennbaren Abfällen gasförmige Brennstoffe herzustellen. Bei diesem Verfahren werden kohlenstoffhaltige Stoffe bei hoher Temperatur in Kohlendioxid (_CO2), Kohlenmonoxid (CO) und eine geringe Menge Wasserstoff umgewandelt. Bei diesem Prozess entsteht ein Gas, das eine gute Quelle für nutzbare Energie ist. Dieses Gas kann dann zur Erzeugung von Strom und Wärme genutzt werden.

Plasma-Lichtbogenvergasung

Bei diesem Verfahren wird ein Plasmabrenner verwendet, um energiereiches Material zu ionisieren. Es entsteht ein Synthesegas, das zur Herstellung von Düngemitteln oder zur Stromerzeugung verwendet werden kann. Diese Methode ist eher ein Abfallbeseitigungsverfahren als ein ernsthaftes Mittel zur Gaserzeugung, denn sie verbraucht oft so viel Energie, wie das erzeugte Gas liefern kann.

Gründe für Waste to Energy

Da diese Technologie im Hinblick auf die Abfallproduktion und die Nachfrage nach sauberer Energie weltweit immer mehr Anerkennung findet.

Vermeidung von Methanemissionen aus Mülldeponien
Kompensiert Treibhausgasemissionen aus der Stromerzeugung mit fossilen Brennstoffen
Rückgewinnung und Wiederverwertung wertvoller Ressourcen, wie z. B. Metalle
Erzeugt saubere, zuverlässige, grundlastfähige Energie und Dampf
Verbraucht weniger Land pro Megawatt als andere erneuerbare Energiequellen
Nachhaltige und beständige erneuerbare Brennstoffquelle (im Vergleich zu Wind und Sonne)
Vernichtet chemische Abfälle
Führt zu niedrigen Emissionswerten, die in der Regel weit unter den zulässigen Werten liegen
Zerstört katalytisch Stickoxide (NOx), Dioxine und Furane mit Hilfe einer selektiven katalytischen Reduktion (SCR)

Was sind die Gasgefahren?

Es gibt viele Verfahren zur Umwandlung von Abfällen in Energie, darunter Biogasanlagen, Müllverwertung, Sickerwasserpools, Verbrennung und Wärmerückgewinnung. Alle diese Verfahren bergen Gasgefahren für diejenigen, die in diesen Umgebungen arbeiten.

In einer Biogasanlage wird Biogas erzeugt. Dieses entsteht, wenn organische Materialien wie landwirtschaftliche und Lebensmittelabfälle von Bakterien in einer sauerstoffarmen Umgebung abgebaut werden. Dieser Prozess wird anaerobe Vergärung genannt. Wenn das Biogas aufgefangen wurde, kann es zur Erzeugung von Wärme und Strom für Motoren, Mikroturbinen und Brennstoffzellen verwendet werden. Natürlich hat Biogas einen hohen Methangehalt und enthält auch viel Schwefelwasserstoff (_H2S), was zu mehreren ernsthaften Gasgefahren führt. (In unserem Blog finden Sie weitere Informationen über Biogas). Es besteht jedoch ein erhöhtes Brand- und Explosionsrisiko, Gefahr in engen Räumen, Erstickungsgefahr, Sauerstoffmangel und Gasvergiftung, meist durch_H2Soder Ammoniak (_NH3). Arbeiter in einer Biogasanlage müssen über persönliche Gasdetektoren verfügen, die brennbare Gase, Sauerstoff und giftige Gase wie_H2Sund CO erkennen und überwachen.

In einer Müllsammlung findet man häufig das brennbare Gas Methan (_CH4) und die giftigen Gase_H2S, CO und _NH3. Das liegt daran, dass die Müllbunker mehrere Meter unter der Erde gebaut sind und die Gasdetektoren in der Regel hoch oben in den Bereichen angebracht sind, was die Wartung und Kalibrierung dieser Detektoren erschwert. In vielen Fällen ist ein Probenahmesystem eine praktische Lösung, da die Luftproben an einen geeigneten Ort gebracht und gemessen werden können.

Sickerwasser ist eine Flüssigkeit, die aus einem Gebiet, in dem Abfälle gesammelt werden, abfließt (auslaugt), wobei Sickerwasserpools eine Reihe von Gasgefahren darstellen. Dazu gehören die Gefahr von brennbarem Gas (Explosionsgefahr),_H2S(Gift, Korrosion), Ammoniak (Gift, Korrosion), CO (Gift) und ungünstige Sauerstoffwerte (Erstickungsgefahr). Das Sickerwasserbecken und die zum Sickerwasserbecken führenden Gänge müssen auf _CH4,_H2S, CO, _NH3, Sauerstoff (_O2) und_CO2 überwacht werden. Entlang der Wege zum Sickerwasserbecken sollten verschiedene Gasdetektoren angebracht werden, deren Ausgänge mit externen Kontrolltafeln verbunden sind.

Bei der Verbrennung und Wärmerückgewinnung müssen_O2 und die giftigen Gase Schwefeldioxid (_SO2) und CO nachgewiesen werden. Diese Gase stellen eine Gefahr für alle dar, die in Kesselhäusern arbeiten.

Ein weiterer Prozess, der als gasgefährdend eingestuft wird, ist ein Abluftwäscher. Das Verfahren ist gefährlich, da die Rauchgase aus der Verbrennung hochgiftig sind. Das liegt daran, dass es Schadstoffe wie Stickstoffdioxid (_NO2), _SO2, Chlorwasserstoff (HCL) und Dioxin enthält. _NO2 und _SO2 sind wichtige Treibhausgase, während HCL alle hier erwähnten Gasarten für die menschliche Gesundheit schädlich sind.

Wenn Sie mehr über die Abfallverwertungsindustrie erfahren möchten, besuchen Sie unsere Branchenseite.

Wie passen Rauchgasanalysatoren in die Dekarbonisierungspläne der britischen Regierung?

Wenn die britische Regierung im März 2021 ankündigte, dass eine Milliarde Pfund aus bereits zugewiesenen Mitteln für Projekte zur Reduzierung von Treibhausgasenhat der Energiesektor aufhorchen lassen. Und das aus gutem Grund - wie sich herausstellte, werden 171 Millionen Pfund für einen Plan zur Dekarbonisierung der Industrie zugewiesen, der sich auf die Erzeugung von Wasserstoffgas und Technologien zur Kohlenstoffabscheidung und -speicherung konzentriert.

Die Nachricht geht jedoch über die grüne Energieerzeugung hinaus und ist auch für HLK-Anwendungen in Privathaushalten und in der Industrie relevant. In einer Geste, die die Rolle widerspiegelt, die HLK-Ingenieure und -Hersteller bei der Nachhaltigkeit spielen können, werden mehr als 900 Millionen Pfund für die Nachrüstung öffentlicher Gebäude wie Schulen und Krankenhäuser mit umweltfreundlicheren Ausrüstungen wie Wärmepumpen, Sonnenkollektoren und Isolierung ausgegeben, die den Kohlendioxidausstoß (CO2) verringern.

Aber wo bleiben dann die einzelnen Haushalte und Geschäftseinheiten, die viele HLK-Mitarbeiter täglich besuchen? Diese Frage haben sich mehrere Kommentatoren gestellt, und es scheint, dass - zumindest im Moment - die Hauptanstrengung zur Verringerung der Umweltauswirkungen privater Heizungs- und Sanitäranlagen weiterhin von den Herstellern, Ingenieuren und Installateuren im HLK-Sektor ausgehen wird.

Und das ist eine große Verantwortung. Nach Angaben des Amt für nationale Statistikgab es im Jahr 2020 etwa 27,8 Millionen Haushalte im Vereinigten Königreich; Regierungsstatistiken aus dem Jahr 2019 zeigen, dass etwa 15 % der Treibhausgasemissionen im Vereinigten Königreich (insbesondere Kohlendioxid, aber auch Methan, F-Gase und Lachgas) aus diesen Haushalten stammen. Das ist eine Menge an überschüssigem CO2, die es zu beseitigen gilt.

Was können also die Menschen in der HLK tun, um die Dekarbonisierung zu unterstützen?

Wenn sie über eine gute Ausrüstung verfügen, können Heizungsbauer und Installateure dazu beitragen, diese Zahl um 15 % zu senken. Sie sind zum Beispiel in der Lage, CO2 und andere Treibhausgase zu messen: Die meisten Abgasanalysatoren messen CO2, einige können auch NO/NOx messen (z. B. der Sprint Pro 5 und Sprint Pro 6) gut messen.

Mit einem Abgasanalysator, der eine breite Palette leicht ablesbarer und interpretierbarer Messwerte liefert, können Ingenieure erkennen, wann Geräte nicht richtig funktionieren und ob eine Aufrüstung (z. B. auf eine staatlich geförderte Wärmepumpe) angebracht sein könnte.

Das ist dringend notwendig: Viele Haushalte halten so lange wie möglich an ihren Geräten fest, obwohl ältere Geräte in der Regel viel weniger umweltfreundlich sind als ihre modernen Pendants. Das ist schon schlimm genug für die Umwelt, aber ein defektes älteres Gerät zu benutzen, ist das Schlimmste, was passieren kann.

Ein guter Abgasanalysator liefert die Messwerte, die erforderlich sind, um viele Kunden davon zu überzeugen, ihre Häuser oder Unternehmen effektiver zu dekarbonisieren. Außerdem kann der Techniker damit viele Probleme in moderneren und effizienteren Geräten beheben, um sie wieder auf ihren ursprünglichen Betriebsstandard zu bringen und den Planeten wieder zu schützen.

Hilfe bei der Erreichung von Netto-Null

Ende 2021 stellte die britische Regierung ihren Plan vor, die Netto-Null-Emissionen bis 2050 zu erreichen, und jeder Heizungsinstallateur im Land muss bei diesem Projekt eine Rolle spielen. Auch wenn die Überprüfung von Abgasen für viele HLK-Techniker alltäglich ist, bleibt die Tatsache bestehen, dass die Emissionen von Haushalten und Unternehmen einen erheblichen Teil des CO2-Ausstoßes und der Emissionen anderer gefährlicher Gase ausmachen. Einen einzelnen Haushalt davon zu überzeugen, mit geringeren Kohlenstoffemissionen zu arbeiten, mag zwar nicht als große Sache erscheinen, aber die Auswirkungen können ganz erheblich sein, wenn dies landesweit geschieht.

Unsere Partnerschaft mit Acutest

Hintergrund

Acutest hat sich als führender Anbieter von Prüfgeräten, Reparaturen und Kalibrierungen, Asset Management und maßgeschneiderten Schulungsdienstleistungen etabliert. Acutest ist ein Anbieter von Komplettlösungen, der auf die Bedürfnisse jedes Kunden eingeht. Das Team von externen Kundenbetreuern unterstützt Kunden mit Produktvorführungen vor Ort als Teil des Lösungsfindungsprozesses. Acutest ist in verschiedenen Sektoren tätig, darunter Versorgungsunternehmen (Verteilernetzbetreiber), Einzelunternehmer, öffentlicher Sektor und Haushaltsgeräte. Acutest ist ein zuverlässiger Partner für viele Sektoren, die einen vielfältigen Kundenstamm haben, darunter Versorgungsunternehmen, Straßenbau- und Bahnunternehmen, Instandhaltungsteams, Fertigungs-, Verarbeitungs- und Industriebetriebe sowie einzelne Bauunternehmer und Elektriker.

Blick auf Abgasanalysatoren

Es ist von entscheidender Bedeutung, die Arbeiter in diesen Sektoren mit der richtigen Ausrüstung auszustatten. Daher ist es für Acutest von zentraler Bedeutung, diesen Arbeitern ein wichtiges Werkzeug zur Verfügung zu stellen. Dieses Werkzeug wird jeden Tag verwendet; daher bieten die Anton by Crowcon Rauchgasanalysatoren ein einfach zu bedienendes Werkzeug, das CO (Kohlenmonoxid) und NO (Stickstoffoxid) nachweist.

Arbeiten mit Crowcon

Acutest ist ein langjähriger Partner, der mit seinen Gasanalysatoren dafür sorgt, dass die Benutzer nicht mehrere Geräte lagern, aufladen, tragen, kalibrieren und transportieren müssen. Unsere Geräte ermöglichen es den Kunden von Acutest, alle kritischen Testmessungen mit nur einer leistungsstarken, innovativen Lösung durchzuführen. "Unsere Partnerschaft mit Acutest hat es dem Unternehmen ermöglicht, seinen Kunden ein schnell verfügbares, zuverlässiges Produkt und einen guten Kundendienst zu bieten. Anton by Crowcon bietet innovative Werkzeuge für die Bedürfnisse jedes Ingenieurs und war bei vielen Gelegenheiten eine gute Wahl."

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