(Nie)oczywiste sposoby na redukcję emisji w przemyśle

Idea zeroemisyjnej Europy 2050 została poparta szeregiem dekretów i rozporządzeń. Jednym z istotnych dokumentów jest dyrektywa MCP (z ang. Medium Combustion Plants, czyli Obiekty Średniego Spalania) określająca normy emisji. W dużej mierze dotyczy ona przemysłu.

Rozporządzenie dotyczy podmiotów, które użytkują tzw. średnie obiekty spalania paliw, czyli kotły o mocy cieplnej od 1 MW do 50 MW. Jest to właśnie jedno z najczęstszych źródeł energii polskich zakładów przemysłowych. Firmy produkcyjne i nie tylko stają przed wyzwaniem energetycznego piwotu, który jest nieunikniony. W taki sposób przemysł musi kierować swoje działania w stronę nowoczesnych technologii, które pomogą dostosować się do nowych warunków.

Technologie wodorowe

Sposobów na redukcję emisji jest wiele. Wśród najbardziej obiecujących rozwiązań należy wymienić technologie wodorowe. Do liderów tej branży w naszym kraju i nie tylko, należy polski startup Hynfra.

– Hynfra jest integratorem technologii i deweloperem projektów wodoru odnawialnego. Zespół tworzą specjaliści z wielu branż, również energetyki i chemii, dlatego rodzący się na naszych oczach rynek lubimy nazywać elektro-chemią, jako nowym obszarem, który łączy do tej pory niezależne sektory przemysłu i gospodarki. Świadczymy szerokie portfolio usług, poczynając od doradztwa i doboru optymalnych rozwiązań, przez projektowanie instalacji i przygotowanie procesów inwestycyjnych, ich prowadzenie, zdobywanie finansowania, po nadzór nad samymi kontraktami wykonawczymi (EPCM) – mówi Aleksander Naumann, ekspert rynku technologii wodorowych w Hynfrze.

Oferowane przez firmę rozwiązania są każdorazowo dostosowywane do specyficznych potrzeb każdego klienta, uwzględniając jego zastane aktywa i spodziewane zmiany otoczenia rynkowego.

– Inny jest schemat adresowania problemów dla ciepłownictwa, a inny dla branży chemicznej. To, co je łączy, to cel dekarbonizacji oraz trwałego uniezależnienia klienta od zmian kosztów nośników energii opartych o paliwa kopalne. Wspierając walkę z ociepleniem klimatu, dajemy jednocześnie klientom wysoce pożądaną odporność na wahania cen kluczowych surowców – zaznacza Naumann.

Rozwiązania Hynfry trafiają do klientów z wielu sektorów, m.in. komunalnych, przemysłowych czy chemicznych. Technologia dostosowywana jest każdorazowo do potrzeb konkretnego odbiorcy.

– Redukcja emisji gazów cieplarnianych zawsze zaczyna się od identyfikacji ich źródeł, a także od próby oszacowania rozwoju rynku w obszarze, w którym emisje te powstają. Jeśli mamy do czynienia z branżą wschodzącą, wówczas konwersja w kierunku zeroemisyjnym jest tak naprawdę walką o szybsze uzyskanie przewagi konkurencyjnej, Wodór ma w tym obszarze do zaoferowania szereg zastosowań. Po pierwsze jest najbardziej konkurencyjną kosztowo formą wielkoskalowego magazynowania energii. Pozwala zarówno ujarzmić niesterowalne, zmienno-pogodowe źródła OZE, jak i rozwijać inwestycje we własne źródła energii nie oglądając się na dystrybutorów i operatorów systemu przesyłowego. Z kolei w sektorze transportu technologie wodorowe w reprezentują najwyższy poziom dojrzałości, dlatego konwersja spalinowych flot na bezemisyjne, szczególnie w sektorze ciężkim, jest naturalną ścieżką dekarbonizacji – podsumowuje Aleksander Naumann.

Energia z drgań

W swojej drodze do zeroemisyjności część firm postawi na dynamiczną transformację energetyczną (np. wybierając technologie wodorowe), pozostałe zaś będą preferowały politykę małych kroków, powoli zmniejszając swoją emisję. W tym drugim przypadku rozwiązaniem może być technologia stworzona przez litewski startup Viezo. Nasi wschodni sąsiedzi stworzyli rozwiązanie, które zamienia drgania powstające w zakładach produkcyjnych w energię elektryczną.

W taki sposób można ograniczyć zużycie energii pobieranej z sieci, na rzecz energii wyprodukowanej przez specjalne czujniki zbierające drgania. To z pewnością można nazwać krokiem w kierunku zeroemisyjności.

Technologia opracowana przez litwinów łączy algorytmy uczenia maszynowego i IoT. Mimo że za rozwiązanie dla firm produkcyjnych startup został wyróżniony w konkursie PowerUp! Challenge, głównym obszarem jego działania jest przemysł kolejowy. Dedykowane czujniki spełniają nie tylko funkcję “przetworników” energii, ale również lokalizatorów GPS dla pociągów.

Systemy Viezo to również sposób na efektywną konserwację predykcyjną maszyn. Na podstawie wychwyconych drgań i danych przetworzonych w dedykowanej platformie, użytkownik jest w stanie wychwycić wszelkie nieprawidłowości w funkcjonowaniu danego obiektu.

Analiza danych

Do zaplanowania strategii związanej z redukcją emisji niezbędne są dane, na podstawie których można podjąć konkretne działania. Jest to również kluczowy element monitorowania postępów w przyjętym planie transformacji. XXI wiek dał nam narzędzia, dzięki którym można monitorować emisję już na poziomie maszyny.

Brytyjski startup Carbon Analytics opracował platformę do pomiaru śladu węglowego i emisji gazów cieplarnianych w zakładach przemysłowych. System raportuje emisję każdego podłączonego urządzenia za pomocą czujników IoT.

Platforma nie tylko mierzy emisję, ale również sugeruje, w jaki sposób ją obniżyć. Algorytmy systemu porównują także zebrane dane z protokołami globalnymi i sektorowymi, aby zapewnić prawidłowe wskaźniki emisji dwutlenku węgla, co jest kluczowe w operacjach biznesowych.

Nie źródło energii, a proces

Pierwszym skojarzeniem redukcji emisji jest wymiana źródła energii na bardziej przyjazne środowisku. Można jednak podejść do tego tematu z drugiej strony i skupić się nie na źródle, a na procesie, który jest z niego zasilany. Działania związane z optymalizacją procesów produkcyjnych mogą w sposób pośredni, znacznie zmniejszyć ilość szkodliwych substancji emitowanych do atmosfery.

Przykładem technologii, która może temu służyć, jest rozwiązanie proponowane przez FitMech.

– FitMech to cyfrowe narzędzie, którego celem jest usprawnienie zarządzania procesami produkcyjnymi oraz eliminacja marnotrawstwa. Wszystko zaczyna się od informacji na temat wykorzystania zasobów produkcyjnych. Główne składowe naszego narzędzia to czujniki, które w nieinwazyjny sposób monitorują pracę maszyny, chmura, która pozwala na przechowanie danych i ich zaawansowaną analizę oraz szereg aplikacji, które pozwalają użytkownikom na interakcję z systemem. FitMech pozwala na zwiększenie wydajności procesów produkcyjnych dzięki dokładnej analizie pracy maszyn. Pomagamy w identyfikacji wąskich gardeł oraz faktycznych przyczyn przestojów. Pozwalamy lepiej oszacować czas potrzebny na wykonanie zlecenia produkcyjnego oraz pokazujemy rzeczywistą pracę maszyny, możliwości oraz pojemność produkcyjną. W tym kontekście FitMech świetnie sprawdza się jako narzędzie dla ekspertów do optymalizacji produkcji. Zarówno tych wewnętrznych (działy ciągłego doskonalenia), jak i zewnętrznych (konsultanci produkcyjni). Dodatkowo system pomaga wyeliminować papierowy obieg deklaratywnych raportów oraz służy do wizualizacji wydajności w postaci wskaźników produkcyjnych na żywo. W tym celu stworzyliśmy dedykowane aplikacje na tablety i telewizory – mówi Rafał Pieczyński, CEO FitMech.

Rozwiązanie proponowane przez polski startup jest fundamentalne dla przemysłu 4.0. Nie tylko w kontekście zwiększania wydajności i automatyzacji, ale również pod względem zrównoważonego rozwoju.

– Przemysł 4.0 zmienia modele biznesowe firm produkcyjnych. Nowe technologie mogą wspierać elastyczność produkcji, wydajność i produktywność. Tradycyjne systemy produkcyjne notorycznie charakteryzują się słabą nierównowagą ekologiczną, zwiększonym zużyciem zasobów oraz dużym marnotrawstwem. Dzięki takim narzędziom takim jak FitMech, skraca się czas przezbrojeń i realizacji, zmniejsza koszty pracy i materiałów, zwiększa elastyczność produkcji i produktywność co przekłada się na znaczne zmniejszenie marnotrawstwa i śladu węglowego wytwarzanych dóbr. Z ekologicznego punktu widzenia narzędzia analityczne w przemyśle takie jak FitMech, mogą zmniejszyć zużycie energii i zasobów poprzez wykrywanie i analizę danych w procesach produkcji. Mogą prowadzić do zmniejszenia ilości odpadów i emisji CO2 dzięki skoncentrowanym na danych analizom. Umożliwia to nowe formy przejrzystości, współpracy i kontroli, dostarcza danych do bardziej świadomych decyzji dotyczących produkcji oraz otwiera nowe kreatywne możliwości dla polityki środowiskowej w przemyśle. Transformacja do niskoemisyjnego modelu biznesowego musi stać się ważnym elementem w strategii każdej firmy. Realizacja takiej zmiany kierunku wymaga strategii klimatycznej, mierzalnych celów, jasno sprecyzowanych planów działania oraz raportowania oceniającego skuteczność działań. U podstaw tych działań jest dostęp do danych oraz możliwość ich efektywnego wykorzystywania w planowaniu i udoskonalaniu procesów produkcyjnych – podsumowuje Rafał Pieczyński.

Możliwości jak nigdy dotąd

Z jednej strony działalność człowieka zbliża się do niebezpiecznej granicy, za którą czekają nieodwracalne i tragiczne w skutkach konsekwencje dla naszej planety. Z drugiej strony jeszcze nigdy nie mieliśmy do dyspozycji tylu niesamowitych narzędzi, aby temu zapobiec.

Powyższe rozwiązania to tylko skrawek możliwości, jakie oferują nam startupy i firmy rozwijające nowoczesne technologie. Tylko od nas zależy, w jaki sposób je wykorzystamy.