Τσιμεντοβιομηχανία με οικολογική συνείδηση...αξιοποιώντας πλήρως τη θερμότητα από τα καυσαέρια

Η παραγωγή του τσιμέντου απαιτεί πολλή ενέργεια και νερό εκπέμποντας ταυτόχρονα μεγάλες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα. Ένα εργοστάσιο στη Βαυαρία δείχνει ότι υπάρχει καλύτερος τρόπος.

Πρώτες ύλες, όπως ο ασβεστόλιθος, που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή του τσιμέντου θερμαίνονται σε ειδικούς φούρνους σε θερμοκρασία 1500 βαθμών Κελσίου. Τα καυσαέρια βγαίνουν από το φούρνο σε μία θερμοκρασία περίπου 1000 βαθμών. Ένα μέρος αυτής της θερμότητας χρησιμοποιείται ήδη για την αποξήρανση και την προθέρμανση των πρώτων υλών, ωστόσο, περίπου τα δύο τρίτα αυτής εξακολουθούν να πηγαίνουν χαμένα.

 

«5-6 Megawatt ηλεκτρισμού» παράγονται στο εργοστάσιο του Ρόντορφ, λέει ο κ. Λάιμπλινγκερ

 

Η τσιμεντοβιομηχανία Portland στο Ρόντορφ της νότιας Βαυαρίας έχει βρει έναν αποτελεσματικότερο και πιο… πράσινο τρόπο λειτουργίας. Από τον Ιούνιο του 2012 διοχετεύει τη θερμότητα των καυσαερίων σε μία τουρμπίνα, με τη βοήθεια της οποίας παράγεται ηλεκτρικό ρεύμα. Όπως λέει ο Χέλμουτ Λάιμπλινγκερ, τεχνικός του εργοστασίου, «παράγουμε 5-6 Megawatt ηλεκτρισμού». Αυτό ισοδυναμεί με την ετήσια κατανάλωση ρεύματος περίπου 16.000 νοικοκυριών ή με το 30% των αναγκών του εργοστασίου.

Την ίδια στιγμή, αξιοποιώντας πλήρως τη θερμότητα από τα καυσαέρια, το εργοστάσιο του Ρόντορφ μειώνει την εκπομπή διοξειδίου του άνθρακα κατά 31.500 τόνους ετησίως. Επιπλέον, το εργοστάσιο εξοικονομεί και νερό. Στο παρελθόν χρειαζόταν κάθε ώρα περίπου 30 κυβικά μέτρα νερού για την ψύξη των καυσαερίων. Σήμερα αρκούν 35 κυβικά μέτρα, τα οποία κυκλοφορούν σε ένα κλειστό κύκλωμα με αποτέλεσμα το νερό να μη χρειάζεται ανανέωση.

Πολύ ακριβή επένδυση

 

Με τη συνδρομή αυτής της τουρμπίνας παράγεται ηλεκτρικό ρέυμα

 

Το εργοστάσιο αυτό «αποτελεί πρότυπο για άλλες τσιμεντοβιομηχανίες στη Γερμανία και την Ευρώπη» σύμφωνα με την Μπετίνα Ρέχενμπεργκ από το γερμανικό υπουργείο Περιβάλλοντος. Ωστόσο, όπως λέει, ο τρόπος λειτουργίας της συγκεκριμένης μονάδας δεν μπορεί να αντιγραφεί πιστά από όλα τα εργοστάσια, καθώς το καθένα έχει διαφορετικές προδιαγραφές. Επίσης, όπως επισημαίνει ο Φόλκερ Χόνιχ, διευθυντής του ερευνητικού ινστιτούτου της τσιμεντοβιομηχανίας στο Ντίσελντορφ, σημαντικό ρόλο παίζει και η υγρασία των πρώτων υλών, Όπως λέει, αν το ποσοστό υγρασίας φτάνει το 10%, τότε το σύνολο της θερμότητας που παράγεται, θα καταναλώνεται για την αποξήρανση των πρώτων υλών.

Ο κ. Χόνιχ υπογραμμίζει ότι, αν το επέτρεπε η οικονομική κατάσταση κι άλλες τσιμεντοβιομηχανίες στη Γερμανία θα μιμούνταν την πρωτοβουλία του εργοστασίου στο Ρόντορφ. Η αξιοποίηση της θερμότητας των καυσαερίων για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος είναι εξαιρετικά δαπανηρή. Το εργοστάσιο του Ρόντορφ διέθεσε 31 εκ. ευρώ για την αγορά του απαραίτητου εξοπλισμού. Απόσβεση της επένδυσης αναμένεται να γίνει σε ορίζοντα 10-12 ετών.

Η ιδέα της αξιοποίησης της θερμότητας των καυσαερίων δεν είναι καινούρια πάντως. Η Γερμανία και η υπόλοιπη Ευρώπη βρίσκονται ακόμη σε πολύ πρώιμο στάδιο. Πρωτοπόροι στον συγκεκριμένο τομέα είναι η Κίνα και Ιαπωνία, όπου υπάρχουν ήδη 500 εργοστάσια τσιμέντου που χρησιμοποιούν τη συγκεκριμένη τεχνολογία.

Ralph Ahrens / Άρης Καλτιριμτζής
Υπεύθ. σύνταξης: Μαρία Ρηγούτσου 
. DEUTSCHE WELLE
13/11/12
------------

Zementwerke: Klimakiller werden umweltfreundlicher

Die Zementherstellung braucht viel Energie und verursacht viel C02 - vier Prozent der weltweiten Emissionen. Mit der richtigen Technik lässt sich aber beides einsparen, Energie und Abgase. Ein Beispiel aus Bayern.

Zementherstellung ist ein heißes Geschäft. Rohstoffe wie Kalkstein werden in einem Drehrohrofen auf 1.500 Grad Celsius erhitzt, die Abgase verlassen den Ofen immer noch mit etwa 1.000 Grad. Ein Teil der Hitze wird schon jetzt für die Trocknung und Vorerwärmung der Rohstoffe genutzt. Doch rund zwei Drittel der Energie gehen oft ungenutzt verloren.
Stromgewinnung statt Energievernichtung
Das Südbayerische Portland-Zementwerk in Rohrdorf ist jetzt effizienter und umweltfreundlicher geworden. Seit Juni 2012 treibt die Restwärme eine Turbine an, um Strom zu gewinnen. Der Verlauf im Probebetrieb sei erfolgreich, freut sich Helmut Leibinger, Verfahrenstechniker beim Portland-Zementwerk Rohrdorf. "Wir erzeugen fünf bis sechs Megawatt elektrische Leistung." Das entspricht dem Stromverbrauch von mehr als 16.000 Haushalten – oder 30 Prozent des Strombedarfs des eigenen Zementwerkes. Durch die nahezu vollständige Verstromung kann das Rohrdorfer Zementwerk also rund 31.500 Tonnen CO2-Emissionen pro Jahr einsparen.
Nicht nur das: Das Zementwerk spart auch Wasser. In der Vergangenheit brauchte das Zementwerk jede Stunde rund 30 Kubikmeter Wasser - einen kompletten Swimmingpool voll - aus einem eigenen Tiefbrunnen, um das 430 Grad heiße Abgas zu kühlen. Mit der neuen Technik zur Stromgewinnung werden nur noch 35 Kubikmeter Wasser benötigt, und zwar in einem geschlossenem Kreislauf. Das Wasser braucht also nicht erneuert zu werden.

Mit der überschüssigen Abwärme des Zementwerkes wird in dieser Turbine der Strom erzeugt

Vorbild für andere Zementwerke
"Das ist ein Vorbild auch für andere Zementwerke in Deutschland und Europa“, meint Bettina Rechenberg vom Bundesumweltamt. "Wobei ich sagen muss, dass das Vorgehen sicherlich nicht eins-zu-eins auf andere Anlagen übertragen werden kann." Der Grund: Zementwerke lassen sich nicht von der Stange kaufen. Jedes Werk ist anders. Die Betriebsabläufe unterscheiden sich, ebenso die Temperaturen der Abgase. Wichtig ist auch, wie feucht die Rohstoffe sind, ergänzt Volker Hoenig, Geschäftsführer im Forschungsinstitut der Zementindustrie in Düsseldorf.
So haben die Rohstoffe in Rohrdorf einen Wassergehalt von etwa fünf Prozent. Andere Zementwerke verwenden Materialien mit höherem Wassergehalt. "Im Bereich von zehn Prozent Feuchte oder mehr muss nahezu die gesamte Abwärme für die Trocknung reserviert werden", so Hoenig. Für die Nutzung zur Stromerzeugung bliebe dann nichts übrig.
Investition rechnet sich nach zehn bis zwölf Jahren

 

Verfahrenstechniker Leibinger

"Wenn die wirtschaftliche Situation dies erlauben würde", sagt Hoenig, dann hätten auch andere Zementwerke in Deutschland Wärmemengen übrig, um sie zu verstromen. Aber die Nutzung der Abwärme kostet zunächst einmal viel Geld: Das Portland-Zementwerk hat rund 31 Millionen Euro für die Abwärmenutzung zur Stromgewinnung bezahlt. Diese Investition würde sich bei einem Strompreis, der jährlich um etwa drei Prozent steigt, nach zehn bis zwölf Jahren rechnen, so Verfahrenstechniker Leibinger.
Da das Zementwerk einen Zuschuss von 5,4 Millionen Euro aus dem Umweltinnovationsprogramm des Bundesumweltministerium erhalten hat, verkürze sich die Amortisationszeit auf etwa zehn Jahre. Selbst das ist eine lange Zeit. "Das geht nur mit Eigentümern, die nicht auf kurzfristige Rendite setzen, sondern in langen Zeiträumen denken", betont Mike Edelmann, Geschäftsführer der Rohrdorfer Gruppe.
Entwicklungsland Deutschland
Die Idee, Abwärme konsequent zu nutzen, ist nicht neu. Deutschland ist, wie auch der Rest Europas, hier ein Entwicklungsland. Anders ist es dort, wo Strom teurer ist wie in Japan oder dort, wo die Stromversorgung instabil ist wie in China. 500 Zementwerke setzen diese Technologie in den beiden Ländern bereits heute ein. "In Japan und China gilt diese Technologie im Prinzip als Stand der Technik für neue Zementdrehöfen", erklärt Hoenig vom Forschungsinstitut der Zementindustrie. "Da Stromkosten in Japan höher sind als in Deutschland, ist dieses Vorgehen dort für die Zementwerke wirtschaftlicher." China hat entschieden, dass neue größere Zementwerke diese Technologie nutzen müssen. "Es geht dabei auch um Versorgungssicherheit", erklärt Hoenig. Es sei sinnvoll, Strom zum Teil selber zu erzeugen, um auch bei Stromausfällen etwa den Drehrohrofen am Laufen zu halten.

DW.DE