Alman Havacılık ve Uzay Merkezi’ndeki (DLR) güneş enerjisi araştırmacıları, çimento üretim sürecinde güneş enerjisinin fosil yakıtların yerini nasıl alabileceğini araştırdılar. Bu amaçla, üretimdeki ilk adım olan ham çimento küspesinin kalsinasyonu, Köln’deki DLR Güneş Araştırmaları Enstitüsü’ndeki güneş simülatöründe bir döner fırında başarıyla test edildi. Çimento, dünya çapında en çok kullanılan ürünlerden biridir. Üretimi, çoğunlukla fosil yakıtların yakılmasıyla üretilen yüksek sıcaklıklar gerektirir. Bu sürecin “solarizasyonu”, dolayısıyla küresel emisyonların azaltılmasına önemli bir katkı sağlayacaktır.
Başarılı testler sürecin uygunluğunu kanıtlar
Aralık 2018 ile Ocak 2019 arasında Köln güneş simülatöründe yapılan testler tamamlandı. Dönen reaktör hem doğal hem de yapay ışıkla çalıştırılabilir, ancak kışın güneş ışığının düşük olması nedeniyle araştırmacılar simülatörü kullanmaya karar verdiler: “Simülatörün asıl amacı sürekli koşullara sahip olmaktır. Karakterizasyon ve optimizasyondan sonra. Güneş Enerjisi Enstitüsü’nde bu proje üzerine doktora tezini yazan Gkiokchan Moumin, “Bu koşullar altında reaktörü, malzeme akışını ayarlamak gibi parametrelerde yalnızca birkaç ayar yaparak gerçek koşullara uyarlamak mümkündür” diyor. Araştırma.
Kampanyanın amacı, reaktörün birkaç gün boyunca birkaç saat boyunca güvenilir şekilde çalıştığını göstermekti. Hammadde, belirleyici kimyasal reaksiyonun başladığı sıcaklık olan 1000 santigrat dereceye kadar farklı akış hızlarında döner fırında ısıtıldı. Bilim adamları, geleneksel reaktörlerle mümkün olan aynı ürün kalitesine sahip kalsine ham çimento tozu üretmeyi başardılar.
“Malzemeyi taşımak en büyük zorluktu. Üretim için başlangıç malzemesi olan çok ince ham çimento tozunu işledik. Bu malzemenin akışkanlığı çok sınırlıdır ve 1000 santigrat derecede işlenmesi zordur. ayrıca dikkate alındı ve en aza indirildi” diyor Moumin.
Daha önce, SOLPART projesi kapsamındaki ilk testlerde, döner fırının, farklı boyutlardaki parçacıkları 1100 santigrat dereceye kadar herhangi bir sıcaklığa güvenilir bir şekilde ısıtmanın mümkün olduğu ve mümkün olduğu çok sağlam bir reaktör olduğu kanıtlanmıştı. Çeşitli kimyasal işlemler için konsantre güneş enerjisinin kullanımına yönelik geniş bir uygulama yelpazesi zaten kanıtlanmıştır. Bu tür bir reaktörün optimizasyonu ve genişletilmesi, yalnızca Avrupa’da değil, işlenmiş parçacıkların üretimine yönelik herhangi bir yüksek sıcaklık uygulaması için güneş enerjisinin tanıtılması yolunda önemli bir adım olabilir: “Çalışma yalnızca Güney Avrupa’da değil, aynı zamanda gelişmekte olan ülkelerde, çimento talebinin yerel olarak karşılanması gerektiğinden ve diğer bölgelerden uzun nakliye yolları bu nedenle ekonomik olmayacağından”.
2016 yılının başından bu yana SOLPART, araştırma ve endüstriden on Avrupalı ortaktan oluşan ortak bir projedir ve Avrupa Birliği’nin bir çerçeve programı olan Horizon 2020 tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir.
| kalsinasyon Böyle bir teknolojinin ana müşterileri yanmış kireç, fosfat ve her şeyden önce çimento endüstrisi olacaktır. Her üçü de hammaddelerin kalsinasyonunun gerekli olduğu büyük endüstrilerdir. Kalsinasyon uygulayan en büyük endüstri çimento endüstrisidir. Proseste kullanılan yakıtların üçte ikisi bunun için kullanılıyor. Su ile karıştırılan çimento, dünyada sudan sonra en yaygın kullanılan ikinci malzeme olan yapı malzemesi betonu ile sonuçlanır. Bu nedenle, bu endüstri küresel CO2 emisyonlarının yaklaşık yüzde 9’undan sorumludur. Bunun yarısı reaksiyonla, diğer yarısı da yakıt kullanımıyla gerçekleşir. Gelişmekte olan ülkelerin büyümesine bağlı olarak çimento talebinde ve dolayısıyla CO2 emisyonlarında daha fazla artış beklenmektedir. Şu anda, kalsinasyon için sadece fosil yakıtlar değil, aynı zamanda atıklar ve lastikler de kullanılmaktadır. |
Başarılı testler sürecin uygunluğunu kanıtlar
Aralık 2018 ile Ocak 2019 arasında Köln güneş simülatöründe yapılan testler tamamlandı. Dönen reaktör hem doğal hem de yapay ışıkla çalıştırılabilir, ancak kışın güneş ışığının düşük olması nedeniyle araştırmacılar simülatörü kullanmaya karar verdiler: “Simülatörün asıl amacı sürekli koşullara sahip olmaktır. Karakterizasyon ve optimizasyondan sonra. Güneş Enerjisi Enstitüsü’nde bu proje üzerine doktora tezini yazan Gkiokchan Moumin, “Bu koşullar altında reaktörü, malzeme akışını ayarlamak gibi parametrelerde yalnızca birkaç ayar yaparak gerçek koşullara uyarlamak mümkündür” diyor. Araştırma.
Kampanyanın amacı, reaktörün birkaç gün boyunca birkaç saat boyunca güvenilir şekilde çalıştığını göstermekti. Hammadde, belirleyici kimyasal reaksiyonun başladığı sıcaklık olan 1000 santigrat dereceye kadar farklı akış hızlarında döner fırında ısıtıldı. Bilim adamları, geleneksel reaktörlerle mümkün olan aynı ürün kalitesine sahip kalsine ham çimento tozu üretmeyi başardılar.
“Malzemeyi taşımak en büyük zorluktu. Üretim için başlangıç malzemesi olan çok ince ham çimento tozunu işledik. Bu malzemenin akışkanlığı çok sınırlıdır ve 1000 santigrat derecede işlenmesi zordur. ayrıca dikkate alındı ve en aza indirildi” diyor Moumin.
Daha önce, SOLPART projesi kapsamındaki ilk testlerde, döner fırının, farklı boyutlardaki parçacıkları 1100 santigrat dereceye kadar herhangi bir sıcaklığa güvenilir bir şekilde ısıtmanın mümkün olduğu ve mümkün olduğu çok sağlam bir reaktör olduğu kanıtlanmıştı. Çeşitli kimyasal işlemler için konsantre güneş enerjisinin kullanımına yönelik geniş bir uygulama yelpazesi zaten kanıtlanmıştır. Bu tür bir reaktörün optimizasyonu ve genişletilmesi, yalnızca Avrupa’da değil, işlenmiş parçacıkların üretimine yönelik herhangi bir yüksek sıcaklık uygulaması için güneş enerjisinin tanıtılması yolunda önemli bir adım olabilir: “Çalışma yalnızca Güney Avrupa’da değil, aynı zamanda gelişmekte olan ülkelerde, çimento talebinin yerel olarak karşılanması gerektiğinden ve diğer bölgelerden uzun nakliye yolları bu nedenle ekonomik olmayacağından”.
2016 yılının başından bu yana SOLPART, araştırma ve endüstriden on Avrupalı ortaktan oluşan ortak bir projedir ve Avrupa Birliği’nin bir çerçeve programı olan Horizon 2020 tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir.