Společnost Grundfos Water Treatment Europe (dříve EUROWATER) projektovala a vyrobila řešení úpravy vody pro první komerční zařízení na světě, které zvyšuje produkci bioplynu elektrolýzou a biologickou metanizací.

Klíčová fakta:

  • Inovativní, kontejnerové řešení úpravny vody
  • Efektivní využití energie a zdrojů
  • Vliv na životní prostředí

Za zařízením Power-to-gas v dánském Glansageru na Alsu stojí energetická a vláknová síť Andel a světový výrobce bioplynu Nature Energy.

Využívá se zde přebytečná elektřina z větrných turbín ke zvýšení produkce bioplynu a zároveň ke snížení emisí CO2. Toho je dosaženo přeměnou CO2 na bioplyn přidáním vodíku. Výroba vodíku je založena na alkalické elektrolýze (AWE) s použitím ultračisté vody jako vstupní složky.

Úprava vody se skládá ze změkčování, po kterém následuje membránová filtrace a membránové odplynění. Součástí řešení je také čerpací linka a CIP jednotka (integrovaná čistící jednotka).

Stupně úpravy vody v řešeném případě

Kalkulovaný elektrolyzér 3 x 3 MW se opírá o stabilní dodávku 1 600 litrů ultračisté vody za hodinu s vodivostí nižší než 5 μS/cm.

Surová voda je městská voda, která již prošla provzdušněním a pískovou filtrací. Aby bylo dosaženo požadované kvality, dochází k dalšímu čištění vody za účelem odstranění iontů kovů, organických látek a CO2. Úpravna vody se proto skládá z následujících supňů úpravy:

Změkčování jako předúprava pro systém reverzní osmózy, aby se zabránilo zanášení a usazování vodního kamene na membránách.

Membránová filtrace na jednotce reverzní osmózy s dvoustupňovým systémem, při níž jsou z vody odstraněny ionty a organické látky, čímž vzniká demineralizovaná voda. Tento systém obsahuje energeticky optimalizované e-čerpadlo Grundfos, které má výrazně nižší spotřebu energie ve srovnání s běžnými čerpadly.

Modul membránového odplynění zajišťuje účinné odstraňování CO2, protože systém reverzní osmózy neodstraňuje rozpuštěné plyny.

Řešení se skládá výhradně ze standardních jednotek Grunfos Water Treatment Europe, které se běžně používají mj. v elektrárnách. Kvalita kotlové vody v elektrárnách velmi blízce odpovídá specifikacím kvality vody potřebným pro elektrolyzéry.

Řešení úpravy vody je instalováno ve 20' kontejneru. Kompletní systém je vybaven veškerým vnitřním potrubím a kabeláží, vše předmontováno z výroby.

Mobilní řešení

Úprava vody je instalována ve 20palcovém kontejneru jako alternativa k výstavbě samostatné budovy pro toto řešení. Kontejnerové řešení umožňuje flexibilní a mobilní variantu, při níž lze minimalizovat paušální náklady na údržbu.

Tento systém je sestaven, otestován ve výrobním závodě a dodán se všemi vnitřními potrubními a elektrickými rozvody. To významně redukuje dobu instalace, protože při dodání je hotová a připravená k použití.

Fakta

O projektu Power-to-Gas

Energetická skupina Andel a největší světový výrobce bioplynu Nature Energy stojí za prvním komerčním zařízením, kde přebytky elektřiny z větrných turbín zvyšují produkci bioplynu a snižují emise CO2.

Pomocí elektrolýzy se ultračistá voda rozdělí na vodík a kyslík. Vodík se přivádí k biomase, kde se spojí se zachyceným CO2. Vzniká tak metan, který má stejnou kvalitu jako zemní plyn získávaný z podzemí. Tento proces také dosahuje vynikajících výsledků, neboť ze stejného množství biomasy produkuje o 60 % více metanu.

Technické údaje

  • Zdroj vody: Městská voda bez chloru
  • Průtok: 1.6 m3/h
  • Vodivost: < 5 μS/cm

Zařízení úpravny vody

  • Změkčovací jednotka typu SM82-F
  • Dvoustupňová reverzní osmóza typu DPRO B2-8/6 s čerpadlem Grundfos CRNE
  • Membránový odplyňovač typu MDU pro odstraňování CO2
  • Čerpadla
  • Jednotka CIP (integrovaná čistící jednotka)