ERAF projekts "Granulēto biokurināmo mikroviļņu priekšapstrāde un jaunas tehnoloģijas izstrāde selektīvi aktivizētu kurināmo maisījumu degšanas procesu uzlabošanai ar efektīvu enerģijas ražošanas un emisiju sastāva kontroli"

Projekta identifikācijas nr. 1.1.1.1/19/A/010

Projekta īstenošanas termiņš ir no 01.04.2020. līdz 30.09.2022 jeb 30 mēneši.

Projekta kopējā summa: 645 000,00 euro, no kuras ERAF finansējums 57,80%, Valsts budžeta finansējums 34,70% un 7,5% cits finansējums (publiskais un privātais).

Sadarbības partneris- Latvijas Universitāte (Fizikas institūts).

Latvijas Universitātes projekta summa: 353 000,00 euro.

SIA”Ekokompozit” projekta summa: 292 000,00 euro.

Plānotie rezultāti: 9 raksti SCI žurnālos; 11 referāti Starptautiskās konferencēs, 1 zinātība; 5 jaunie produkti, 1 jauns viedās tehnoloģijas prototips, tehnoloģiju tiesību – patenta pieteikuma sagatavošana.

Projekta mērķis

veicināt vietējo enerģijas resursu izmantošanu videi draudzīgu degšanas un enerģijas ražošanas procesu izveidei, veicot granulēto kurināmo mikroviļņu priekšapstrādi selektīvi aktivizētu kurināmo maisījumu izveidei un viedas tehnoloģijas izstrādi enerģijas ražošanai ar uzlabotiem degšanas procesa parametriem, palielinātu enerģija ražošanas efektivitāti un samazinātu SEG emisiju veidošanos.

Projekta apraksts

Projekts apvieno rūpnieciskos pētījumus un eksperimentālās izstrādes.
Projekts ir ar saimniecisko darbību nesaistīts projekts, kas, atbilstoši OECD zinātņu nozaru FOS klasifikācijai, apvieno pētījumus dabas zinātņu nozarē (1) (matemātikā – 1.1., fizikā – 1.3., ķīmijā – 1.4.) un vides inženierzinātņu nozarē (2.7).

Projekta izpildē ir iesaistīti LU Fizikas institūta zinātniskie darbinieki (doktori, doktoranti un maģistranti), veidojot efektīvu sadarbību ar LR Komercreģistrā reģistrētā SIA EKOKOMPOZIT izpildītājiem ar kompetenci koksnes ķīmijas un inženierzinātņu nozarēs un viedu tehnoloģiju izstrādē, paredzot SIA EKOKOMPOZIT finansējuma daļu 45% no kopējā finansējuma attiecināmām izmaksām.
Informācija par projekta galvenajām darbībām.

Projekts paredz veikt rūpnieciskos pētījumus, kas turpinās un papildinās projekta pirmā kārtā iesāktos pētījumus saistībā ar nepieciešamību paplašināt atjaunojamo kurināmo izmantošanas iespējas enerģijas ražošanā, veidojot uzlabotus dažādas izcelsmes granulētu atjaunojamo un fosilo kurināmo (lauksaimniecības un mežsaimniecības atkritumu un kūdras) kombinētos gazifikācijas, degšanas un siltuma ražošanas procesus. Šo procesu izveidei un uzlabošanai tiks veidoti jauni produkti - mikroviļņu (mw) priekšapstrādē (2.45 GHz) selektīvi aktivizēti kurināmo maisījumi ar uzlabotiem un precīzi noteiktiem raksturojošiem parametriem (elementāro un ķīmisko sastāvu, siltumspēju un enerģētisko blīvumu) un termiskās sadalīšanās ātrumu. Maisījumu izgatavošanai tiks veikta granulētu atjaunojamo kurināmo (salmu, koksnes) mw priekšapstrāde, aktivizētās granulas dažādās proporcijās sajaucot ar neaktivizēta kurināmā (salmu, koksnes, kūdras) granulām. Ir izvirzīta hipotēze, ka maisījumu komponenšu selektīvo mw priekšapstrādi var izmantot, lai aktivizētu gaistošo savienojumu (CO, H2, CxHy) veidošanos maisījumu termiskās sadalīšanās/gazifikācijas procesā, nodrošinātu to pilnīgāku sadedzināšanu un palielinātu enerģijas ražošanas procesu efektivitāti, veidojot ekoloģiski tīrākus degšanas un enerģijas ražošanas procesus ar ierobežotu SGS emisiju veidošanos enerģijas ražošanas procesā, līdz ar to veicinot atjaunojamo kurināmo (lauksaimniecības un mežsaimniecības atkritumu) efektīvāku izmantošanu siltuma ražošanā. Līdz ar to tiek prognozēts, ka maisījumu komponenšu selektīvo mw priekšapstrādi var izmantot, lai izveidotu jaunu inteliģentu tehnoloģiju ar uzlabotiem dažādas izcelsmes granulēto kurināmo maisījumu gazifikācijas, degšanas un siltuma ražošanas procesiem un ar efektīvu šo procesu un emisiju sastāva kontroli. Darbs pie projekta izpildes paredz veikt kompleksus rūpnieciskos pētījumus, kas ietvers pētījumus par mw priekšapstrādes ietekmi uz granulēto kurināmo un to maisījumu raksturojošiem parametriem (elementāro sastāvu, siltumspēju, enerģētisko blīvumu un termiskās sadalīšanās ātrumu), izvērtējot mw priekšapstrādes ietekmi uz blakus produktu (bioeļļas un nekondensēto gāzu) un pelnu sastāva veidošanos un šo blakus produktu praktiskās pielietošanas iespējas. Paralēli šiem pētījumiem tiks veikti aktivizēto kurināmo un to maisījumu degšanas un siltuma ražošanas procesu kā arī emisiju sastāva rūpnieciskie pētījumi, apvienojot šo procesu eksperimentālos pētījumus un skaitlisko modelēšanu un izvērtējot šo procesu raksturojošo parametru izmaiņu korelācijas ar granulēto kurināmo un to maisījumu raksturojošo parametru un termiskās sadalīšanās ātruma izmaiņām mw priekšapstrādē.
Sadarbībā ar SIA EKOKOMPOZIT tiks veikts darbs pie viedās tehnoloģijas eksperimentālās izstrādes, kas ietvers uzlabotas tehnoloģijas izstrādi granulēto kurināmo mikroviļņu priekšapstrādei mikroviļņu reaktorā pie palielinātas darbības jaudas un jaunas viedās tehnoloģijas izstrādi, kas apvienos selektīvi aktivizēto kurināmo maisījumu izveidi un eksperimentālās iekārtas izveidi šo maisījumu ekoloģiski tīrai sadedzināšanai un enerģijas ražošanai nepārtrauktas darbības iekārtā pie palielinātas siltuma jaudas (līdz 25 kW), sasniedzot TRL-5 gatavības līmeni. Eksperimentālās izstrādnes ietvers arī šo tehnoloģiju testēšanu. Veicot darbu pie uzlabotās tehnoloģijas izstrādes, kas paredzēta granulēto kurināmo mikroviļņu priekšapstrādei, tiks izvērtēta un optimizēta mikroviļņu priekšapstrādes jaudas un ilguma ietekme uz granulēto kurināmo raksturojošo parametru (elementārā sastāva, siltumspējas un enerģētiskā blīvuma) un termiskās sadalīšanās ātruma izmaiņām, izvērtējot optimālos priekšapstrādes režīmus dažādas izcelsmes atjaunojamiem kurināmiem. Veicot darbu pie viedās tehnoloģijas izstrādes, kas paredzēta selektīvi aktivizēto dažādas izcelsmes kurināmo maisījumu izveidei un to izmantošanai enerģijas ražošanai, tiks izvērtētas selektīvi aktivizēto maisījumu raksturojošo parametru izmaiņu korelācijas ar šo maisījumu degšanas un enerģijas ražošanas procesu raksturojošo parametru un emisiju sastāva izmaiņām. Lai sasniegtu maksimālo enerģijas ražošanas efektivitātes pieaugumu ar minimālo SGS un kaitīgo emisiju (CO, NOx) veidošanos enerģijas ražošanas procesā, testēšanas rezultāti tiks izmantoti aktivizēto maisījumu sastāva un gaisa padeves optimizācijai. Tiks izvērtēta šo procesu uzlabošanas sinerģiju ar efektīvāku lauksaimniecības un mežsaimniecības atkritumu izmantošanas iespējām ekoloģiski tīrākas enerģijas ražošanā, veicinot šīs nozares transformāciju valsts līmenī atbilstoši RIS3 mērķiem, kuru sasniegšanai projekts paredz veikt pilnu jaunās tehnoloģijas enerģijas un dzīves cikla analīzi.