– To nie liderzy, a zespoły tworzą dziś rzeczywistość. Żyjemy w niezwykłym momencie historii. Jest generalny reset w gospodarce. Zmienia się wszystko: budownictwo, transport, rolnictwo, energetyka, ciepłownictwo. Nie ma w tej chwili dylematu, czy ktoś robi Zielony Ład, czy nie. To już jest wyścig – powiedział Wojciech Racięcki, dyrektor działu Narodowego Centrum Badań i Rozwoju (NCBR).
Podczas konferencji „Innowacyjne i sprawdzone technologie w transformacji energetycznej Dolnego Śląska i Polski”, organizowanej przez Stowarzyszenie Ekologiczne EKO-UNIA i Porozumienie dla TrójZiemia we współpracy z NCBR, zaprezentowano obiecujące rozwiązania. Przedstawiamy niektóre z nich.
Dekarbonizacja ciepłownictwa
W trakcie wydarzenia opowiedziano m.in. o demonstratorze elektrociepłowni w lokalnym systemie energetycznym w Sokołowie Podlaskim.
– Ten demonstrator opiera się o biogazownię rolniczą zbudowaną w pobliskim Grochowie Szlacheckim, gdzie również mamy instalację do uzdatniania biometanu. Natomiast na terenie ciepłowni w Sokołowie Podlaskim mamy pompy ciepła, kogenerator i kocioł na biometan. Koszt budowy tego demonstratora to ok. 50 mln zł – mówiła Aneta Więcka z NCBR.
Demonstrator obejmuje ok. 40 proc. całego Sokołowa Podlaskiego i będzie dostarczał ciepło około 6 tys. mieszkańców. System jest więc duży. W projekcie uczestniczyli też inni wykonawcy.
– Bardzo nam zależy, żeby pozostałe projekty były również pokazywane na rynku. To, co je łączy, to magazynowanie ciepła, pompa ciepła oraz źródło zielonej energii. Powinniśmy dążyć do łączenia tych systemów, do elektryfikacji ciepłownictwa. Tak, żeby ciepło było bezemisyjne.
NCBR zaznacza, że chce zbudować kolejny demonstrator technologii z minimum 80-procentowym udziałem OZE. Ale – jak – mówi ekspertka – w dużo większym systemie miasta powiatowego; 20-50 MW. Centrum zadało sobie też pewne pytanie:
– Czy jest możliwość – w takim mieście jak Wrocław – przejść na OZE? Wiemy, że nie można tego zrobić szybko. To musi być pewien proces, ale musimy ten proces zaplanować – zachęcała Aneta Więcka.
Termomodernizacja przyszłości – rola wentylacji
Dr inż. Mariusz Skwarczyński z NCBR omówił rolę wentylacji mechanicznej w termomodernizacji szkół i budynków mieszkalnych. Dlaczego wentylacja, w szczególności mechaniczna, jest pomijana w procesie termomodernizacji?
– Dzisiaj w Polsce mamy ponad 40 tys. szkół, 7 mln budynków wielorodzinnych, w szkołach uczy się blisko 7 mln uczniów. A mamy dwa zasadnicze problemy.
Pierwszy to jakość powietrza. Drugim jest to, że ludzie sami pogorszyli sobie komfort uczenia się i pracy. Stało się to przez nieodpowiednią termomodernizację. – Jakość powietrza jest w tragicznym stanie, jeżeli chodzi o szkoły, sale lekcyjne. Szczególnie po procesie termomodernizacji, który odbył się w ostatnich 10 latach.
Wspomniał przy tym, że dzisiaj dzieci zdobywają wiedzę w bardzo złych warunkach. – Podstawowym parametrem, jeżeli chodzi o określanie jakości powietrza w blokach czy salach lekcyjnych, jest stężenie CO2. To naturalny element, który umożliwia nam zweryfikowanie, czy system wentylacji działa w sposób prawidłowy,
Jak objaśnił, wzrost stężenia CO2 w pomieszczeniu pokazuje, czy ilość (krotność) wymiany powietrza w pomieszczeniu jest odpowiednia. Wartość graniczna, zapewniająca nam dobre samopoczucie, to 1000 ppm. – Natomiast badania przeprowadzone w szkołach w woj. lubelskim wykazały, że [stężenie CO2] w salach lekcyjnych (po termomodernizacji) przekracza ten poziom czasem 4-krotnie. W pikach mieliśmy nawet 4400 ppm.
Przyjęło się, że gdy w sali jest duszno, nauczyciele niwelują to, otwierając okna. Należy przy tym pamiętać, że w okresie zimowym, gdy Polskę spowija smog, otworzenie okna sprawia, że uczniowie zaczynają oddychać powietrzem zawierającym znaczne ilości groźnych pyłów PM10 i PM 2.5.
Dr inż. Skwarczyński mówi o obniżaniu stężenia CO2 przy jednoczesnym braku filtrowania tego powietrza. – W pikach to zanieczyszczenie [pyłami] dochodziło do 280 µg/m3. To blisko 8-krotne przekroczenie norm. Na to nasze dzieci są narażone.
To oznacza złe samopoczucie, zakażenia, częste infekcje, problemy z oddychaniem, a nawet astmę.
Syndrom chorego budynku
Trudno mówić o komforcie cieplnym podczas lekcji, gdy zimowe pomiary temperatury wskazują nawet na 24 st. C w salach. W tym przypadku, przy niskiej wilgotności względnej i ciepłych warstwach wierzchnich, w które są ubrane dzieci, wzrasta ryzyko ich częstszego chorowania. Tym bardziej, gdy uczniowie są przepoceni po lekcjach w-f-u, a zaraz po niej siadają w klasie, w której panują tak niekorzystne warunki.
Wyniki pomiarów z Raportu z badań jakości powietrza w salach lekcyjnych wykazały także obecność zanieczyszczeń chemicznych tj. lotne związki organiczne oraz formaldehyd (przekroczenie blisko 2-krotne). Oznacza to, jak tłumaczy naukowiec, że osoby przebywające w takich pomieszczeniach odczuwają objawy „syndromu chorego budynku”. To m.in.:
- zawroty głowy,
- zmęczenie,
- bóle głowy,
- problemy z oddychaniem,
- drażliwość,
- katar,
- sucha, swędząca skóra.
– Dzieci są senne i mają problemy z przyswajaniem wiedzy, którą chce się im przekazywać.
Kolejny problem to nieodpowiednia termomodernizacja.
Termos zamiast budynku
– Z budynku robimy termos, w którym wszystko jest szczelne, ale nie mamy dopływu świeżego powietrza – tłumaczy dr inż. Skwarczyński.
Z weryfikacji NCBR wynika, że po modernizacji z wentylacją naturalną, niepożądane stężenie CO2 w pomieszczeniach występuje praktycznie bez przerwy. Żeby rozwiązać problem zbyt szczelnych pomieszczeń, w 2020 r. NCBR ogłosiło przedsięwzięcia „Wentylacja dla szkół i domów”. To opracowanie innowacyjnych, efektywnych ekonomicznie systemów wentylacji mechanicznej. Co ważne – z regulacją temperatury powietrza nawiewanego. Celem jest poprawa jakości powietrza w salach lekcyjnych i mieszkaniach, zwiększenie bezpieczeństwa mikrobiologicznego oraz zmniejszenie zapotrzebowania na energię. W efekcie obniży to koszty eksploatacji oraz zoptymalizuje procesy sterowania. Demonstratory to dwie szkoły, kilka mieszkań oraz domy jednorodzinne z odpowiednim systemem wentylacyjnym.
– Termomodernizacja budynków, czyli wielka fala remontów, która czeka Polskę, bez wentylacji mechanicznej nie ma sensu. Tylko sobie pogarszamy jakość powietrza w pomieszczeniach – podsumował.
Biometan przyszłością? NCBR prezentuje korzyści
Dr Ewa Krasuska opowiedziała o biometanie jako niezbędnym składniku transformacji energetycznej.
– Biogaz to gaz wytwarzany w procesie fermentacji metanowej odpadów organicznych. Mamy w Polsce 139 biogazowni rolniczych. To jest bardzo niewiele z racji naszego potencjału. Biometan to biogaz, który pozbawiono balastu, jakim jest CO2. Wówczas mamy gaz, który jest odpowiednikiem gazu ziemnego (przy zawartości metanu powyżej 95 proc.) i może być mieszany z gazem ziemnym w sieci gazowej – mówiła. Liderzy tego rynku to Francja, Niemcy oraz Dania.
– Jest bardzo wiele korzyści. Nie tylko dla bezpieczeństwa energetycznego, stabilizacji systemu elektroenergetycznego. To jest instalacja bezpośrednio wpisująca się w zasady GOZ. Rozwiązuje problem składowania odpadów organicznych, emisji odorów i gazów cieplarnianych z hałd.
Firmy biją się o to rozwiązanie
Michał Oleszko przybliżył zagadnienie domowej retencji w działaniach dla czystych rzek. – Co zrobić, żeby woda w rzekach była czysta, żeby nam jej tyle nie ubywało? – pytał ekspert NCBR.
7 na 10 mieszkańców Polski korzysta z wody pobieranej z wód głębinowych. – To oznacza, że wyczerpujemy zasoby wód głębinowych, które nie nadążają się odtwarzać. Rok do roku pogłębiamy studnie – wyjaśnił. Co czeka nas za 20 lat? – Z NCBR zastanowiliśmy się, co zrobić, żeby nie pobierać wody głębinowej.
Centrum pracowało nad rozwiązaniem, które spowoduje, że obniżenie zwierciadła wód w rzekach nie będzie już zagrożeniem dla środowiska. A także nad tym, żeby wodę magazynować, zamiast tracić. Zwyciężyła Politechnika Wrocławska.
– Stworzyła startup BARYON – mówi Oleszko. – To urządzenie polega na ewaporacyjnym odparowaniu cieczy. Potrafi oczyścić 1m3 wody 2-3 krotnie taniej. Magazyn energii, fotowoltaika i to rozwiązanie: wtedy możemy oczyszczać wodę z rzek lub kopalni.
Chętnych na innowacje nie brakuje.
– Naszym sukcesem są rozmowy z Sanepidem w Wałbrzychu, który zgodził się (na demonstratorze szkoły w Boguszowie Gorcach) zainstalować takie rozwiązanie.
– Uczniowie będą mogli pić wodę z tego systemu – dodaje.
NCBR podkreśla, że już 4 firmy zgłosiły chęć odkupienia od PWr lub zbudowania u siebie demonstratora tego rozwiązania. Zainteresowane są Wodociągi Wrocławskie, producent soków, firmy, które nie mają dostępu do wody wodociągowej. Jak mówi Oleszko, urządzenie nadaje się do ustawienia za kopalnią, niwelując siarczany trafiające do wody oraz samo zasolenie rzeki.
NCBR: Oczyszczalnia jako strumień wody, energii i nawozów
Dr Krzysztof Poszytek opowiedział o projekcie „Oczyszczalnia Przyszłości”. To szczególnie istotne w dobie wyzwań wynikających z Nowej Dyrektywy Ściekowej, która już niebawem będzie miała wpływ na nasze oczyszczalnie. Oznacza to nacisk na ich samowystarczalność energetyczną.
– Oczyszczalnia dotychczas kojarzy nam się ze ściekiem. Z czymś, co każdy produkuje, a czego nikt nie chce.
Dodatkową uciążliwością są oczywiście odory oraz problem marnowania wody i zatruwanie rzek. Celem NCBR jest zmiana podejścia do oczyszczalni i spojrzenie na nią jak na samowystarczalny energetycznie, odpowiedzialny zakład, który produkuje coś wartościowego. Woda z oczyszczalni ma się nadawać do ponownego wykorzystania – np. na cele gospodarcze, a ze ścieków mają być produkowane cenne nawozy.
– Same oczyszczalnie są „wampirem energetycznym”, ponieważ potrzebują bardzo dużo energii na oczyszczenie ścieków. Borykają się z tym problemem i dążą do niezależności – uświadamia dr Poszytek.
Projekt „Oczyszczalnia Przyszłości” zakłada postrzeganie oczyszczalni ścieków jako zakładu produkcyjnego:
- odzysk min. 50 proc. wody,
- odzysk biogenów,
- usuwanie mikrozanieczyszczeń (farmaceutyków, pestycydów, metali ciężkich).
Firma WTT Innowacje z Opola opracowała bezodpadową technologię konwersji ścieków. Działanie jest w duchu zero waste. – Polega na separacji i utylizacji/niszczeniu zanieczyszczeń, a także produkcji nawozowej ze ścieków.
W wyniku zachodzących procesów produkowany jest biogaz. Sam demonstrator znajduje się w Brzegu. NCBR podkreśla, że projekt ma duży potencjał także w przypadku mniejszych oczyszczalni.
–
Zdjęcie tytułowe: W. Miklaszewski/EKO-UNIA
