Magazín Experiment: Jak funguje plazmové zplyňování odpadu? A dá se rehabilitovat s pacienty v kritickém stavu?

11 fotografií

Plazmový hořák neboli plazmatron vznikl před půl stoletím pro testy vesmírných lodí měsíčního programu Apollo. Dnes jej využívá technologie plazmového zplyňování odpadu, která jakýkoli odpad ekologicky přemění na syntézní plyn.

Reaktor, ve kterém se nachází plazmatron, má tvar přesýpacích hodin|foto:Eva Kézrová, Český rozhlas

Dva reaktory pro plazmové zplyňování mají ve vědeckotechnickém parku v Dubé u České Lípy. Menší reaktor 3. generace, který dokáže zpracovat mezi 50 a 60 kilogramy materiálu za hodinu, si prohlížíme s Milanem Křikavou, technologickým ředitelem společnosti Millenium Technologies.

Z odpadu užitečné suroviny

Ve vacích vedle reaktoru na zplyňování čeká drobná šedá drť – pozůstatky vrtulí z větrných elektráren. Milan Křikava popisuje, že tento vstupní materiál se nasype do zařízení, které ho přemění na syntézní plyn odcházející přechodovým černým potrubím a strusku.

Ta vytéká bočním výstupem ve formě taveniny o teplotě kolem 1400 °C a v grafitovém kelímku postupně vychladne v pevnou černou hmotu. „Říká se tomu vitrifikovaná struska, protože má skelný vzhled,“ doplňuje Milan Křikava.

Syntézní plyn vzniklý plazmovým zplyňováním může sloužit jako zdroj energie, strusku lze využít jako složku stavebních materiálů.

Čtěte také

Oceněný přístroj CaviPlasma rychle ničí hormony i zbytky léků. Čistí vodu pomocí plazmatu

V areálu v Dubé mají ještě druhý, větší reaktor s kapacitou 500 kilogramů zplyněného materiálu za hodinu. „Oproti tomu menšímu reaktoru je toto kompletní technologický cyklus, od vsázky paliva přes chlazení a čištění syntézního plynu,“ upřesňuje ředitel Marek Lang.

Samotná zplyňovací reakce probíhá v černém válci ve tvaru přesýpacích hodin, kde je umístěný plazmatron. „Reaktor slouží zejména k testování technologie a jednotlivých technologických komponent, protože jsme pořád ve fázi vývoje,“ vysvětluje ředitel společnosti Marek Lang.

Plamen, který nehoří

Co se děje uvnitř, samozřejmě zvenku nevidíme, a tak mi technický ředitel Millenium Technologies Milan Křikava na videu ukazuje, jak funguje plazmový hořák. Na první pohled vypadá jako úzká ocelová trubka s elektrodami.

Plazma: v bílé oblasti je až 5000 °C, ve žlutooranžových kolem 1400 °C|foto:Eva Kézrová, Český rozhlas

„To, co proudí z plazmatronu, není plamen, ale ionizovaný plyn, takzvané plazma, které je naším zdrojem tepelné energie. Vstupní surovinou je většinou nějaká organická sloučenina. Následně se začíná formovat syntézní plyn, což je oxid uhelnatý, vodík, voda…“ popisuje.

V místě, kde plazmatron generuje nejvyšší teplotu, se podle Milana Křikavy dá naměřit až 5000 °C. Se vzdáleností od zdroje ale plazma velmi rychle chladne a na špičce zdánlivého plamene je teplota kolem 1500 °C.

Ekologické, efektivní, ale drahé

První komerční reaktory se začaly stavět v Japonsku na začátku 21. století. Zatím jich ale ve světě moc nenajdeme, přestože mají nesporné výhody z hlediska ekologického zpracování odpadů. Kromě doladění v otázce technologií limituje rozšíření plazmového zplyňování i jeho nákladnost – ať už jde o vstupní investici, nebo o samotný provoz.

Marek Lang, ředitel Millenium Technologies, drží v ruce láhev s nemocničním odpadem připraveným ke zplyňování|foto:Eva Kézrová, Český rozhlas

„Současné technologie spalování komunálního odpadu jsou výrazně levnější, ale doba se může postupně měnit,“ věří ředitel Ústavu fyziky plazmatu Akademie věd Tomáš Chráska. „V tuto chvíli to může být výhodné použít na odpady, které jsou nebezpečné a mohou obsahovat nějaké patogeny třeba z nemocnic nebo z čistírenských kalů.“

Obrovskou výhodou plazmového zplyňování je, že při něm vznikají pouze látky, které se dají dál použít například v chemickém průmyslu i v dalších odvětvích. Tato technologie je navíc vysoce efektivní a má nulovou uhlíkovou stopu. Také proto se dá podle Tomáše Chrásky očekávat, že se bude v blízké budoucnosti dál rozvíjet, a to i na komerční bázi.

Co to vlastně je plazma a jak vzniká? Dá se předcházet slabosti svalů a nervů u kriticky nemocných v intenzivní péči? A proč je důležité při ohřívání jídla znát i jeho elektromagnetické parametry? Poslechněte si celý Magazín Experiment.