Chemia może stanowić pomost między przemysłem a środowiskiem naturalnym

Magdalena Drac-Tatoń
Prezes Zarządu firmy Megmar, chemik © Magmar

Teraz Środowisko: Rozwój przemysłu w wielu obszarach ma degradujący wpływ na środowisko. Jaką rolę w kontekście pogodzenia interesów industrialnych i środowiskowych ma do odegrania chemia?

Magdalena Drac-Tatoń: Wbrew pozorom więcej niż nam się wydaje. Rzeczywiście dotarliśmy w rozwoju przemysłu do momentu, w którym wielkim przedsiębiorstwom jest coraz trudniej działać w sposób, który nie oddziaływałby negatywnie na środowisko naturalne. Ale rolą naszą, chemików opracowujących nowe technologie, jest działanie w sposób, który pozwalałby maksymalnie niwelować szkodliwy wpływ przemysłu na środowisko. Chemia, tworzona świadomie i ukierunkowana na poszukiwanie rozwiązań zwiększających efektywność procesów przemysłowych, jest możliwa. Zarówno ja, jak i mój zespół stawiamy na innowacyjność i poszukiwanie nowych, nieoczywistych rozwiązań w obszarach chemii i biotechnologii.

TŚ: To zacznijmy od energetyki konwencjonalnej, która ciągle boryka się z emisją szkodliwych gazów powstałych w procesie spalania paliw kopalnianych. Co chemicy mają im do zaaferowania?

MDT: Całkiem sporo. Chemia jest w stanie odpowiedzieć na największe potrzeby branży energetycznej – zwiększanie efektywności i żywotności istniejących instalacji, przy jednoczesnym ograniczaniu emisji substancji szkodliwych. W tym obszarze rozwiązania dla przemysłu wypracowane w toku wieloletnich badań prowadzonych przez ekspertów kreują realną zmianę w funkcjonowaniu obiektów przemysłowych. Zresztą warto zaznaczyć, że generalnie jako Polska nie pozostajemy w tyle za rozwiązaniami opracowywanymi na zachodzie Europy, a niektóre z naszych rozwiązań wyprzedzają zagranicznych liderów w tej branży.

TŚ: Na przykład jakie?

MDT: Przykładem takiego rozwiązania są nasze technologie usprawniające pracę instalacji odsiarczania spalin realizowanych metodą wapienno-gipsową.

Proces odsiarczania spalin zachodzi w absorberze, gdzie spaliny zawierające dwutlenek siarki reagują z przepływającą w przeciwprądzie zawiesiną wapienno-gipsową. Zawiesina płucząca, będąca mieszaniną rozdrobnionego kamienia wapiennego i gipsu, jest rozpylana w absorberze przez dysze systemu natryskowego, podające ją w formie kropli o optymalnej wielkości do gazów spalinowych. Obecne w zawiesinie jony wapnia wiążą zaabsorbowane w kropli cząsteczki dwutlenku siarki (SO₂) ze spalin tworząc siarczyn wapnia CaSO₃, który po dotlenieniu w misie absorbera utleniany jest do siarczanu wapnia CaSO₄. Ten w powtarzającym cyklu wytrąca się w postaci kryształków gipsu, odseparowanych potem w hydrocyklonach i odprowadzanych na zewnątrz układu. Tak oczyszczone spaliny przechodzą następnie przez sekcję eliminatorów mgły u szczytu absorbera. Ich zadaniem jest usunięcie pozostających w nich kropelek, zanim gazy opuszczą absorber.

W wyniku procesu technologicznego i reakcji chemicznych zachodzących w absorberach I.O.S. w miejscach mających kontakt z medium (zawiesiną wapienno-gipsową) wytrącają się trudne do usunięcia osady twarde, które podczas eksploatacji instalacji przyczyniają się do obniżenia sprawności odsiarczania spalin oraz powstawania różnego rodzaju awarii.

Opracowana przez nas technologia pozwala na całkowite wyeliminowanie problemu wytrącania osadów twardych w absorberach, dzięki czemu w znacznym stopniu skrócono przestoje planowane i wyeliminowano przestoje awaryjne Instalacji Odsiarczania Spalin. Dodatkowo technologia ta jest bezpośrednio powiązana z technologią oczyszczania zawiesiny reakcyjnej i ścieków z I.O.S. z zanieczyszczeń nieorganicznych i organicznych (w tym biologicznych, takich jak potencjalnie patogenne mikroorganizmy) oraz przekłada się na lepszą jakość uzyskanego w procesie technologicznym syntetycznego gipsu produkcyjnego.

TŚ: Czy taką technologię można zastosować w każdej instalacji?

MDT: Tak. Naszą rolą jest opracowanie, dedykowanego do potrzeb danej instalacji, preparatu biologiczno-chemicznego, który następnie, bez konieczności przebudowy instalacji, podawany jest do zawiesiny wapienno – gipsowej.

TŚ: Jakie konkretne korzyści płyną z wdrożenia tego typu technologii dla energetyki?

MDT: Takie rozwiązania pozwalają na zmniejszenie emisji SO₂ oraz całkowitą eliminację problemu wytrącania się wewnątrz absorbera trudnych do usunięcia osadów twardych. Ta technologia pozwala w znacznym stopniu ograniczyć częstotliwość występowania awarii, podczas których spaliny wprowadzane są do atmosfery z pominięciem instalacji odpowiadających za oczyszczanie gazów spalinowych. Dodatkowo dzięki zastosowaniu preparatów biologicznych nowej generacji wydajność pomp cyrkulacyjnych w absorberze pozostaje wysoka, czego konsekwencją jest utrzymanie wysokiej sprawności odsiarczania gazów odlotowych. Z drugiej strony, w wyniku szczególnych właściwości stosowanych preparatów biologiczno-chemicznych, wchodzą one w reakcje z zawiesiną absorbera i gazami spalinowymi, zmniejszając emisję SO₂. To jest wartość dodana tej technologii. Ale to nie koniec, prowadzimy testy technologii mającej na celu zmniejszenie emisji NO_x poprzez dozowanie preparatów biologiczno-chemicznych do absorberów instalacji odsiarczania spalin, tak by w jak największym stopniu wykorzystać już zabudowane instalacje oraz zmniejszyć koszty modernizacji obiektów.

TŚ: Jak rozumiem to obszar działań na rzecz czystego powietrza. Czy chemia może się wiązać również z ochroną zasobów wodnych?

MDT: Oczywiście. Przykładem może być metoda kondycjonowania wody wykorzystywanej w instalacjach przemysłowych oraz uzdatniania wody w ściekach przemysłowych poprzez eliminację szkodliwych substancji, w tym metali ciężkich. Poprzez wykorzystywanie preparatów regulujących i środków stabilizujących wodę jesteśmy w stanie poprawić jakość wody wykorzystywanej w procesach technologicznych. Takie rozwiązania są wdrażane we współpracy z partnerami z sektora prywatnego i publicznego – spółkami Skarbu Państwa.

TŚ: To jest obszar, w którym wykorzystujecie bakterie i biotransformację. Na czym polegają te procesy?

MDT: Wykorzystanie potencjału metabolicznego bakterii oraz biotransformacji w projektach na rzecz czystości wody wykorzystywanej w przemyśle jest kluczowe. Bakterie biodegradują zanieczyszczenia organiczne, w tym zanieczyszczenia biologiczne, zaś na drodze bioasymilacji, z wykorzystaniem reakcji m.in. hydrolizy, redukcji i utleniania, dehalogenacji i metylacji, wbudowują w struktury komórkowe związki zawierające węgiel, azot i siarkę. Dobranie odpowiedniej dla danej instalacji mieszaniny biologiczno – chemicznej, pozwala na obniżenie takich parametrów jak: ogólny węgiel organiczny OWO, chemiczne zapotrzebowanie na tlen CHZT_Cr i biologiczne zapotrzebowanie na tlen BZT₅ oraz obniżenie zawartości chlorków, jonu amonowego czy metali ciężkich. Biotechnologia daje ogromne możliwości.

TŚ: Komisja Europejska wraz Europejska Agencja Chemikaliów (ECHA) alarmują, że przemysł stosuje substancje chemiczne, które są niebezpieczne dla ludzi i środowiska naturalnego. Mówi się o milionach ton szkodliwych substancji, które są stosowane w nieodpowiedni sposób. To ciemna strona chemii. Jak Pani zdaniem można przeciwdziałać takiemu procederowi?

MDT: Chemia, jak każde narzędzie stworzone przez człowieka, może być wykorzystywana w sposób odpowiedzialny i nieodpowiedzialny. W jednych rękach będzie służyć człowiekowi w ramach priorytetów przyświecających zrównoważonemu rozwojowi, ale już w innych może być wykorzystywana przede wszystkim do osiągnięcia zysku monetarnego, bez zważania na środowiskowe koszty. To nie chemia jest zagrożeniem, a sposób jej wykorzystania. Stąd skuteczne przeciwdziałanie zagrożeniom dla ludzi i środowiska możliwe będzie tylko wtedy, kiedy troska o priorytetowe wartości stanie się powszechnym i istotnym elementem procesów produkcyjnych. Zaczynając już od proaktywnego wykluczania z produkcji substancji niebezpiecznych, w tym substancji toksycznych i mutagennych.

Rozmawiała Katarzyna Zamorowska
Dyrektor ds. komunikacji