Heidelberg Materials провела успешные испытания плазменной печи на заводе Slite в Швеции

Испытания являются частью проекта ELECTRA, в рамках которого изучаются новые технологии, позволяющие в долгосрочной перспективе заменить традиционные процессы сжигания топлива на решения с применением электроэнергии. Плазменная технология является одной из таких технологий.

Основным преимуществом электрификации производства цемента является то, что образующийся в результате отходящий газ представляет собой практически чистый углекислый газ. Это означает, что этап улавливания CO₂ в цепочке улавливание и хранение СО₂ (CCS) может быть упрощен, что приведет к:

- снижение энергопотребления

- снижению выбросов CO₂ и

- снижению инвестиционных затрат для всего производственного процесса, включая геологическое хранение CO₂, поскольку общее количество CO₂ также снижается.

Выбросы углекислого газа, связанные с топливом, при производстве цемента исключены, поскольку в процессе производства топливо не используется.

Вместо сжигания топлива CO₂ нагревают до температуры более 5000 градусов, и он превращается в плазму, струя которой нагревает материал в печи.

Технология основана на результатах лабораторных испытаний, расчетов и моделирования. Первые результаты исследования продуктов, полученных в плазменной печи, показывают, что кристаллы алита мельче, чем в обычном клинкере, что свидетельствует о возможности получения более химически активного цемента.

Теперь главная задача состоит в том, чтобы как можно лучше герметизировать печь. Цель проекта - обеспечить содержание углекислого газа в газовой среде в печи на уровне 99 %. Сейчас он составляет всего 60 %, что связано с подсосом воздуха. Поэтому печь необходимо герметизировать и создать в ней избыточное давление.

Углекислый газ — это так называемый газ-носитель, используемый в печи. Газ нагревается до 5000 градусов за счет электроэнергии, создавая струю плазмы. Плазма сама по себе очень горячая, но излучение тепла невелико, поэтому газ нагревается в основном за счет кондукции и конвекции.

Диоксид углерода, использованный в печи, затем очищается и возвращается в плазму, где снова используется в качестве газа-носителя. Это замкнутый цикл, в котором только диоксид углерода, извлеченный из сырья, для геологического хранения.