02/07/2024
BioWASTE to 3ENERGY – CCS , centrala de trigenerare cu bioenergii, productia de H2, stocare energie termica, electrica si CO2, controlata cu soft de Managementul Energiei și AI
BioWaste to 3Energy – CCS, concept inovator, proces și sistem integrat pentru managementul deșeurilor biodegradabile și energiei regenerabile, destinat producției și stocării de energie electrică, termică, hidrogen și oxigen, gestionat cu software de management al proceselor și energiei conectat la inteligență artificială (AI).
BioWASTE to 3ENERGY – CCS soluție sustenabilă, care poate fi aplicat, implementată la nivel de comunitate, individual, guvernamental, privat pentru descentralizarea productiei si stocarea energiei electrice si termice, reducerea emisiilor de CO2 și valorificarea deșeurilor în energie utilizabilă pentru consum propriu, comercial sau voluntar, cu injecția în rețeaua națională de energie electrică și gaze cu surse de energie regenerabile.
Beneficii Cheie:
1. Generarea de Energie Curată: producție de energie electric, termică, oxigen și hidrogen din materii biodegradabile cu surse de energie regenerabile.
2. Reducerea Deșeurilor și Emisiilor: scăderea volumului de deșeuri cu până la 80-90%, reducerea costurilor de colectare, transportul, depozitare și emisiilor de CO2 prin gestionarea și valorificarea propriilor deșeuri.
3. Schimbarea Comportamentului de Consum: promovarea achiziției de produse și ambalaje biodegradabile pentru a aduce economie și valoare adăugată prin producția, utilizarea de energie electrică, termică și reducerea emisiilor de CO2.
4. Crearea de Microrețele: Descentralizarea producției și stocării energiei electrice și termice, captarea și stocarea emisiilor de CO2 la sursa de producție și consum.
Tehnologii care pot fi utilizate:
Gazeificare: prin oxy combustie cu producția de syngaz din fracția uscată a deșeurilor și biomasei. Captarea și stocarea CO2, prin arderea cu oxigen pur. Reducerea gazelor de ardere și producția unui gaz bogat în CO2.
Biometanare: Digestie anaerobă a biomasei pentru producția de biogaz. Conversia CO2 și H2 în CH4 regenerabil prin utilizarea H2 derivat din electroliză cu energie electrică din surse regenerabile.
Productia de energie electrica din surse regenerabile : sisteme fotovoltaic, eoliana, hidro, biomasa, biocombustibili
Electroliza Apei: producția de hidrogen și oxigen cu energie din surse regenerabile, utilizarea hidrogenului în digestor și în amestec cu gazul de sinteză. Utilizarea oxigenului în gazeificarea biomasei pentru reducerea emisiilor.
Stocarea Energiei: stocarea energiei electrice în acumulatori electrici, stocarea energiei termice în acumulatori termici solizi până la 300°C.
Captarea și Stocarea CO2: Captarea și stocarea CO2 generat prin procesare, în formă solidă, cenusa si carbune și gazoasă, comprimare și transport sub presiune.
Managementul Energiei - Xpower: gestionarea producției de hidrogen, energie electrică și termică. Distribuția, stocarea și transformarea energiei, electrice și termice. Utilizarea energiei pentru consum propriu sau injecția în rețea.
AI- Inteligența Artificială în Conceptul BioWaste to 3Energy - CCS: Soluție viabilă și inovatoare pentru managementul deșeurilor și producția de energie regenerabilă, îmbunătățiri în eficiența, fiabilitatea și sustenabilitate. Monitorizarea, optimizarea și automatizarea proceselor complexe, o gestionare eficientă a resurselor și reducere a impactului asupra mediului.
1. Optimizarea Proceselor de Conversie: rol crucial în optimizarea proceselor de conversie a deșeurilor biodegradabile în energie. Monitorizare și ajustare în timp real parametrii critici ai proceselor de gazeificare, biometanare și electroliză pentru a maximiza eficiența și randamentul producției de energie.
Gazeificare: ajustarea temperaturi, fluxul de oxigen și timpul de procesare pentru optimizarea producției de syngaz și a minimiza deșeurile solide.
Biometanare: control al nivelurile de pH, temperatura și concentrațiile de substrat pentru a asigura condițiile optime pentru microorganismele metanogene.
Electroliză: gestiunea de energie electrică din surse regenerabile pentru producția hidrogen și oxigen cu eficiență maximă.
2. Managementul Stocării Energiei: gestiunea eficientă de stocare a energiei electrice și termice, asigurând utilizarea optimă a resurselor și reducerea pierderilor.
Acumulatori Electrici, monitorizare niveluri consum, încărcare și descărcare, prevenind supraîncărcarea și prelungind durata de viață a bateriilor.
Acumulatori Termici: control al ciclurile de încărcare și descărcare termică, maximizând capacitatea de stocare, utilizarea energiei termice si transformarea ei in energie electrică.
3. Captarea și Stocarea CO2 prin monitorizarea și ajustarea în timp real a proceselor de separare și compresie.
Captarea CO2, ajustare parametrii de funcționare ai sistemelor de oxicombustie pentru a asigura o captare eficientă a CO2.
Stocarea CO2, gestionarea procesele de compresie și stocare pentru a minimiza costurile și a maximiza siguranța stocării CO2.
4. Gestionarea Microrețelelor Energetice prin coordonarea distribuției și utilizarea energiei în cadrul microrețelelor, asigurând un echilibru optim între producție, stocare și consum.
Distribuție și Consum: poate previziona cererea de energie și ajusta producția și stocarea pentru a asigura disponibilitatea continuă a energiei.
Injectarea în Rețea: poate gestiona injecția surplusului de energie în rețeaua națională, optimizând veniturile din vânzarea energiei in perioade cu tarife mai convenabile.
5. Optimizarea Întreținerii și Funcționării Sistemului, monitorizare starea echipamente și infrastructurii, prevenind defecțiunile și optimizând operațiunile de întreținere.
Monitorizare Predictivă: analiza datele de performanță pentru a anticipa necesitățile de întreținere și a preveni opririle neplanificat, identifica problemele în timp real și poate recomanda soluții rapide pentru remedierea acestora.
6. Analiza și Raportarea Datelor, colectare și analiza datele operaționale pentru rapoarte detaliate și informații utile de optimizarea continuă a sistemului.
Analiză în Timp Real pentru feedback imediat asupra performanței sistemului.
Rapoarte de Eficiență, rapoarte periodice privind eficiența energetică, utilizarea resurselor și impactul asupra mediului.
7. Adaptare la Schimbările de Cerere și Oferta Energetică la fluctuațiile de cerere și ofertă energetică, asigurând flexibilitatea și reziliența sistemului.
Previziuni de Cerere, utilizază modele predictive pentru a anticipa variațiile de cerere și a ajusta producția în consecință.
Managementul Surplusului, identifica perioadele de supraproducție și gestionează eficient stocarea sau vânzarea surplusului de energie.
8. Integrarea cu Tehnologii Smart Home și Smart Grid, oferind control și automatizare avansată.
Control Inteligent al Casei: utilizarea energiei în locuințe inteligente pentru a maximiza eficiența și confortul.
Interacțiune cu Rețele Inteligente: pentru optimizarea fluxului de energie și a participa la programele de răspuns la cerere.
Aplicabilitate:
Aceste sisteme de management pot fi aplicate și gestionate de către:
Consiliile Județene: Implementarea și supravegherea sistemelor BioWaste to 3Energy la nivel județean, asigurând gestionarea eficientă a deșeurilor și producerea de energie curată pentru comunități și consum propriu.
Primării: Dezvoltarea infrastructurii locale pentru colectarea și transformarea deșeurilor în energie, contribuind la sustenabilitatea orașelor și reducerea amprentei de carbon.
Societățile de Colectare a Deșeurilor: Valorificarea deșeurilor colectate prin conversia acestora în energie, creând o sursă suplimentară de venituri prin vânzarea energiei electrice și termice produse și reducerea costurilor cu transportul si angajații.
Locuințe și Cartiere Rezidențiale: Implementarea sistemelor BioWaste to 3Energy la nivel de grupuri de locuințe sau cartiere, utilizând platforme comune de colectare a deșeurilor și beneficiind de energia produsă.
Grupuri de Case: Folosirea platformelor comune pentru colectarea deșeurilor și gestionarea energiei, inclusiv încasarea contravalorii energiei electrice injectate în rețea sau vândute prin stațiile de încărcare pentru autoturisme.
Procese și Sisteme Integrate:
Gazeificare prin Oxy Combustie, Reformare cu Abur, Cracare Catalitică, Piroliză care au rol de producerea syngazului din biomasa și deșeuri uscate.
Captarea și stocarea CO2 la sursa de producție.
Biometanare a Deșeurilor Umide:
Digestie anaerobă a deșeurilor menajere umede pentru producția de biogaz.
Conversia H2 și CO2 în biometan suplimentar.
Electroliza Apei pentru Hidrogen și Oxigen: producția de hidrogen pentru creșterea eficienței digestiei anaerobe.
Utilizarea oxigenului în procesul de oxicombustie.
Aplicații și Impact:
Reducerea Emisiilor de CO2: permite captarea și stocarea eficientă a CO2, contribuind la combaterea schimbărilor climatic prin colectare la sursa, depozitare, transport și transformarea in combustibil.
Valorificarea Deșeurilor: transforma deșeurilor biodegradabile în resurse valoroase de energie, reducand costurile cu colectarea, depozitarea și transportul.
Dezvoltarea Sustenabilă: promovarea unui ciclu de viață sustenabil al biodeseurilor, bioproduselor, proprii sau achizitionate, prin utilizarea energiei regenerabile și reducerea amprentei de carbon.
https://www.youtube.com/watch?v=YLCXQIYId74&t=22s