Polska
Zmiana dla klimatu

Czy potraficie wyobrazić sobie pompę ciepła tak dużą jak boisko piłkarskie?

My potrafimy. Obecnie w naszym zakładzie w Ludwigshafen w Niemczech pracujemy nad planami budowy pomp ciepła na skalę przemysłową, które odegrają kluczową rolę w naszej strategii ochrony klimatu. Dzięki wykorzystaniu ciepła odpadowego z zakładów chemicznych i systemów chłodzenia wody do wytwarzania dużej ilości pary wykorzystywanej przez nas w produkcji, pompy ciepła radykalnie zmniejszą nasze zapotrzebowanie na paliwa kopalne.  

Zdjęcie instalacji acetylenowej BASF wykonane o świcie. Dwóch pracowników przechodzących obok instalacji. Ogólnie rzecz biorąc nasz zakład w Ludwigshafen wykorzystuje 20 milionów ton pary rocznie do produkcji składników produktów z niemal wszystkich dziedzin życia.

Inspiracja: geniusz pomp ciepła

W czasach, gdy rachunki za energię w gospodarstwach domowych sięgają zenitu, wiele się słyszy o pompach ciepła. Są bardzo imponujące. Mogą one pobierać powietrze zewnętrzne, które nie wydaje się szczególnie ciepłe, wydobywać z niego „ukryte” ciepło, sprężać je, aby uczynić je jeszcze cieplejszym, a następnie rozprowadzać je z powrotem w systemach ogrzewania i ciepłej wody. Pompa ciepła zwiększa wydajność ogrzewania i zmniejsza emisję dwutlenku węgla. To „termodynamika w działaniu”.

Graficzna reprezentacja w 3D przemysłowej pompy ciepła, pokazująca jej wielkość. Dla porównania dwóch pracowników stojących przed instalacją. Zdjęcie: Rozwiązania energetyczne MAN.

Przemysłowe pompy ciepła BASF będą tysiąc razy większe niż domowe.

Wyzwanie: potrzeba pary  

Dlaczego potrzebujemy pomp ciepła o wielkości boisk do piłki nożnej? Krótko mówiąc: połączenie nowej technologii z ochroną klimatu. Pompy ciepła pomogą nam wytwarzać ogromne ilości pary, wykorzystując energię odnawialną w sposób wysoce energooszczędny, a tym samym zmniejszający naszą emisję CO2.

Nasze zakłady chemiczne wytwarzają dużą ilość ciepła odpadowego, które obecnie pozostaje w dużej mierze niewykorzystane. Nasze pompy ciepła pobierają ciepło odpadowe z naszych zakładów i systemów chłodzenia, aby wytwarzać parę wolną od CO2. Dlaczego potrzebujemy takiej ilości pary? Ponieważ jest niezbędna do tworzenia wielu chemikaliów, które BASF dostarcza do niemal każdej branży, takiej jak budownictwo, rolnictwo, pielęgnacja ciała i wiele innych. Potrzebujemy jej mnóstwo: około 20 milionów ton pary rocznie w zakładzie w Ludwigshafen.

Bez emisji CO2: Wytwarzanie pary w oparciu o odzysk energii

Nowe sposoby wytwarzania pary wodnej odegrają znaczącą rolę w osiągnięciu naszych celów klimatycznych. Do 2030 roku zmniejszymy emisję gazów cieplarnianych z naszych zakładów produkcyjnych i zakupów energii o 25% w porównaniu z rokiem 2018. Dążymy do osiągnięcia do 2050 roku zerowej emisji CO2 netto.

Infografika przedstawiająca wydajną i bezemisyjną integrację technologii pompy ciepła z systemem Verbund firmy BASF. Pompy ciepła będą zasilane energią odnawialną i będą wykorzystywać ciepło odpadowe z zakładów produkcyjnych w celu wytwarzania pary, która będzie z powrotem zasilać system Verbund.

Nie dość, że przemysłowe pompy ciepła są tysiąc razy większe od domowych jednostek, to jeszcze panują w nich znacznie wyższe temperatury i generują parę o temperaturze ponad 120°C. Istnieją dwa rodzaje pomp ciepła, które możemy zastosować. Jeden może obsługiwać wysokotemperaturowe ciepło odpadowe o temperaturze 60°C lub wyższej, drugi wykorzystuje ciepło ze zużytej wody chłodzącej o temperaturze 30°C lub niższej. Musimy mieć obie opcje, aby oferować technologię dostosowaną do różnych potrzeb naszych zakładów.

Obecnie połowa potrzebnej nam pary jest wytwarzana przez konwencjonalne elektrownie paliw kopalnych, które wytwarzają emisję CO2. Nasze pompy ciepła, zasilane energią elektryczną ze źródeł odnawialnych, wytwarzają ogromne ilości pary i każdego roku redukują miliony ton emisji CO2. Pompy ciepła są częścią wielostronnego podejścia, obejmującego również inne technologie, takie jak e-kotły i zelektryfikowane turbiny parowe, mającego na celu obniżenie naszych emisji do poziomu zerowego netto do roku 2050. 

Dwoje badaczy BASF, jedna kobieta i jeden mężczyzna, przechodzi obok laboratorium badawczego wypełnionego sprzętem. Zrównoważony rozwój nie jest nowym pomysłem w BASF. Nasza koncepcja „Verbund” ma na celu połączenie ludzi, systemów i zakładów produkcyjnych w celu zmniejszenia ilości odpadów, ograniczenia transportu, maksymalizacji efektywności energetycznej i przekazywania wiedzy eksperckiej.

Poznaj zespół za kierownicą

Praktyczne pompy ciepła o wielkości boiska do piłki nożnej są początkowo planowane dla zakładu BASF w Ludwigshafen. „Naszym zadaniem jest znalezienie sposobów, aby firma BASF wytwarzała parę bez emisji CO2 — i właśnie to uwielbiam w mojej pracy. Opracowujemy rozwiązania, które pomagają BASF, a także społeczeństwu!” — zachwyca się Bart Van Assche, wiceprezes ds. globalnej technologii infrastrukturalnej w BASF, którego zespół przygląda się zielonej transformacji energii, takiej jak para wodna, potrzebnej do funkcjonowania zakładów chemicznych. 

Van Assche ma czwórkę dzieci w wieku od 7 do 12 lat, a jego osobista motywacja napędza go jeszcze bardziej: „Chcę mieć pewność, że będą mieć świetlaną przyszłość. Musimy przyspieszyć transformację”. Z jego punktu widzenia przyszłość nie jest daleko. Po zakończeniu studiów wykonalności powstaną instalacje pilotażowe, w których będzie można nauczyć się obsługi tych dużych pomp ciepła — pierwsza z nich zostanie uruchomiona w 2026 roku. 

„To właśnie uwielbiam w swojej pracy: razem z moim zespołem mogę opracowywać rozwiązania, które pomogą BASF, a także społeczeństwu”.
Vice President Global Infrastructure Technology

Bart Van Assche

Wiceprezes ds. globalnej technologii infrastrukturalnej

„Verbund” — siła połączonego myślenia

Zrównoważony rozwój i maksymalizacja ciepła odpadowego nie są w BASF nowymi pomysłami. Od dziesięcioleci stosujemy je w praktyce. Dowód znajduje się w sześciu naszych zakładach Verbund na całym świecie, w tym w Ludwigshafen.

Zdjęcie dźwigów dostarczających materiały budowlane dla pierwszych zakładów produkcyjnych w nowym, zaawansowanym technologicznie zakładzie Verbund firmy BASF w Zhanjiang w Chinach.

W budowie: nasz „inteligentny” zakład Verbund w Zhangjiang w Chinach. Będzie on w całości zasilany energią odnawialną.

„Verbund” oznacza w zasadzie „połączony” po niemiecku. Podejście to ma na celu połączenie ludzi, systemów i zakładów produkcyjnych w celu maksymalizacji wydajności i wiedzy specjalistycznej. Projektując i budując obiekty w sposób starannie połączony, umożliwia on uzyskanie surowców z jednego procesu. Zmniejsza to ilość odpadów, skraca transport i maksymalizuje efektywność energetyczną. Chodzi o wspólne myślenie. Pompy ciepła Ludwigshafen są doskonałym przykładem tego, jak może to działać w przypadku odzysku ciepła odpadowego. 

Idąc naprzód — więcej ​​łączności oznacza mniejszą emisję

W naszych 6 zakładach Verbund powstaje ponad 50% naszych produktów, dlatego łączność jest kluczowa dla naszej strategii ochrony klimatu w przyszłości. Jaki jest globalny wpływ? W 2020 roku ponowne wykorzystanie ciepła odpadowego jako energii pozwoliło zaoszczędzić około 18,7 mln MWh energii. To o 3,8 mln ton mniej emisji CO2. Obecnie budujemy „inteligentny” zakład Verbund w Zhanjiang w Chinach, który od początku został zaprojektowany tak, aby był zasilany w całości energią odnawialną.