Je vaše technologie opravdu nejlepší dostupná? Evropa si začíná připravovat BAT pro průmysl budoucnosti

To, co je dnes považováno za nejlepší dostupnou techniku, nemusí být za několik let technologickým vrcholem. Právě s touto skutečností začíná evropská průmyslová politika systematičtěji pracovat. V roce 2024 zahájilo činnost nové evropské inovační centrum INCITE, které má v rámci revidované směrnice o průmyslových emisích IED 2.0 vyhledávat a hodnotit inovativní průmyslové techniky z hlediska jejich environmentální výkonnosti.

Jeho práce přitom není samoúčelným technologickým mapováním. Výsledky INCITE mají sloužit jako podklad pro budoucí přípravu a revize referenčních dokumentů o nejlepších dostupných technikách BREF a při posuzování toho, zda se konkrétní inovativní techniky mohou stát BAT.

Nový článek v systému IED

INCITE, tedy Innovation Centre for Industrial Transformation and Emissions, je jedním z nových prvků revidované směrnice o průmyslových emisích. Jeho úloha souvisí s potřebou průmyslové transformace, která se už nemůže opírat pouze o technologie běžně používané v současných provozech. Evropská komise proto vytvořila mechanismus, jehož prostřednictvím chce systematicky sledovat techniky, které jsou technologicky dostatečně vyspělé, mají potenciál přinášet významné environmentální přínosy a mohou být v budoucnu relevantní při stanovování nejlepších dostupných technik.

Hodnocení se vztahuje k širší environmentální výkonnosti průmyslových technik, včetně dekarbonizace, prevence a omezování znečištění, energetické a materiálové účinnosti, využívání zdrojů nebo principů cirkulární ekonomiky. Právě tím se INCITE odlišuje od běžného sledování technologického vývoje. Jeho výsledky mají postupně vstupovat do mechanismu, který má přímý význam pro budoucí evropské environmentální požadavky na průmyslové provozy.

První technická zpráva INCITE, kterou připravilo Společné výzkumné středisko Evropské komise JRC, proto stojí za pozornost nejen jako přehled současných inovací. Představuje první rozsáhlejší výstup nového systému a ukazuje, jaké technologie se v evropském průmyslu dostávají do hledáčku v okamžiku, kdy se rozhoduje o jejich dalším technologickém a komerčním rozvoji.

Zpráva, kterou je možné si stáhnout na konci článku, vychází z analýzy 563 demonstračních projektů realizovaných v letech 2020 až 2025. Pozornost se soustředí na technologie, které se dostaly do pokročilejších fází technologického vývoje a u nichž už lze hodnotit jejich fungování v podmínkách blízkých průmyslovému provozu. Právě stupeň technologické připravenosti TRL je jedním z důležitých parametrů, se kterými INCITE pracuje.

Výsledky přitom ukazují, že značná část sledovaných technologií už je poměrně blízko praktickému nasazení. Přibližně třetina projektů dosahuje úrovně TRL 7, tedy demonstrace systému v relevantním prostředí, a významná část se nachází ještě dále. U technologií na TRL 8 je systém již kompletní a kvalifikovaný, zatímco TRL 9 znamená ověřenou technologii v reálném provozu. V celém souboru představuje TRL 7 celkem 33 procent a TRL 9 dalších 28 procent projektů.

Od sledování inovací k budoucím BAT

Význam tohoto přístupu vynikne při pohledu na samotný systém BAT. Referenční dokumenty BREF dnes představují jeden z klíčových podkladů pro určování nejlepších dostupných technik pro jednotlivá průmyslová odvětví. BAT přitom není synonymem pro technologicky nejnovější zařízení. Jde o techniku, která je z hlediska environmentální ochrany považována za nejlepší při současném zohlednění její technické a ekonomické dostupnosti.

Jenže právě mezi technologickým vývojem a okamžikem revize BREF může vzniknout významná mezera. Technologie se může v průmyslu rychle vyvíjet, zatímco legislativní rámec na tento vývoj reaguje s určitým časovým odstupem. INCITE má tuto mezeru pomáhat zmenšovat. Systematicky shromažďuje informace o inovativních technikách a vytváří znalostní základnu, ze které mohou evropské instituce vycházet při budoucím hodnocení BAT.

Změna uvažování pro investory

Pro průmyslové podniky je důležité, že se tím do úvah o budoucích BAT dostávají také technologie, které dnes ještě nemusí být standardním vybavením většiny provozů. Z pohledu investora to znamená poměrně zásadní věc. Při rozhodování o technologii s dlouhou životností už nemusí být dostačující otázka, zda zařízení vyhovuje současným požadavkům. Relevantní může být také to, jak si povede technologie v okamžiku, kdy bude příslušný BREF znovu revidován.

První zpráva INCITE proto stojí za čtení i z pohledu českého průmyslu. Zdaleka nejde pouze o vodík, elektrifikaci nebo zachytávání oxidu uhličitého. Mezi sledovanými technologiemi jsou řešení pracující s odpady jako surovinami, s recyklovanými materiály, vedlejšími produkty průmyslových procesů, účinnějším využíváním vody nebo snižováním materiálové náročnosti výroby. Právě tři sektory, železo a ocel, chemický průmysl a výroba cementu, vápna a oxidu hořečnatého, představují přibližně 65 procent všech identifikovaných demonstračních projektů.

Nové využití odpadu v chemii a cementářství

Zajímavé je například postavení technik, které využívají odpady jako vstupní surovinu pro chemickou výrobu. V tomto případě se posuzování neposouvá pouze směrem k otázce, jak odpad bezpečně odstranit. Podstatnější je, zda lze materiál, který by jinak skončil v odpadu, technologicky převést na surovinu použitelnou v novém výrobním procesu. Podobně se v cementářství objevují technologie zaměřené na selektivní zpracování odpadního betonu a získávání jeho jednotlivých materiálových složek.

Konkrétní příklad nabízí technologie Torero společnosti ArcelorMittal v belgickém Gentu. Odpadní dřevo typu B, například z dřevotřískových desek nebo dýh, se nejprve zbavuje nečistot, suší a následně podrobuje torrefakci (tepelnému zpracování bez přístupu kyslíku) při teplotě přibližně 250 až 320 °C. Výsledný biouhel se používá jako náhrada pulverizovaného uhlí (velmi jemně rozemleté uhlí) ve vysokých pecích. Technologie dosáhla přibližně TRL 8 až 9 a v současnosti nahrazuje zhruba 5 procent pulverizovaného uhlí. Teoreticky by bylo možné dosáhnout až 25 procent, limitujícím faktorem je však dostupnost vhodné vstupní suroviny. Demonstrace v Gentu v současnosti spotřebovává přibližně 13 procent celkové dodávky odpovídajícího odpadu ze dřeva dostupného v Belgii.

Recyklace kovového prachu a konvertorových kalů

V ocelářství jde například o využití ocelárenských prachů. Technologie RecoDust umožňuje jejich zpracování ve flash reaktoru, při němž se získává zinek ve formě oxidu zinečnatého a současně železná frakce, která může být vrácena zpět do výroby železa a oceli. Podle reportu lze tímto způsobem recyklovat přibližně jedno procento železa vznikajícího při výrobě oceli. Technologie navíc umožňuje využít vznikající strusku jako nízkoprocentní železnou rudu a vyrobený oxid zinečnatý jako surovinu pro výrobu zinku. U procesu podle JRC nevznikají žádné pevné ani kapalné odpady, protože zbytkové materiály jsou recyklovány nebo využity.

Dalším příkladem je technologie využívající odpady vznikající přímo v ocelárnách. Při výrobě oceli v kyslíkovém konvertoru lze do vsázky zařadit až 10 procent aglomerovaných odpadů nebo volně tekoucího šrotu. Report uvádí například konvertorové kaly a okuje, případně další odpadní proudy s vysokým obsahem oxidu vápenatého. Materiál se připraví aglomerací a následně se vrací do výrobního procesu.

Pozornost je věnována také strusce. U výroby surového železa představuje její množství přibližně 10 až 15 procent produkce surového železa. Technologie INBA umožňuje granulaci a odvodnění strusky a její následné využití. V reportu je současně uvedeno, že u ocelářských procesů lze strusku využívat například jako materiál s potenciálem pro výrobu cementářských pojiv.

Pokročilé metody zpracování polymerů a plastů

V chemickém průmyslu INCITE označuje jako samostatnou technologickou cestu využití odpadu jako suroviny. Report zde zahrnuje odpadní plasty, odpadní biomasu a další průmyslové odpady, které mohou nahrazovat fosilní vstupní suroviny při výrobě chemických látek. Mezi sledovanými technologiemi jsou například pyrolýza odpadních plastů, hydrotermální zpracování polymerů, chemická recyklace PET a polystyrenu nebo recyklace polyuretanů.

Další skupinu představují technologie využívající bio kaly a odpady z papírenského průmyslu. U projektu BAMBOO je například mokrý bio kal sušen a peletizován na pevné palivo určené pro kogenerační jednotku. Technologie dosahuje TRL 7. U jiného projektu společnosti ALIER je kotel zásobován biomasou a současně bioplynem vznikajícím z odpadu při výrobě papíru. Tento projekt dosahuje TRL 9.

Energetická soběstačnost díky eukalyptovým pilinám

V papírenském průmyslu je uvedena také technologie využívající odpadní dřevo a další zbytkovou biomasu. Společnost The Navigator Company v Portugalsku upravila palivový systém vápenky tak, aby mohl místo zemního plynu a topného oleje využívat 100 procent biomasy ve formě prášku vyrobeného z pilin eukalyptového dřeva. Technologie dosáhla TRL 9.

Zajímavým příkladem je také využití tuhého alternativního paliva. Projekt ve Francii používá lokálně získané RDF s vysokým podílem biologicky rozložitelného materiálu k výrobě 32 MW tepelné energie. Současně podle údajů INCITE zabraňuje tomu, aby přibližně 50 000 tun popela ročně skončilo na skládce, protože popel je využíván při výstavbě silnic. Technologie je hodnocena na TRL 9.

Stabilní minerály ze zachyceného oxidu uhličitého

Odpadní materiály se objevují také u technologií zaměřených na zachytávání a využití oxidu uhličitého. U technologie CO₂ mineralisation je zachycený oxid uhličitý reakcí s alkalickými odpadními proudy, například struskou nebo popelem, převáděn na stabilní karbonátové minerály. Ty mohou být následně využity jako doplňková cementářská surovina. Demonstrátor CO2ncrEAT společnosti Lhoist v Belgii dosahuje podle reportu TRL 9.

INCITE tak mezi inovativními průmyslovými technikami zachycuje širokou škálu materiálových toků, které dnes vznikají jako odpady nebo vedlejší produkty. Patří mezi ně ocelárenské prachy a kaly, strusky, okuje, odpadní dřevo, bio kaly, odpadní plasty, popílky nebo tuhá alternativní paliva. V řadě případů přitom nejde o dodatečné zpracování odpadu po skončení výrobního procesu, ale o jeho přímé zapojení do nové výrobní nebo energetické technologie.

Dokument ke stažení:

INCITE Technical Report on Innovative Techniques (TRIT)