Czy zielony wodór może zastąpić gaz ziemny w przemysłowym cynkowaniu ogniowym? Badanie tej kwestii zostało podjęte przez specjalistę w dziedzinie obróbki powierzchni, firmę ZINQ, wraz z partnerami: Wyższą Szkołą w Westfalii (Westfälische Hochschule) oraz spółką ProPuls GmbH w ramach projektu „H2Rollout“. W zakładzie w Castrop-Rauxel trwają obecnie prace w ramach dofinansowanego projektu rozwojowego; konkretne testy praktyczne na wannie cynkowniczej w warunkach ciągłej eksploatacji zaplanowano na późniejszy termin. W pierwszej kolejności przeprowadzane są symulacje, prace projektowe oraz wstępne badania związane z bezpieczeństwem, zanim nastąpi rzeczywiste wdrożenie zmodyfikowanego palnika płaskopłomieniowego.

Cynkowanie ogniowe wymaga temperatur ponad 450 °C. Do tej pory energię tę dostarczał gaz ziemny. Wodór stanowi alternatywę bezemisyjną: spala się bez udziału CO2, ale charakteryzuje się inną specyfiką płomienia. W efekcie płomień reaguje inaczej, a rozkład temperatur w kotle ulega zmianie. Jak tę technologię można wdrożyć w wymagającej codziennej praktyce przemysłowej – to właśnie chcą ustalić zaangażowane podmioty.

Stopniowe przygotowanie do późniejszego zastosowania w praktyce

„Chcemy wcześnie zrozumieć, w jaki sposób możemy bezpiecznie i wydajnie wykorzystywać wodór“ – mówi Robert Mill, kierownik ds. automatyzacji i technologii instalacji w ZINQ Technologie GmbH, kuźni innowacji Grupy ZINQ. „Technologia, regulacje, infrastruktura i koszty muszą do siebie pasować. Dlatego równolegle sprawdzamy, w jaki sposób nasze lokalizacje będą mogły być w przyszłości niezawodnie zaopatrywane w wodór“.“

W lokalizacji Castrop-Rauxel powstaje obecnie środowisko pilotowe do przyszłych testów: przewiduje się dalszy rozwój płaskopłomieniowego palnika przystosowanego do wodoru w taki sposób, aby w perspektywie mógł on zastąpić dotychczasowy wariant gazowy. Wdrożenie do eksploatacji w kotle cynkowniczym będzie odbywać się stopniowo po zakończeniu bieżących prac modelowych oraz analiz bezpieczeństwa i będzie uzależnione od ich wyników.

Wsparcie naukowe i rozwój techniczny

Politechnika Westfalska symuluje warunki przepływu w palniku, towarzyszy fazie koncepcyjnej i analizuje potencjalny wpływ na spaliny, sprawność oraz bezpieczeństwo. Uczestnicząca również w projekcie spółka ProPuls GmbH opracowuje odpowiednią technikę sterowania i regulacji, aby palnik mógł później niezawodnie utrzymywać wąskie zakresy temperatur kotła cynkowego. Wszystkie etapy odbywają się początkowo w warunkach symulacyjnych, przygotowując w ten sposób planowany test w rzeczywistych warunkach.

Projekt obejmujący całą branżę

„H2Rollout“ jest częścią inicjatywy H2Raum i jest finansowany przez Federalne Ministerstwo Edukacji i Badań Naukowych w ramach programu „T!Raum – TransferRäume für die Zukunft von Regionen“. Do 2028 roku projekt bada podstawową wykonalność przestawienia palników płaskopłomieniowych na wodór na przykładzie cynkowni w Castrop-Rauxel. Wyniki mają w przyszłości posłużyć jako orientacja dla innych cynkowni oraz przemysłu energochłonnego, który również potrzebuje wysokiego ciepła procesowego.

Planet ZINQ jako rama

Przedsięwzięcie wpisuje się w cyrkularny model biznesowy Planet ZINQ, za pomocą którego ZINQ systematycznie napędza transformację w kierunku neutralnej dla klimatu gospodarki obiegu zamkniętego. Planet ZINQ realizuje trzy cele: zero emisji dwutlenku węgla (Zero Carbon), zero odpadów (Zero Waste) oraz zero zanieczyszczeń (Zero Pollution). Projekt H2Rollout potencjalnie przyczynia się do osiągnięcia celu Zero Carbon poprzez badania nad sposobami pozyskiwania neutralnego pod względem emisji CO2 ciepła procesowego. Robert Mill podsumowuje to następująco: „Krok po kroku uczymy się, symulujemy, walidujemy i dzielimy się naszą wiedzą. Po pozytywnych wynikach analiz przechodzimy do testów w rzeczywistych warunkach, których celem jest pierwsze w historii ZINQ wykorzystanie czystego wodoru: w ten sposób w perspektywie czasu powstaje u nas nie tylko neutralne dla klimatu cynkowanie, ale także model możliwy do przeniesienia na całą branżę“.“