Iseteenindus

Kuidas plastist, rehvidest ja põlevkivist õli välja kuumutada ehk mis on pürolüüs?
Keemiatööstus

04.07.2022

Eesti Energia rajab Ida-Virumaale süsinikuneutraalse ja jäätmevaba keemiatööstuse, mis töötleb koos põlevkiviga uueks kasulikuks tooraineks raskesti käideldavad jäätmed nagu vanarehvid ja prügiplasti.

Asendame vedelkütuste tootmise kemikaalide tootmisega, mida on tarvis igapäevaste toodete valmistamiseks. Nii aitame lahendada keskkonnaprobleeme, luues võimekuse koos põlevkiviga kemikaalideks töödelda kogu Baltimaades tekkiv prügiplast ja rehvijäätmed.

Võtsime appi Tallinna Tehnikaülikooli põlevkivi kompetentsikeskuse, et näidata kõige väiksemal ja hoomatavamal viisil, kuidas plastist, rehvidest ja põlevkivist tekib õli, mida hiljem kemikaalideks töödelda. Just selles samas Kohtla-Järvel asuvas laboris tõestasid Taltechi teadlased, et selline asi on üldse võimalik. Vanarehvide pürolüüsi alustab Eesti Energia juba 2023. aastal, plastidega alustame 2022. aastal tööstuskatseid ehk jõuame laborist tehasesse.

1. Millised jäätmed Enefiti pürolüüsitehastesse sobivad?

Vanarehvid, millest eemaldatakse ja antakse taaskasutusse metall ja tekstiil. Pürolüüsiks purustatakse rehvid väikesteks tükkideks.

Plastijäätmed, mida muul moel ei ole võimalik uuesti ringlusse võtta. Enefiti tehaste suur eelis on võimalus ümber töödelda erinevate plastide segu koos muu prügiga.

Labori tasemel on muide tõestatud ka elektrituulikute labade sobivus pürolüüsi protsessi, kuid kas need ka päriselt kunagi Enefiti tehastesse jõuavad, näitavad tulevased uuringud. Labade ümbertöötlemine aitaks samuti leevendada roheelektri keskkonnamõju, sest eluea lõpus labad enamasti ladestatakse. Probleeme pole ka kunstmuruväljakute kummist ja plastist koosneva katte ümbertöötlemisega.

2. Mis saab kogutud jäätmetest enne pürolüüsi?

Plasti- ja rehvijäätmed ning põlevkivi purustatakse enne pürolüüsiseadmesse ehk retorti sisenemist. Laboris on purusti mehe, tehases väiksema korteri mõõtu. Vanarehvid ja prügiplast purustatakse juba enne tehasesse jõudmist.

Oluline etapp on ka tooraine kuivatamine, mis aitab tagada protsessi laitmatu toimimise ja lõpptoote kvaliteedi. Kui laboris on selleks tarvis kuivatusahju, siis Enefiti tehases, kasutatakse tooraine kuivatamiseks pürolüüsi käigus tekkivat kuuma gaasi, millega toorainet suurte seadmetega piltlikult öeldes föönitatakse.

3. Kuidas me teame, kui palju plasti- ja rehvijäätmeid võib tehases korraga pürolüüsida?

Põlevkivi kompetentsikeskuse laboris tõestati esmalt, et pürolüüsida saab rehve ja erinevaid plastitüüpe eraldi, aga ka segudena. Saadud teadmisi katsetatakse järgmistel ja suurematel seadmetel kuni tehaseni välja, et leida parim nö retsept. Tehases võiks esimeses etapis jõuda jäätmete osakaal 15 protsendini, kuid tulevikus pole välistatud, et põlevkivi kui tooraine osakaal lõpp-produktiks saavas kemikaalis on alla poole. Aga et jõuda laborist kaugemale, tuleb segud täpselt parajaks mõõta. Palju sõltub ka sellest, kui palju toorainet jäätmeplastide ja vanarehvide näol saada on. Eestis tekkivad jäätmed moodustavad vaid osa Enefit-tehaste potentsiaalist, mis tähendab, et suudame aidata lahendada ka lähinaabrite prügiprobleeme.

4. Kuidas pürolüüs käib?

Parajaks mõõdetud tooraine segatakse laboris hoolikalt läbi ja tõstetakse kogu protsessi kõige olulisemasse seadmesse – retorti. Kui laboris ei ole see suurem kohvikruusist, siis pürolüüsitehase retordil on pikkust 18 meetrit ja läbimõõt on üle 6 meetri. Ehk see on umbes ühe paarismaja mõõtu seade. Erinevalt laborist, keerleb retort tehases ringi ja segab tooraine ise läbi.

Pürolüüs ise on looduslik keemiline protsess, kus toimub materjali kuumutamine kinnises ruumis ilma õhu juurdepääsuta sellise temperatuurini, kus materjal lisatud kuumuse mõjul erinevateks uuteks aineteks lagunema hakkab. Looduses tekib niiviisi maapõues elusorganismide jäänustest läbi põlevkivi miljonite aastate jooksul nafta ja gaas. Inimkond tunneb protsessi vähemalt kiviajast saadik, kui õppis puidust tõrva ja pigi tegema seda ilma õhu juurdepääsuta kuumutades.

5. Kui kõrge peab olema temperatuur, et plastist, rehvidest ja põlevkivist õli välja kuumutada?

Väga kõrge! Labori retordis võib temperatuur tõusta üle 500 kraadi, kuid tehases on see püsivalt kuni 485 °C.

6. Mis pürolüüsi käigus tekib?

Orgaanilise materjali lagunemine toimub kindlat rada pidi. Esmajärjekorras lagunevad kõige nõrgemad sidemed. Eriti siis, kui lagunemise tulemusena tekib mõni väike kergesti lenduv molekul, näiteks metaan, vesi, vesiniksulfiid, süsinikdioksiid. Need moodustavad pürolüüsi gaasi. Lagunemisel tekivad suuremad molekulid, mis samuti pürolüüsi segust eralduvad, kuid on tavatingimustes vedelad, moodustavad pürolüüsiõli.