Reactivated carbon as an alternative to virgin coal-based activated carbon to cut CO₂ footprint and TCO

At DESOTEC, our mission to create a cleaner, greener world is reflected in our circular business model that centres on the reactivation of spent activated carbon. This model not only minimises CO₂ emissions and serves as a pollutant sink, but also reduces the overall Total Cost of Ownership (TCO) for industrial operators. Products and services based on reactivated carbon not only reduce our reliance on imports of virgin activated carbon, potentially incurring tariffs, but also strengthen the supply chain’s resilience and bring down costs for customers.

Obliczanie naszego śladu węglowego

W firmie DESOTEC obliczyliśmy emisję gazów cieplarnianych (GHG, ślad węglowy) naszych produktów zgodnie z metodologią Bilan Carbone, opartą na Protokole ONZ w sprawie gazów cieplarnianych (GHG), normie ISO 14064 oraz dyrektywie 2003/87/WE. Bierzemy pod uwagę ekwiwalenty CO2 jako GHG, w tym nie tylko emisje CO₂, ale także metan (CH₄), podtlenek azotu (N₂O) i inne związki. Pełny wpływ emisji gazów cieplarnianych w całym cyklu życia usługi węgla aktywnego przedstawiono na rysunku 1.

Obliczenia emisji gazów cieplarnianych „od kołyski do bramy” dla czystego węgla aktywnego obejmują:

  • dostarczanie surowców na bazie węgla;
  • karbonizacja i aktywacja w celu wytworzenia produktu w postaci węgla aktywowanego;
  • transport z zakładów produkcyjnych do naszych obiektów;
  • i napełniania filtrów mobilnych.

W przypadku zwróconego zużytego węgla obejmuje to:

  • reaktywacja i wydech po obróbce;
  • i napełniania filtrów mobilnych.

Obliczenia emisji gazów cieplarnianych od początku do końca obejmują również:

  • transport napełnionego filtra do i od Klienta;
  • i potencjalnie leczenie pod koniec życia, np. waloryzacja.

Węgiel reaktywowany kontra węgiel aktywowany pierwotny

Recykling, reaktywacja i ponowne wykorzystanie zużytego węgla pozwala ograniczyć emisję CO₂ poprzez ograniczenie wydobycia/zbiórki i transportu na duże odległości węgla pierwotnego, a także utylizacji zużytego węgla aktywnego po jego wycofaniu z eksploatacji. Reaktywacja węgla działa jak pochłaniacz zanieczyszczeń, a zaadsorbowane związki są całkowicie niszczone w naszych piecach i dopalaczach oraz w miarę możliwości ponownie wykorzystywane. Co więcej, nasz proces reaktywacji zdejmuje z klienta ciężar zarządzania odpadami węglowymi.

Przyjmowanie odpadów węglowych

Potrafimy reaktywować większość zużytego węgla aktywnego, zarządzając nim zgodnie z pozwoleniami na eksploatację, protokołami bezpieczeństwa oraz odpowiednimi przepisami i normami (takimi jak RCRA, ISO 9001 i ISO 14001). Próbki są analizowane w celu ustalenia, czy zużyty węgiel aktywny nadaje się do reaktywacji, co jest szczegółowo opisane w tzw. profilu odpadowym.

W przypadku gdy nasza analiza wykaże stężenia przekraczające poziom, przy którym możemy reaktywować zużyty węgiel aktywny, wykorzystujemy naszą rozległą sieć kontaktów w branży, aby pomóc klientom znaleźć zgodną z przepisami, bezpieczną i opłacalną metodę końcowego przetwarzania, najlepiej w postaci waloryzacji energetycznej.

Aby poddać recyklingowi, zużyty węgiel aktywny jest transportowany w zamkniętych filtrach z zakładów klientów do naszych własnych zakładów, gdzie dysponujemy wiedzą i sprzętem umożliwiającym bezpieczną i zrównoważoną obsługę. Ten proces eliminuje konieczność wymiany węgla na miejscu u klienta.

Ponadto węgiel reaktywowany można ponownie wykorzystać, co daje naszym klientom korzyści skali.

Proces reaktywacji i oczyszczanie spalin

Węgiel aktywny można reaktywować wielokrotnie, co skutecznie tworzy nieskończone źródło dla naszych klientów. Dysponujemy jedną z najnowocześniejszych technologii reaktywacji, która pozwala nam reaktywować nawet mocno zanieczyszczony zużyty węgiel przy bardzo niskich stratach w procesie reaktywacji.

Podczas procesu reaktywacji, desorbowane związki ulegają całkowitemu rozpadowi w procesie pirolizy wewnątrz pieca lub całkowitemu utlenieniu w dopalaczu za piecem. Powstały strumień spalin, zawierający CO₂ i parę wodną, jest bezpiecznie odprowadzany do atmosfery, podczas gdy cząsteczki nieorganiczne, takie jak kwasy czy metale ciężkie, są neutralizowane i wychwytywane przez płuczkę, a następnie przekształcane w sole (popiół lotny).

Nasze piece i instalacje oczyszczania spalin są wyposażone w najnowocześniejszy system monitorowania emisji, aby zapewnić ich zgodność z najbardziej rygorystycznymi normami branżowymi, ustanowionymi przez władze lokalne, regionalne i krajowe. Oczywiście ściśle współpracujemy z organami ochrony środowiska, aby zapewnić skuteczne usuwanie wszelkich zdesorbowanych zanieczyszczeń, zgodnie z normami środowiskowymi.

Korzyści z reaktywowanego węgla

Oszczędność całkowitego kosztu posiadania

Reaktywacja węgla poprawia stabilność finansową klientów, oszczędzając na kosztach wydobycia/zbiórki węgla pierwotnego i jego transportu międzynarodowego (zazwyczaj z Azji). Reaktywując węgiel do ponownego użycia, klienci oszczędzają również na kosztach utylizacji zużytego węgla aktywowanego.

Reaktywacja węgla zwiększa również odporność przedsiębiorstw poprzez ograniczenie uzależnienia od importu pierwotnego węgla, co wzmacnia łańcuch dostaw i pozwala uniknąć potencjalnych nieprzewidzianych taryf.

Nasz proces reaktywacji i oczyszczania spalin jest również zaprojektowany tak, aby był jak najbardziej zgodny z zasadami gospodarki o obiegu zamkniętym. Na przykład, w naszych europejskich zakładach para wodna powstająca podczas oczyszczania spalin jest zatłaczana z powrotem do pieca, aby poprawić zdolność adsorpcyjną węgla. Odzyskujemy również ciepło do ogrzewania naszych instalacji, co zwiększa zrównoważony rozwój naszych procesów.

Redukcja śladu CO₂

Kolejną zaletą jest to, że reaktywacja węgla zamyka obieg, zmniejszając ślad węglowy działalności przemysłowej. Ogranicza emisję dwutlenku węgla związaną z wydobyciem węgla, transportem międzynarodowym i przetwarzaniem odpadów.

Rysunek 2: Porównanie względne śladu gazów cieplarnianych dla różnych gatunków węgla aktywnego firmy DESOTEC

Jeśli weźmiemy za punkt odniesienia węgiel aktywowany, emisja gazów cieplarnianych po zakończeniu cyklu życia produktu reaktywowanego jest 13-krotnie niższa.

Przyszłe kierunki rozwoju zrównoważonego rozwoju

Mając zrównoważony rozwój w centrum naszej strategii, nieustannie poszerzamy naszą ofertę zrównoważonych produktów, w szczególności poprzez prowadzenie prac badawczo-rozwojowych.

W Europie nasz najnowszy, przełomowy zakład produkcyjny dedykowany rynkowi biogazu wesprze tę strategię i jeszcze bardziej zmniejszy nasz ślad węglowy (CO₂). Zakład ten ma zdolność reaktywacji węgla impregnowanego, silnie nasyconym H₂S, produkując w ten sposób węgiel aktywny o tej samej jakości co węgiel pierwotny – co dodatkowo obniża ślad węglowy (CO₂).

Ta opatentowana i unikatowa na skalę światową technologia rewolucjonizuje przetwarzanie zużytego węgla aktywnego z rynku biogazu, przekształcając je w model gospodarki o obiegu zamkniętym, wspierając zrównoważony rozwój, lokalne gospodarki, niezależność energetyczną i efektywność kosztową. Proces ten pozwala nawet na produkcję gipsu – z odzyskanej siarki zaadsorbowanej na zużytym węglu aktywnym – który jest wykorzystywany jako materiał budowlany, co dodatkowo zwiększa efektywność o obiegu zamkniętym i zrównoważony rozwój.