Absolicon étudie le séchage des boues d'épuration avec la chaleur solaire à 140°C

Publié le12 décembre 202112 décembre 2021AuteurSusan Kraemer

Le PDG Joakim Byström dans l'un de leurs champs solaires IMAGE@Absolicon

Actuellement en Suède, les boues d'épuration municipales sont épandues sur les terres comme engrais. Mais, une réduction des deux tiers de cette méthode actuelle de traitement des boues sera nécessaire si une nouvelle loi proposée est adoptée.

À l'avenir, en raison des préoccupations concernant la contamination par les métaux lourds et d'autres polluants, les boues d'épuration suédoises devront être séchées, ce qui nécessite de la chaleur.

Cette nouvelle utilisation potentielle de la chaleur solaire par l'industrie a suscité l'intérêt d'Isak Svensson, un nouveau diplômé en génie civil embauché par la société solaire thermique suédoise Absolicon pour travailler sur les applications de la chaleur solaire industrielle liées à l'eau, après une maîtrise en génie de l'environnement.

Svensson a effectué une première analyse coûts-avantages du séchage des boues en utilisant l'énergie solaire concentrée pour fournir de l'air chaud à une température de 140 °C pour les sécher.

"C'est une sorte de nouvelle application pour nous", a-t-il déclaré. "Nous utilisons de l'eau dans les collecteurs et pouvons produire de la vapeur, mais vous pouvez également utiliser des échangeurs de chaleur pour obtenir de l'air chaud si vous le souhaitez. Cela dépend de l'application, mais dans le séchage des boues que nous examinons maintenant, nous allons Dans mon projet de thèse pour Absolicon, que j'ai présenté à la conférence SolarPACES, je me suis penché sur cette application pour une station d'épuration précise et une analyse économique basée sur de multiples facteurs, comme mettre un prix sur les émissions de gaz à effet de serre de dioxyde de carbone, etc. ."

Le consortium du projet, qui comprend Huber Waste Water Solutions, un fabricant de différentes applications de traitement des eaux usées, a reçu un financement de 45 000 USD de l'agence suédoise de l'innovation pour évaluer les options renouvelables pour le séchage des boues - et pour accroître la participation suédoise à Horizon Europe en faisant un demande de subvention de l'UE pour construire un démonstrateur à échelle réelle pour prouver le concept.

Les capteurs solaires ont une face avant plate pour un nettoyage facile IMAGE@Absolicon

"Actuellement, ce projet en est à ses débuts - notre prochaine étape consiste à mener une étude de faisabilité plus détaillée", a-t-il déclaré. "Nous faisons cela avec Huber Waste Water Solutions. Ils ont ce séchoir à bande qui, selon nous, a des spécifications techniques prometteuses pour l'intégration avec les capteurs solaires, nous allons donc mener une étude de faisabilité avec eux, puis demander une autre subvention à Horizon Europe pour construire un démonstrateur à échelle réelle, une fois que nous aurons les résultats de cette étude de faisabilité."

Dans sa thèse de master, Svensson a comparé trois options pour assurer un fonctionnement toute l'année : 100 % biogaz, 50/50 biogaz et solaire, et 100 % solaire – avec un stockage intermédiaire des boues. Après avoir fait le calcul pour trois alternatives, il a déterminé qu'un hybride solaire-biogaz permettrait au séchage des eaux usées de fonctionner de manière plus économique 24 heures sur 24.

"Au Danemark, il y a eu beaucoup de développement dans les stockages de chaleur où ils construisent en fait une très grande fosse dans le sol et y stockent de l'eau chaude", a expliqué Svensson. "Ils peuvent rendre ce stockage thermique si important que vous pouvez avoir un stockage thermique saisonnier ; l'utiliser également pendant l'hiver. Vous pouvez stocker la chaleur pour la nuit, mais aussi pour les différentes saisons."

L'étape suivante consiste à mener une étude de faisabilité plus détaillée pour évaluer l'intégration technique et optimiser l'économie, puis développer un démonstrateur de séchage solaire des boues pour montrer la preuve de concept en Suède, puis développer cette configuration clé en main que les partenaires de la chaîne de production peuvent commercialiser dans différentes parties. du monde.

Absolicon exploite la plus grande installation solaire thermique utilisant l'énergie solaire à concentration en Suède pour fournir de la chaleur au réseau de chauffage urbain local.

Ils fournissent également des installations solaires à des clients industriels dans toute l'Europe, tels que des brasseries et des fabricants de produits chimiques. Selon les installations et la zone d'installation disponible, les champs solaires peuvent être installés au sol ou dans une installation surélevée ou sur le toit, comme l'installation pour Colgate Palmolive en Grèce. Leurs systèmes complets clé en main pour une installation sur site comprennent des collecteurs, des pompes et des systèmes de contrôle.

Le poids léger rend les applications industrielles accessibles au sol ou sur le toit IMAGE@Absolicon

L'une des raisons pour lesquelles l'énergie solaire photovoltaïque s'est développée rapidement est que la technologie se prête à la production de masse et à divers marchés. Les panneaux solaires individuels sont petits et évolutifs. Les propriétaires peuvent installer seulement quelques panneaux pour un toit, et les développeurs peuvent installer plusieurs livraisons de panneaux pour construire des fermes solaires à grande échelle. Des outils d'estimation en ligne sont disponibles dans le commerce pour les utilisateurs finaux.

De même, le site Web d'Absolicon comprend un outil d'estimation en ligne permettant aux clients individuels de chauffage industriel d'obtenir des estimations d'économies personnalisées pour l'abandon des sources de chaleur actuelles et le passage à la chaleur solaire.

Le simulateur de terrain d'Absolicon permet aux clients potentiels de saisir la position et la taille de leur installation potentielle, et tient compte du DNI local pour produire un coût et une sortie estimés : "Les résultats sont affichés en temps réel et un résumé est envoyé à votre adresse e-mail afin que vous peut étudier les calculs dans la paix et la tranquillité."

"Dans notre exemple, nous savons que le séchage des boues d'épuration nécessite environ 0,8 kilowattheure d'énergie thermique par kilogramme d'eau évaporée", a déclaré Svensson.

"Donc, si vous savez combien de boues vous avez, il est assez facile de calculer la quantité d'énergie dont vous auriez besoin pour les évaporer. Ensuite, en fonction de la sécheresse que vous souhaitez, il est assez facile de voir la taille du champ solaire dont vous auriez besoin. "

Absolicon semble être le premier fabricant de capteurs solaires thermiques à essayer de rendre la forme de production de chaleur du solaire aussi productible en masse et aussi facile à commander que le PV.

Une collaboration avec la société de robotique ABB a permis d'accélérer la production du collecteur de plusieurs heures à six minutes IMAGE@Absolicon

L'entreprise a récemment développé une chaîne de montage automatisée pour ses capteurs solaires paraboliques, en collaboration avec la société de robotique ABB, qui a accéléré le temps de fabrication de trois unités par jour à une toutes les six minutes. L'objectif est d'avoir des partenaires de ligne de production dans chaque pays qui peuvent produire les collecteurs pour ces types d'applications.

Absolicon estime qu'en produisant un capteur solaire toutes les six minutes avec la robotique d'ABB, ils peuvent rendre leurs collecteurs solaires compétitifs par rapport à l'énergie fossile pour la chaleur industrielle. Absolicon serait donc bien placé pour être un fournisseur mondial de capteurs solaires produits en série pour cela et bien d'autres applications de chaleur industrielle.

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CatégoriesNouvelles et analyses CSP