Hulladékból üzemanyag

A fenntartható hulladékkezelés és az újrahasznosítás szektorában ért el jelentős áttörést egy magyar vállalat, a PGB Engineering Kft., amely a Pannon Egyetemmel és a MOL-lal együttműködve ipari léptékű technológiákat fejlesztett ki a műanyag, gumi és egyéb szénhidrogén hulladékok újrahasznosítására. Ez a projekt nem csupán mérnöki bravúr, hanem egy ígéretes lépés a valódi körforgásos gazdaság felé.

Amikor a tapasztalat találkozik az innovációval

A 2004-ben alapított, 100 százalékban magyar tulajdonú PGB Engineering Kft. immár két évtizedes tapasztalattal rendelkezik a vegyipari technológiák tervezésében és kivitelezésében. A budapesti székhelyű cég, melynek csapatában több regisztrált tervezőmérnök dolgozik, különösen erős a gépbiztonság- és robbanásbiztonság-technika területén. Nemzetközi referenciáik Lengyelországtól Oroszországig, Németországtól Dániáig terjednek, bizonyítva globális versenyképességüket.

A vállalat filozófiája a folyamatos innovációra épül, amit jól mutat, hogy már 2004-ben, alapításunkkor egy Ipar 4.0-ás megoldással, a Magyar Suzuki rádiófrekvenciás azonosító rendszerével debütáltunk- kezdte előadását a BME VIK előadótermében Papp Géza, a cég ügyvezetője. Mint mondta, ez a szemlélet, valamint a K+F területén szerzett jelentős tapasztalatuk – például a MOL számára készített 13 technológiát felvonultató vegyipari tanlabor – tette lehetővé, hogy egy olyan projekten dolgozzanak, amely a hulladékok újra alapanyaggá alakítását valósítja meg.

A projekt háttere és céljai: hulladékból érték

A fejlesztés alapvető motivációja a szénhidrogén alapú hulladékok, mint a műanyag, gumi vagy fáradt olaj, újragondolása. A cél az, hogy ezeket az anyagokat ne hulladékként, hanem értékes alapanyagként kezeljék, visszavezetve őket a gyártási ciklusba. A Pannon Egyetem MOL Ásványolaj- és Széntechnológiai Intézeti Tanszékével való együttműködés keretében a PGB Engineering olyan K+F-re alkalmas félipari reaktor bázist hozott létre, melynek segítségével alap kutatások, illetve ipari fejlesztések megvalósíthatók a körforgásos gazdaság jegyében.

A sikeres kutatások eredményeként a MOL, a MOHU integrációjával korlátlan alapanyagforráshoz juthat, állandóan megújuló körforgást biztosítva. Így a műanyag zacskókra, csomagolóanyagokra vagy edényekre a jövőben már más szemmel tekinthetünk- húzta alá Papp Géza.

Komplex mérnöki kihívások

A PGB feladata volt a 

• teljes épület tervezés (építész, statikus, épületgépészet, épületvillamosság, világítás, tűzjelző, gázjelző, vagyonvédelem, informatikai hálózat, robbanásvédelem, villámvédelem);
• reaktor rendszerek és segéd berendezéseik tervezése, gyártása, telepítése, beüzemelése;
• reaktor rendszerek villamos irányítástechnikai tervezése, gyártása, telepítése, beüzemelése;
• számítógépes felügyeleti és vezérlő rendszer programozása, saját adatgyűjtő rendszer tervezése, fejlesztése, implementálása, ide értve az OT hálózat kibervédelmi kialakítását is.

Ezek a rendszerek speciálisak, hiszen extrém hőmérsékleteken (akár 1000°C) és nyomásokon (akár 100 bar) üzemelnek, gyakran hidrogénnel, ami a robbanásbiztonság-technika egyik legveszélyesebb gáza. A tervezési folyamat közel egy évet vett igénybe, melynek során a kutatói igények és az épület adottságai közötti egyensúlyt kellett megtalálni. A gyártás és installáció további 12-14 hónapot ölelt fel, közel 100 szakember összehangolt munkájával.

A villamos irányítástechnika terén a PGB Engineering Siemens eszközökre támaszkodott. A reaktorok vezérlését két SIMATIC S7-1500 PLC konfiguráció látja el, melyekhez robbanásbiztos kivitelű SIMATIC ET200 állomások csatlakoznak, közvetlenül fogadva a gyújtószikramentes mérési jeleket. A motorokat és szivattyúkat SINAMICS G120 frekvenciaváltók vezérlik, míg a fűtéseket SIRIUS 3RF szilárdtest relék szabályozzák. A technológiai nyomást SITRANS P220 robbanásbiztos nyomástávadók mérik, az alapanyag adagolást pedig SIWAREX WP321 mérlegrendszer biztosítja.

A kommunikációs gerincet a PROFINET hálózat adja, melyhez SCALANCE XB hálózati kapcsolókat és Siemens ipari Ethernet kábeleket használtak. A projektben 448 gyújtószikramentes kör, 17 frekvenciaváltós hajtás, 53 villamos fűtés és 50 PID szabályzókör működik, összesen 37 PROFINET állomással. Az energiaelosztást Siemens SITOP PSU tápegységek és PSE biztonsági modulok biztosítják. Említésre méltóak a Siemens előre gyártott, minősített robbanásbiztos vezérlőszekrényei, amelyek egyszerűsítették a telepítést és a megfeleltetést.

Kihívások és megoldások: egyedi problémák, egyedi válaszok

Az ügyvezető a jövő mérnökeinek kifejtette, hogy egy ilyen komplex K+F projekt során számos váratlan kihívással kellett szembenézni. A nemzetközi helyzet, mint az izraeli konfliktus, befolyásolta az alkatrészbeszerzést és a szállítási határidőket, ami rugalmas gyártóváltásokat és logisztikai újratervezést igényelt. Veszprémben, az egyetemi városban az ingatlanbérlés nehézségei miatt a kollégák elszállásolása is fejtörést okozott.

A helyszíni telepítés során is adódtak meglepetések. Egy 6,5 méter magas berendezés beemelésekor derült ki, hogy a padlózat magasabb lett a tervezettnél. Ez azonnali beavatkozást igényelt: légtechnikai csőszakaszt kellett bontani, lámpát áthelyezni, és a berendezés lábait a helyszínen módosítani. A szűkös határidők és a pókdaru korlátozott rendelkezésre állása miatt a PGB Engineering csapatának azonnal, ad hoc jelleggel kellett reagálnia.

A biztonság is kiemelt szempont volt. Az egyetemi épületben speciális technológiákat kellett telepíteni. Veszélyes gázok (szén-dioxid, oxigén, nitrogén) jelenléte miatt különleges gázveszélyjelző központot és vészelszívó rendszereket építettek ki, amelyek óránként 10 ezer köbméter levegőt cserélnek. A "full body protection" megvalósítása csapdakulcs rendszerrel biztosítja, hogy a technológiákba ne lehessen bejutni működés közben, minimalizálva a balesetek kockázatát. Emellett egy zárt égésterű fáklyát is fejlesztettek az egyetem számára, amely a folyamat során keletkező potenciálisan veszélyes gázokat biztonságosan elégeti.

Támogatás a leszállítás után

A Pannon Egyetemen a kísérletek folyamatosan zajlanak, melyek eredményei alapvető fontosságúak a körforgásos gazdaság modelljének kialakításában. A PGB Engineering továbbra is támogatja az egyetemet a berendezések tisztításában és karbantartásában, biztosítva a kutatás zavartalan folytatását.

A cég számára ez a projekt jelentős tapasztalatot és referenciát jelent, megerősítve pozíciójukat a kutatási piacon. A PGB Engineering Kft. jelenleg is négy élő iparjogvédett megoldással rendelkezik, és 18 speciális vegyipari berendezésük üzemel szerte Európában.

A cikk a Siemens Zrt. támogatásával jött létre.