Pompy ciepła - wpływ odzysku ciepła odpadowego na ślad węglowy

Odzysk ciepła technologicznego jako skuteczny sposób na obniżenie śladu węglowego

W obliczu rosnącej presji na redukcję emisji gazów cieplarnianych przedsiębiorstwa coraz częściej poszukują rozwiązań, które pozwolą im zmniejszyć ślad węglowy i obniżyć koszty operacyjne. Jednym z najskuteczniejszych narzędzi w tym zakresie jest odzysk ciepła technologicznego, który przekształca odpady cieplne w użyteczną energię.

Czym jest odzysk ciepła technologicznego?

Ciepło technologiczne to energia cieplna generowana w różnych procesach przemysłowych, która często jest bezpowrotnie tracona do otoczenia. Dzięki nowoczesnym technologiom, takim jak pompy ciepła czy wymienniki ciepła, możliwe jest odzyskiwanie tej energii i jej ponowne wykorzystanie np. do ogrzewania, zasilania procesów technologicznych czy wytwarzania energii elektrycznej.

Jak odzysk ciepła obniża ślad węglowy?

1. Zmniejszenie zużycia paliw kopalnych
   Odzyskane ciepło może zastąpić energię pozyskiwaną z paliw kopalnych, takich jak węgiel, gaz czy ropa. Dzięki temu firma ogranicza emisję CO₂ powstającą podczas spalania paliw, co bezpośrednio wpływa na redukcję śladu węglowego.
2. Efektywność energetyczna
   Odzysk ciepła zwiększa efektywność energetyczną procesów przemysłowych, zmniejszając ilość energii pierwotnej potrzebnej do osiągnięcia tych samych efektów. Im wyższa efektywność, tym niższa emisja gazów cieplarnianych przypadająca na jednostkę wyprodukowanego produktu.
3. Wykorzystanie odnawialnych technologii
   Połączenie odzysku ciepła z technologiami takimi jak pompy ciepła pozwala na jeszcze większe zmniejszenie śladu węglowego, ponieważ korzystają one z energii elektrycznej (coraz częściej pozyskiwanej ze źródeł odnawialnych) do podnoszenia temperatury odzyskanego ciepła.

Jakiego poziomu redukcji CO2 można się spodziewać ? 

Według danych emisyjności ze strony https://app.electricitymaps.com średnia emisyjność wytworzenia jednej MWh energii elektrycznej to około 700 kg CO2. 

Ilość energii, jaką może odzyskać przemysłowa pompa ciepła, zależy od wielu czynników, takich jak:

• temperatura ciepła odpadowego (im wyższa, tym łatwiej ją odzyskać),
• temperatura wymagana przez proces technologiczny,
• wydajność pompy ciepła (wyrażona współczynnikiem COP – Coefficient of Performance - to współczynnik efektywności pompy ciepła, który określa, ile jednostek energii cieplnej pompa jest w stanie dostarczyć w stosunku do ilości zużytej energii elektrycznej. Wartość COP jest kluczowym wskaźnikiem efektywności działania pompy ciepła, zarówno w aplikacjach przemysłowych, jak i w systemach grzewczych dla budynków),
• skalę i charakter procesu przemysłowego.

W zakładach przemysłowych pompy ciepła mogą odzyskiwać od kilkudziesięciu do kilkuset megawatogodzin (MWh) energii cieplnej rocznie. Dla dużych zakładów z intensywnymi procesami termicznymi (np. huty, zakłady chemiczne, browary), odzysk może przekraczać nawet 1000 MWh rocznie.

Przykład praktyczny w branży spożywczej 

• Proces przemysłowy: Zakład mleczarski generuje ciepło odpadowe na poziomie 40°C.
• Zastosowanie pompy ciepła: Ciepło odpadowe jest przekształcane na energię o temperaturze 75°C i wykorzystywane do podgrzewania wody procesowej.
• Wynik: Zakład odzyskuje 500 MWh energii rocznie, co pozwala zaoszczędzić ok. 240 000 zł i zmniejszyć emisję CO₂ o ponad 350 ton.

Zatem w tym konkretnym przypadku mleczarni ślad węglowy w zakresie 2 (zakres 2 w obliczeniach śladu węglowego obejmuje emisje pośrednie związane z energią zakupioną i zużytą przez organizację. Są to emisje generowane podczas produkcji energii elektrycznej, cieplnej, chłodniczej lub pary, które firma kupuje od zewnętrznych dostawców) zostaje zredukowany o 350 ton rocznie. 

Podsumowanie

Przemysłowa pompa ciepła ma ogromny potencjał odzysku energii, szczególnie w procesach generujących ciepło odpadowe o niskiej lub średniej temperaturze. Inwestycja w takie rozwiązanie pozwala nie tylko obniżyć koszty operacyjne, ale także znacząco zmniejszyć ślad węglowy zakładu. W przypadku dużych instalacji oszczędności i ilość odzyskanej energii mogą być spektakularne.