Czasopismo 02/2023 (Luty)

W wielu krajach struktura rynku gazu ulega istotnym zmianom, spowodowanym głównie dążeniem do ograniczenia emisyjności źródeł energii (gaz ze źródeł odnawialnych), rozwojem globalnego i lokalnego handlu gazem (w tym przede wszystkim LNG), działalnością instytucji regulacyjnych (liberalizacja rynków, zasada TPA), czy wreszcie wyzwaniami związanymi z magazynowaniem energii odnawialnej (wodór i syntetyczny metan). Wyżej wymienione procesy prowadzą do wzrostu liczby rozproszonych punktów wejścia w systemie gazowniczym, którym towarzyszy znaczące zróżnicowanie jakości gazu. W artykule dokonano przeglądu nowoczesnych technologii związanych z zarządzaniem sieciami gazowymi w warunkach zróżnicowanej jakości gazu oraz rozwiązań wspierających wprowadzanie gazów odnawialnych do systemów gazowniczych. Przedstawione zostały przykłady instalacji dostarczających biometan i wodór do sieci, omówiono doświadczenia wybranych krajów w zakresie integracji LNG i gazu sieciowego, oraz przedstawione zostały nowoczesne techniki śledzenia zmian jakości gazu w sieci w oparciu o komputerową symulację sieci.

W ostatnich latach odnotowano dynamiczny rozwój przemysłu biometanowego w Europie. Zwiększa się liczba instalacji biometanowych,a produkcja biometanu wynosi już około 3,5 mld m3. W Polsce brakuje instalacji biometanowych, co więcej, nic nie wskazuje na to, żeby w najbliższym czasie nastąpił ich gwałtowny rozwój.Rozporządzenie Systemowe dotyczące funkcjonowania systemu gazowego miało być pierwszym krokiem w kierunku umożliwienia rozwoju rynku biometanowego w Polsce, jednakże niektóre zapisy wymagają zmiany lub doprecyzowania, by Rozporządzeniespełniło związane z nim oczekiwania.

Rozwijający się przemysł naftowy jest główną przyczyną zanieczyszczenia środowiska. Według szacunków do światowych zbiorników wodnych trafia od 3 do 6 milionów ton ropy naftowej rocznie w wyniku wycieków. Wypadki supertankowców i katastrofy na platformach wiertniczych są przyczyną dużych wycieków ropy do oceanów. Plamy ropy unoszące się na powierzchni wody mogą rozprzestrzeniać się przez wiatr i prądy zakłócając ekosystem na duże odległości od źródła wycieku. Aby ograniczyć skalę szkód środowiskowych wdrożono techniki usuwania wycieków ropy, takie jak np. skimming – fizyczne oddzielenie ropy od wody, stosowanie sorbentów, takich jak np. popioły lub pyły wulkaniczne, lub tworzyw sztucznych na bazie poliestrów w celu sorpcji smug ropnych na powierzchni wody, a tym samym umożliwiania ich degradacji bakteryjnej. Ostatnio coraz więcej uwagi poświęca się procesowi bioremediacji z wykorzystaniem rodzimychi egzogennych bakterii rozkładających węglowodory do usuwania rozlanych frakcji ropy naftowej. Podejście to wydaje się najbardziej obiecujące i korzystne jako metody oczyszczania i rekultywacji ekosystemów ponieważ oparte są na aktywności naturalnie występujących mikroorganizmów. Techniki te są bezpieczniejsze i bardziej ekologiczne zapewniając mniejszy wpływ człowieka na środowisko w porównaniu z innymi technikami.

Wody podziemne, stanowiące główne źródło zaopatrzenia ludności w wodę do picia, ze względu na swój skład wymagają często uzdatniania z wykorzystaniem procesów napowietrzania i filtracji. O skuteczności przebiegu tych procesów decyduje wiele parametrów eksploatacyjnych poszczególnych procesów jednostkowych, które powinny być kontrolowane, a w wypadku pogorszenia jakości uzdatnionej wody odpowiednio weryfikowane. W artykule, na podstawie przeprowadzonych badań, pokazano że oceny przebiegu usuwania związków żelaza i manganu podczas uzdatniania wód podziemnych można dokonać na podstawie badań w skali wielkolaboratoryjnej oraz technicznej.

W pracy przedstawiono sieć czujnikową do pomiarów zanieczyszczeń powietrza na terenie kampusu Politechniki Wrocławskiej. Opisano urządzenia czujnikowe do pomiarów frakcji pyłu PM2.5, wykorzystujące niskobudżetowe czujniki optyczne PMS A003 firmy Plantower. Zaprezentowano również strukturę sieci zlokalizowanej na kampusie głównym i kampusach peryferyjnych. Opisano działanie systemu do informowania społeczności akademickiej i mieszkańców Wrocławia o jakości powietrza, a także przedstawiono przykładowe wyniki badań przeprowadzonych za pomocą urządzeń czujnikowych. Podczas epizodów podwyższonych stężeń PM2.5,sygnały z czujników były zbieżne z wynikami pomiarów ze stacji państwowego monitoringu, a same urządzenia charakteryzowały się dobrą powtarzalnością wskazań pomiędzy poszczególnymi egzemplarzami. W przyszłości sieć może zostać rozszerzona o nowe czujniki do pomiarów zanieczyszczeń gazowych, np. ozonu.

Nowoczesna gospodarka odpadami komunalnymi powinna wpisywać się w założenia gospodarki o obiegu zamkniętym (GOZ) modelu gospodarczego bazującego na działaniach polegających na rezygnacji (refuse), przemyśleniu (rethink), ograniczeniu (reduce),ponownym użyciu (reuse), naprawie (repair), odnowie (refurbish), regeneracji (remanufacture), użyciu w innym zastosowaniu(repurpose), recyklingu (recycle) i odzysku (recover). Wdrożenie zasad GOZ jest wyzwaniem dla każdego miasta. Za przykład rozważań w tym zakresie posłużyło miasto Łódź, gdzie nadal istnieje przestrzeń na podejmowanie działań w ramach gospodarki cyrkularnej, które jednocześnie pozwolą na usprawnienie systemu gospodarowania odpadami komunalnymi. W latach 2015-2020 zaobserwowano wyraźny wzrost wskaźnika nagromadzenia odpadów komunalnych – zarówno w mieście Łodzi, jak i w całym województwie łódzkim. Jednym z najtrudniejszych wyzwań wydaje się być funkcjonowanie efektywnego systemu selektywnej zbiórki odpadów komunalnych. Blisko 60% wszystkich odpadów komunalnych zbieranych w Łodzi to odpady zmieszane (resztkowe), choć udział odpadów zbieranych selektywnie wzrasta. Trudnym do osiągnięcia wydaje się również wymagany poziom przygotowania doponownego użycia i recyklingu odpadów komunalnych, ale jest to problem całego kraju.

Odzysk ciepła ze ścieków szarych jest atrakcyjnym źródłem energii, podnoszącym efektywność układu przygotowania ciepłej wodyużytkowej. Sprawność temperaturowa odzysku ciepła w poziomych wymiennikach płytowych zależy od warunków eksploatacyjnych opisanych temperaturą oraz wielkością, proporcją i jednoczesnością strumieni ścieków i wody użytkowej. Zbadano parametry pracy poziomego wymiennika płytowego do odzysku ciepła ze ścieków szarych dla dwóch wariantów podłączenia hydraulicznego, zmiennych proporcji strumieni po stronie gorącej i zimnej wymiennika oraz różnych temperatur ścieków szarych. Sporządzono rozszerzoną charakterystykę roboczą wymiennika, umożliwiającą szacowanie wyników energetycznych w szerokim zakresie warunkach eksploatacyjnych wymiennika. Badania przeprowadzono w symulowanych laboratoryjnie warunkach pracy typowych dla kąpieli prysznicowej.Strumienie badawcze wynosiły około 50, 100 i 150% normatywnego wypływu z głowicy prysznica, a temperatura ścieków szarych zmieniała się od 30 do 50°C odzwierciedlając kąpiele użytkowników o różnych preferencjach. Uzyskane w badaniach wyniki sprawności temperaturowej porównano z wartościami prezentowanymi w literaturze dla innych urządzeń do odzysku ciepła ze ściekówszarych, zarówno wymienników pionowych, jak i poziomych.