NunnaUuni uzvar Black Carbon Campaign inovāciju konkursā

Kampaņas Baltais sniegs, tīrs gaiss inovāciju konkursā uzvarējis NunnaUuni, apvienojot Golden Fire metodes tīro dedzināšanu ar Mammutti ziepjakmeni, tādējādi samazinot kamīna melnā oglekļa emisiju par vairāk nekā 50%, salīdzinot ar Somijā visbiežāk izmantotajiem siltumu akumulējošiem kamīniem.

NunnaUuni Oy ir pasludināts par uzvarētāju inovāciju konkursa iekšzemes dedzināšanas kategorijā, ko organizē Klimata līderības koalīcija (CLC), Somijas Bioenerģijas asociācija, Somijas inovāciju fonds Sitra, Somijas Vides institūts (SYKE) un Centrālā skursteņslauķu asociācija. Konkursā tika meklēti risinājumi melnā oglekļa emisiju samazināšanai. Uzvarētāji tika paziņoti Arktikas padomes ministru sanāksmē Rovaniemi 2019. gada 6. maijā.

Arktikas reģions sasilst divreiz ātrāk nekā vidēji pasaulē. Aptuveni 20–25 procentus no sasilšanas ziemeļu reģionos izraisa melnais ogleklis, kas ir cieto daļiņu veids. Melnās oglekļa daļiņas sasilda atmosfēru, absorbējot saules gaismu, kad tās nosēžas uz ledus un sniega, tādējādi paātrinot kušanas procesu.

Melnais ogleklis rodas, sadedzinot koksni, citu biomasu un ogles dzīvojamās telpās; autotransports; lauksaimniecības un celtniecības tehnika; rūpniecība; spēkstacijas; un dedzināšana, t.i., liekās naftas un gāzes dedzināšana naftas ieguves vietās. Melnajam ogleklim ir īpaši spēcīga ietekme uz ziemeļiem, jo ​​tas nosēžas uz ledus un sniega. Tas ir ārkārtīgi problemātiski pavasarī un vasarā, kad ziemeļos ir augsts saules gaismas līmenis. Melnais ogleklis tiek transportēts uz ziemeļiem ar gaisa straumēm, taču emisiju līmenis ir augsts arī pašos ziemeļu reģionos. Apmēram trešdaļu no melnā oglekļa izraisītās sasilšanas Arktikas reģionā izraisa emisijas no Arktikas padomes dalībvalstīm.

Lielākajai daļai Somijas 2,2 miljonu kamīnu ir tradicionāls režģis, kas ļauj visam sadegšanas gaisam kā primārajam gaisam plūst tieši zem malkas. Tādējādi no koksnes izdalītās gāzes deg baļķu kaudzes iekšpusē. Liesmu siltums paātrina koksnes gazifikāciju, atstājot pārāk maz sadegšanas gaisa, lai sadedzinātu gāzes. Šīs nesadegušās gāzes ietver kaitīgu dūmu emisiju un izlietoto degvielu. Mēģinājumi uzlabot šo režģa problēmu ir saistīti ar norādījumiem cilvēkiem aizdedzināt uguni no baļķu kaudzes augšdaļas. Bet tas kontrolē tikai gazifikāciju sākotnējai degvielas slodzei, kad šķiet, ka dūmi ir tīri. Pievienojot oglekli, koksne no apakšas aizdegas un sadegšana strauji paātrinās, lai sasniegtu pārmērīgas gazifikācijas stadiju.

Tāpat kā vairums lējumu materiālu, visizplatītākais kamīniem izmantotais keramikas materiāls ir klasificēts kā izolators, ņemot vērā tā siltuma īpašības, jo tam ir zema siltumvadītspēja. Pastiprinoties degšanai uz režģa, tā siltuma jauda pieaug. Ja kamīns ir izgatavots no izolatora, tas nevar uzglabāt pilnu siltuma slodzi, bet siltumenerģija izplūst pa dūmvadiem kā karsta dūmgāze. Tas vēl vairāk samazina no malkas iegūto enerģiju, radot nepieciešamību sadedzināt vairāk koksnes, kas savukārt rada lielākas emisijas.

NunnaUuni sāka plašu ziepjakmens termisko īpašību izpēti 90. gadu sākumā. Desmitgades beigās veiktie pētījumi parādīja, ka smalkgraudains, orientēts magnezīta ziepjakmens ir ļoti karstumizturīgs un ārkārtīgi efektīvs siltumenerģijas absorbēšanā. Tas padara to par ideālu materiālu ugunsdzēsības kameru ražošanai siltuma uzglabāšanas kamīniem. Šādi pētījumi apstiprina NunnaUuni izmantotās ziepjakmens atradnes vērtību. Orientētais magnezīta ziepjakmens, kas iegūts no atradnes, ir kļuvis pazīstams kā Mammutti ziepjakmens.

Zināšanas par šo ugunsizturīgo ziepjakmeni un uzticēšanās tam radīja iespēju attīstīt sadegšanas tehnoloģiju. Tā rezultātā tūkstošgades mijā tika izveidota tīra gazifikācijas sadedzināšanas metode – Golden Fire. Tā tīrā degšana ir balstīta uz precīzu gaisa plūsmas pārvaldību, kas nodrošina tieši vajadzīgo gaisa daudzumu sadegšanai dažādos posmos. Izmantojot Golden Fire metodi, neliels daudzums sadegšanas gaisa tiek padots kā primārais gaiss caur restēm zem oglēm, lai saglabātu vienmērīgu koksnes gazifikāciju ar gazifikācijas degšanu. Lielākā daļa sadegšanas gaisa tiek virzīta kā iepriekš uzsildīts sekundārais gaiss ap baļķiem un uz to augšējām virsmām caur atverēm ap režģa malām, aizdedzinot no baļķiem vienmērīgi izdalītās gāzes augstā 800–1200ºC temperatūrā.

Pateicoties ziepjakmens augstajai siltumnoturībai un siltumvadītspējai, NunnaUuni ugunsdzēsības kameras ir izgatavotas no materiāla, kas efektīvi uzglabā siltumu. Mammutti ziepjakmens siltumvadītspēja ir vairāk nekā piecas reizes lielāka nekā kamīna keramikai, kas ļauj NunnaUuni kamīnam ātri uzkrāt siltumu, kas rodas efektīvas sadegšanas rezultātā.

Izmantojot Golden Fire gazifikācijas sadedzināšanas metodi, melnā oglekļa emisija ir aptuveni par 40% zemāka nekā parasti izmantotajām restēm. Pateicoties Mammutti ziepjakmens efektīvai siltuma uzkrāšanai, tiek uzkrāts līdz pat 40% vairāk koksnes kurināmā esošās siltumenerģijas nekā tradicionālajos tāda paša izmēra keramikas siltumu uzglabājošajos kamīnos. Tā kā ar dūmgāzēm neizplūst siltums un nesadegusi degviela, NunnaUuni tiek ģenerēts tāds pats siltuma daudzums, bet ar vairāk nekā 50% zemāku melnā oglekļa emisiju nekā lielākajā daļā pašlaik izmantoto kamīnu.