Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Sustainable use of methane globally. Selected social and environmental aspects

Hildebrandt Robert, Marszowski Ryszard

Zeszyty Naukowe. Organizacja i Zarządzanie / Politechnika Śląska

|

2024

|

z. 195

189--202

EN

Purpose: in the cognitive space, the article focuses on the issue of sustainable methane emissions, which can be seen as an approach aimed at controlling and reducing methane emissions into the atmosphere in a way that takes into account the balance between the emission and removal of this gas, in order to reduce its impact on climate change. Methodology: the theses presented in the article were verified using the following methods: literature review, critical analysis of literature, analysis and comparison of documents and an example of good practices. Result: in recent years, issues related to sustainable development and environmental protection have become central topics in the international arena. One of the key elements of this debate is the role of methane as a greenhouse gas and the question of whether its use can contribute to sustainable development or pose a potential threat to the environment. Originality: the key task is to develop a strategy that will allow for the effective use of methane while minimizing negative effects on the environment. Innovative technologies, stringent regulations and international cooperation are the key to achieving this goal and turning the use of methane into an opportunity for sustainable global development.

2

Środowiskowe zagrożenia wynikające z wdrożenia ekologicznych rozwiązań w energetyce

Naworyta Wojciech

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2024

|

nr 112

23--29

PL

W niniejszym rozdziale poddano krytycznej ocenie wybrane rozwiązania techniczne z obszaru szeroko pojętej energetyki. Obok rozwoju wielkopowierzchniowej fotowoltaiki, energetyki opartej na spalaniu pierwotnej biomasy leśnej, stosowania gazu jako paliwa w procesie transformacji, rozwoju energetyki wodorowej, analizie poddano również zmiany, które dokonują się w dziedzinie motoryzacji. Wykazano związek pomiędzy elektromobilnością i energetyką oraz skutki dla środowiska wynikające z upowszechnienia samochodów elektrycznych. Autor jest świadomy, że każdy z wymienionych problemów nadaje się na osobną poważną analizę. W rozdziale w oparciu o źródła jedynie zaakcentowano ważniejsze niebezpieczeństwa wdrożenia na szeroką skalę rozwiązań technicznych, które w opinii publicznej uznawane są jako antidotum na aktualne problemy środowiska, głównie na problemy zmian klimatu. Na przykładzie energetyki zawodowej opartej na biomasie pokazano, że system promocji innowacji prośrodowiskowych prowadzi do upowszechniania rozwiązań, które nie tylko nie chronią środowiska, ale są wręcz dla środowiska szkodliwe. Dotacje, upusty oraz regulacje pozarynkowe sprawiają, że niektóre ryzykowne przedsięwzięcia w energetyce mogą już wkrótce stanowić poważny problem nie tylko dla globalnego klimatu, ale wręcz dla życia na Ziemi.

EN

The chapter critically evaluates selected technical solutions in the field of broadly understood energy sector. In addition to the development of large-scale photovoltaics, energy based on the combustion of primary forest biomass, the use of gas as a fuel in the transformation process, and the development of hydrogen energy, changes taking place in the automotive industry were also analysed. The relationship between electromobility and energy sector was demonstrated, as well as the environmental effects resulting from the popularization of electric cars. The author is aware that each of the problems mentioned deserves a separate serious analysis. The chapter, based on sources, only highlights the more important dangers of large-scale implementation of technical solutions that are considered in public opinion as an antidote to current environmental problems, mainly the problems of climate change. The example of professional energy production based on biomass shows that the system of promoting pro-environmental innovations leads to the dissemination of solutions that not only do not protect the environment, but are even harmful to the environment. Subsidies, discounts and non-market regulations mean that some risky projects in the energy sector may soon pose a serious problem not only for the global climate but even for life on Earth.

3

„Jeśli chcemy, by wszystko pozostało tak, jak jest, wszystko się musi zmienić”*. Dekarbonizacja Unii Europejskiej a boom łupkowego NGL

Sikora Andrzej P.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2024

|

nr 112

63--71

PL

W niniejszym rozdziale podjęto próbę opisu wpływu rewolucji łupkowej na rynek tzw. Natural Gas Liquids (etan, propan, butan, izobutan, pentan). Opisano szanse i wyzwania stojące przed rozwojem petrochemii opartej na krakerach parowych w Europie. Omówiono stosunek cen ropy naftowej do gazu ziemnego jako miarę względnej wartości węglowodorów w postaci ciekłej (np. ropy naftowej) i węglowodorów w postaci gazowej (np. gazu ziemnego). Rewolucja łupkowa dokonała znacznego postępu w technologiach, które obejmują wykorzystanie wody lub cieczy pod wysokim ciśnieniem do ekstrakcji gazu, kondensatu czy ropy naftowej. W rezultacie produkcja NGL – ciekłych pochodnych gazu ziemnego, stale rośnie. Wyzwaniem związanym z NGL jest to, że są one droższe w obsłudze, przechowywaniu czy transporcie w porównaniu z produktami rafinowanymi, ponieważ NGL wymagają wysokiego ciśnienia lub niskiej temperatury, aby były utrzymywane w stanie ciekłym, gotowe do wysyłki i przetworzenia. NGL są również wysoce łatwopalne i wymagają użycia specjalistycznej logistyki jak: cystern-ciężarówek, statków i zbiorników magazynowych. Polityka energetyczna i przewidywane odejście od węglowodorów powinno spowodować, że zapotrzebowanie na duże jednostki olefinowe i poliolefinowe zmniejszy się w ciągu najbliższych 20–25 lat z powodu przejścia na recykling mechaniczny i chemiczny plastików. Należy brać pod uwagę, że surowcami do produkcji polimerów staną się odpady z tworzyw sztucznych a nie jak dotychczas etylen (etan) i propylen (propan). Unia Europejska wprowadzając Europejski Zielony Ład pokazuje ambitny plany bycia klimatycznie neutralną do 2050 roku. Osiągnięcie tego celu będzie możliwe tylko dzięki nowym, opracowanym przez branżę petrochemiczną rozwiązaniom w zakresie gospodarki klimatycznej i cyrkularnej. Przemysł chemiczny jest niezbędny dla silnej i zrównoważonej gospodarki Europy przyszłości, ponieważ chemikalia są obecne w prawie każdym strategicznym łańcuchu wartości.

EN

The chapter attempts to describe the impact of the shale revolution on the market of the so-called Natural Gas Liquids (ethane, propane, butane, isobutane, pentane). The opportunities and challenges facing the development of steam cracker-based petrochemistry in Europe are described. The ratio of crude oil prices to natural gas is discussed as a measure of the relative value of hydrocarbons in liquid form (e.g. crude oil) and hydrocarbons in gaseous form (e.g. natural gas). The shale revolution has made significant advances in technologies that include the use of high-pressure water or liquids to extract gas, condensate or crude oil. As a result, the production of NGL – liquid derivatives of natural gas – is constantly increasing. The challenge with NGLs is that they are more expensive to handle, store or transport compared to refined products because NGLs require high pressure or low temperature to be kept liquid, ready for shipment and processing. NGLs are also highly flammable and require the use of specialized logistics such as tank-trucks, ships and storage tanks. Energy policy and the anticipated move away from hydrocarbons should reduce the demand for large olefin and polyolefin units over the next 20–25 years due to the shift to mechanical and chemical recycling of plastics. It should be taken into account that the raw materials for the production of polymers will be plastic waste and not ethylene (ethane) and propylene (propane) as before. By introducing the European Green Deal, the European Union shows ambitious plans to be climate neutral by 2050. Achieving this goal will only be possible thanks to new solutions developed by the petrochemical industry in the field of climate and circular economy. The chemical industry is essential for a strong and sustainable European economy of the future, as chemicals are present in almost every strategic value chain.

4

Reduction of chosen gaseous pollutants from rabbit excrement in ex situ conditions, using natural manure additives

Karpińska Katarzyna, Nowakowicz-Dębek Bożena, Wrzesińska-Jędrusiak Edyta, Jaguszewski Sebastian, Targońska-Karasek Małgorzata, Wlazło Łukasz

Journal of Water and Land Development

|

2024

|

no. 61

151--158

EN

Animal production is a major source of environmental pollutants, so it is becoming crucial to search for new methods to reduce their release while maintaining animal welfare. The aim of the study was to apply natural additives to rabbit manure in ex situ conditions to reduce the volume of released gaseous pollutants like ammonia (NH3), methane (CH4) and hydrogen sulphide (H2S). The study was carried out in two stages, each with a control group and five experimental groups with additives, natural sorbents (zeolite, bentonite biochar, perlite, mixtures in various proportions of zeolite, biochar and bentonite as well as perlite and biochar) or dried plants containing saponins (Tribulus terrestris and Lysimachia nummularia). Pollutants from each group were measured continuously for one month. In stage 1, both in the case of NH3 and CH4, statistically significant differences were observed between the tested groups. The use of sorbent mix and Tribulus terrestris was shown to reduce the release of both NH3 (by 80% and 83%, respectively) and CH4 (by 17% and 25%, respectively). The greatest reduction of NH3 in stage 2 was achieved when perlite with the addition of biochar was used (56%), and CH4 was achieved when Bacillus azotofixans sp. nov. bacteria were used (38%).

5

Ten tunel to wyzwanie dla najlepszych : trudne warunki i zagrożenie metanowe

Madej Łukasz

Geoinżynieria : drogi, mosty, tunele

|

2024

|

nr 2

72--76

PL

Z tekstu dowiesz się: na czym polega trudność prac prowadzonych we fliszu karpackim; czy wykrycie metanu zmieniło działania na placu budowy; jak należy dozbroić TBM.

6

Ryzyko inwestycyjne budowy gazowych układów kogeneracyjnych małej mocy

Rybarz Mateusz

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2023

|

nr 111

143--151

PL

W celu poprawy jakości powietrza w miastach oraz zmniejszania emisji CO2 przedsiębiorstwa zachęcane są do budowy układów kogeneracyjnych, czyli skojarzone wytwarzanie ciepła i energii elektrycznej. Budowa układów kogeneracyjnych jest zgodna z ideą zrównoważonego rozwoju, ponieważ skojarzona produkcja energii i ciepła cechuje się bardzo wysoką sprawnością procesu dochodzącą do 90%. Do produkcji tych samych ilości ciepła i energii elektrycznej zużywa się mniej paliwa niż w przypadku produkcji rozdzielonej. Wytwarzanie energii w skojarzeniu pozwala na bardziej efektywne wykorzystanie paliw i zmniejszenie globalnej emisji CO2. Polska, która jest największym producentem węgla w Unii Europejskiej dzięki wykorzystaniu układów kogeneracyjnych wykorzystujących gaz pochodzący ze złóż węgla kamiennego, może dzięki nim zmniejszyć emisję metanu do atmosfery, co ma szczególne znaczenie w przypadku wprowadzenia opłat emisyjnych od metanu. Opracowanie przedstawia wyniki analizy ukierunkowanej na identyfikację ryzyka występującego przy projektach budowy układów kogeneracyjnych małej mocy dla różnego rodzaju przedsiębiorstw. Autor rozdziela istniejące ryzyko ze względu na miejsce pochodzenia ryzyka (źródła zagrożeń) oraz przedstawia przesłanki do zainstalowania takiego układu. Na końcu autor przedstawia analizę SWOT oraz PEST budowy układów kogeneracyjnych małej mocy.

EN

In order to improve air quality in cities and reduce CO2 emissions, companies are encouraged to build cogeneration systems, i.e. the combined production of heat and power. The construction of cogeneration systems is in line with the idea of sustainable development, since the combined production of energy and heat is characterized by a very high process efficiency of up to 90%. Less fuel is used to produce the same amount of heat and electricity than in the case of separate production. Combined heat and power generation allows more efficient use of fuels and a reduction in global CO2 emissions. Poland, which is the largest coal producer in the European Union, thanks to the use of cogeneration systems using gas from coal deposits, can reduce methane emissions into the atmosphere, which is particularly important in the event of the introduction of emission fees on methane. The study presents the results of an analysis aimed at identifying the risks present in the construction projects of low-power cogeneration systems for various types of enterprises. The author separates the existing risks by the place of origin of the risk (sources of risks) and presents the rationale for installing such a system. Finally, the author presents a SWOT and PEST analysis of the construction of low-power cogeneration systems.

7

Rescue and Firefighting Operations During Incidents Involving Alternatively Powered Vehicles. Gas Propulsion

Kielin Jan, Zboina Jacek, Bugaj Grzegorz, Zalech Jacek, Bąk Damian

Safety & Fire Technology

|

2023

|

Vol. 61, iss. 1

6--31

EN

Purpose: The purpose of this article is to present the most important information and conclusions about gas-powered motor vehicles and the associated risks during fires and local emergencies. An additional area of consideration for the article’s authors is the challenges that emergency services may encounter during rescue and firefighting operations involving such vehicles. Introduction: Technological advances in propulsion systems used in vehicles and machinery pose a variety of challenges for fire protection. It results in the evolution of known threats and the emergence of new ones. Among other things, these developments have a significant impact on the technologies of rescue operations during fires and traffic accidents involving vehicles with different propulsion systems (increasingly using gaseous fuels). Equally important is ensuring fire safety when operating such vehicles. Methodology: On the basis of a review and analysis of the literature on the subject, as well as available research results, conclusions have been formulated regarding the fire safety of gas-powered vehicles. Aspects relevant to conducting rescue and firefighting operations involving such vehicles were taken into account. Conclusions: Necessary measures to improve fire protection, including the conduct of effective rescue and firefighting operations during incidents involving alternatively powered vehicles include: 1. Keeping as accurate a record as possible of fires and local emergencies involving the vehicles in question. 2. Urgently developed and updated educational materials that allow training, both for the rescuers and commanders of KSRG units, in blended learning mode, and systematically conducted such training. An example of this is the educational platform prepared by CNBOP-PIB in 2009 for OSP rescuers (rescue operations) and rural residents (handling emergency situations). The platform is still in place today, and although it needs updating, it has been used successfully for many years for training and professional development of a wide range of the rescuers. 3. A rescue database of vehicles involved in incidents urgently prepared and made available to the rescuers of firefighting units that are part of the KSRG. Such a base should be established immediately or be available on terms convenient to the rescue units (such as CRS or ERG).

PL

Cel: Celem niniejszego artykułu jest przedstawienie najważniejszych informacji i wniosków dotyczących pojazdów mechanicznych z napędami gazowymi oraz związanego z nimi ryzyka podczas pożarów i miejscowych zagrożeń. Dodatkowym obszarem rozważań autorów artykułu są wyzwania, na jakie mogą napotkać służby ratownicze podczas działań ratowniczo-gaśniczych z udziałem takich pojazdów. Wprowadzenie: Postęp technologiczny w zakresie napędów stosowanych w pojazdach i maszynach stawia przed ochroną przeciwpożarową różnorodne wyzwania. Skutkuje ewolucją znanych zagrożeń i powstawaniem nowych. Rozwój ten ma między innymi istotny wpływ na technologie działań ratowniczych podczas pożarów i wypadków komunikacyjnych, w których uczestniczą pojazdy o różnych napędach (coraz częściej na paliwa gazowe). Równie ważną kwestią jest zapewnienie bezpieczeństwa pożarowego podczas eksploatacji takich pojazdów. Metodologia: Na podstawie przeglądu i analizy literatury przedmiotu, a także dostępnych wyników badań sformułowano wnioski w zakresie bezpieczeństwa pożarowego pojazdów o napędach gazowych. Uwzględniono przy tym aspekty istotne z punktu widzenia prowadzenia działań ratowniczo-gaśniczych z udziałem takich pojazdów. Wnioski: Do niezbędnych działań na rzecz doskonalenia ochrony przeciwpożarowej, w tym prowadzenia skutecznych działań ratowniczo-gaśniczych podczas zdarzeń z udziałem pojazdów z napędem alternatywnym należy: 1. Prowadzenie możliwie dokładnej ewidencji pożarów i miejscowych zagrożeń, w których uczestniczą omawiane pojazdy. 2. Pilne opracowanie i aktualizowanie materiałów edukacyjnych pozwalających na prowadzenie szkoleń, zarówno dla ratowników, jak i dowódców jednostek KSRG, w trybie blended learning oraz systematyczne prowadzenie takich szkoleń. Przykładem może tu być przygotowana przez CNBOP-PIB w 2009 roku platforma edukacyjna dla ratowników OSP (działania ratownicze) oraz mieszkańców terenów wiejskich (postępowanie w sytuacjach kryzysowych). Platforma ta funkcjonuje do dziś i choć wymaga aktualizacji, przez wiele lat była z powodzeniem wykorzystywana do szkolenia i doskonalenia zawodowego szerokiej grupy ratowników. 3. Niezwłoczne przygotowanie i udostępnienie ratownikom jednostek straży pożarnych wchodzących w skład KSRG bazy danych ratowniczych dotyczących pojazdów biorących udział w zdarzeniach. Baza taka powinna jak najszybciej powstać lub być dostępna na warunkach dogodnych dla jednostek ratowniczych (jak CRS czy ERG).

8

Dekarbonizacja metanu z udziałem katalizatorów na bazie żelaza

Wojtasik Michał, Żak Grażyna, Markowski Jarosław, Burnus Zygmunt, Krasodomski Wojciech, Pakieła Wojciech

Przemysł Chemiczny

|

2023

|

T. 102, nr 3

259--263

PL

Zbadano wpływ dwóch prostych, łatwo dostępnych i tanich katalizatorów żelazowych, tlenku żelaza i wiórków stalowych. Dla procesów katalitycznych oraz porównawczo dla procesu termicznego zbadano składy gazów poprocesowych w temp. 600, 750, 850, 950C i 1050°C. W gazach poprocesowych oznaczono zawartość metanu, wodoru, azotu, tlenu i sumy węglowodorów C₂ i C₃ za pomocą GC. Dla poszczególnych procesów wyznaczono konwersję metanu. Węgiel powstający w procesie zobrazowano metodą SEM i EDS i oceniono stopień jego grafityzacji za pomocą spektroskopii Ramana.

EN

MeH was thermally or catalytically pyrolyzed in the presence of Fe₂O₃ or steel shavings at temp. of 600, 750, 850, 950 and 1050°C. In the post-process gases, the content of MeH, H₂, N₂, O₂ and the sum of C₂ and C₃ hydrocarbons were detd. by GC and the conversion of MeH was calculated. The C formed in the process were analyzed and imaged by SEM and EDS. The degree of graphitization of the C was evaluated by Raman spectroscopy.

9

Koncepcja systemu monitorowania stanu gazociągów przesyłowych i ich otoczenia

Timofiejczuk Anna, Rzydzik Sebastian, Holewa-Rataj Jadwiga, Kukulska-Zając Ewa, Kastek Daniel, Brawata Sebastian, Gawełda Bartosz, Pawelski Daniel

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 1

52--60

PL

Celem realizowanego projektu badawczo-rozwojowego jest opracowanie bezinwazyjnego systemu pozwalającego na okresowe monitorowanie szczelności gazociągów i ich otoczenia. Definiując obszar badań, który związany jest z rozległą terytorialnie siecią gazociągów przesyłowych, w projekcie przyjęto założenie, że zadanie będzie realizowane przez system składający się z podsystemu pomiarowego, którym będzie śmigłowiec załogowy z zamontowanym spektroradiometrem podczerwieni, oraz z podsystemu informatycznego, którym będzie serwer obliczeniowy z zainstalowanym oprogramowaniem do przetwarzania zarejestrowanych danych hiperspektralnych. Spektroradiometr podczerwieni wraz ze specjalistycznym oprogramowaniem do wykrywania metanu będą umieszczone na podwieszanej pod śmigłowcem platformie stabilizacyjnej. Z kolei podsystem naziemny będzie się składał m.in. z: modułu do zarządzania i przechowywania danych z nalotów inspekcyjnych, modułu do przetwarzania danych w zakresie detekcji metanu, modułu do przetwarzania danych w zakresie monitorowania innych zagrożeń potencjalnie występujących w rejonach gazociągów przesyłowych oraz modułu przeznaczonego do generowania raportów z inspekcji. Specjalnie na potrzeby projektu zostanie zbudowane stanowisko doświadczalne pozwalające na symulowanie nieszczelności gazociągu, co będzie niezbędne do przeprowadzenia badań weryfikacyjnych realizowanych przez platformę powietrzną.

EN

The aim of the research and development project is to develop a non-invasive system to periodically monitor the integrity of gas pipelines and their surroundings. By defining the research area, which is related to the territorially extensive network of transmission gas pipelines, it has been assumed in the project that the task will be carried out by a system consisting of: measurement subsystem, which will be a manned helicopter with a mounted infrared spectroradiometer and information subsystem, which will be a computing server with installed software for processing the recorded hyperspectral data. The infrared spectroradiometer with specialized software for methane detection will be placed on a stabilization platform suspended under the helicopter. The ground subsystem will consist of: module for managing and storing data from inspection flights, module for processing data on methane detection, module for processing data on monitoring other hazards potentially occurring in the region of transmission pipelines and module for generating inspection reports. Especially for the project, an experimental stand will be built to simulate a gas pipeline leak, which will be necessary to carry out verification tests carried out by the air platform.

10

Badania możliwości zmian składu mieszanek metanowo-wodorowych na membranach

Janocha Andrzej, Jakubowicz Piotr

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 12

786--795

PL

W związku z poszukiwaniem źródeł energii alternatywnych do gazu ziemnego można przyjąć, że w najbliższych latach pojawią się odcinki gazociągów, którymi transportowana będzie mieszanka gazu ziemnego z wodorem (HCNG). Gaz ten lokalnie może być częściowo stosowany jako paliwo do silników spalinowych, np. w pojazdach samochodowych. Wykorzystanie paliw alternatywnych, w tym także wodoru i jego mieszanin z gazem ziemnym, jest widocznym trendem szczególnie w zasilaniu pojazdów komunikacji miejskiej. W artykule opisano paliwo CNG (sprężony gaz ziemny) stosowane już w pojazdach spalinowych w Polsce oraz dokonano analizy opisu nowego paliwa gazowego HCNG (sprężone mieszanki wodoru i gazu ziemnego). Paliwo HCNG całkowicie eliminuje z produktów spalania sadze i cząstki stałe oraz obniża emisję CO2, CO i NOx. W artykule podjęto badania zmian zawartości wodoru w mieszankach z metanem z wykorzystaniem technologii membranowej. Omówiono właściwości membran do separacji gazów i opracowano projekt instalacji. Utworzono stanowisko badawcze membranowego rozdziału mieszanki wodoru z gazem ziemnym, na którym przeprowadzono badania zależności przepływu mieszaniny 15% wodoru w metanie przez moduł z kapilarnymi membranami poliimidowymi. Gaz wpływał do modułu do przestrzeni międzykapilarnej w układzie przeciwprądowym. Przeprowadzono serie testów separacji wodoru i metanu w funkcji ciśnień i wydajności uzyskiwanych produktów. Dla ciśnienia wlotowego 60 bar i ciśnienia permeatu na poziomie 1 bar i 4 bar określano składy permeatu i retentatu. Uzyskano bardzo wyraźny rozdział składników gazowych (H2 i CH4) w poszczególnych produktach. Zawartość wodoru z 15% w gazie wlotowym – wzrasta kilkukrotnie w strumieniu permeatu i obniża się w wysokociśnieniowym strumieniu retentatu. Wyniki niniejszej pracy mogą służyć do opracowania wytycznych do projektu uniwersalnego punktu (stacji) tankowania HCNG (lub innych zastosowań) o dowolnie wymaganej zawartości H2 w metanie w zakresie od 2% do 70% wodoru.

EN

It can be assumed that in the coming years there will be sections of gas pipelines where blends of natural gas and hydrogen (HCNG) will be transported. This gas can be partially used locally as a fuel for internal combustion engines, e.g. motor vehicles. The use of alternative drives, including those powered by hydrogen and its blends with natural gas, is a visible trend, especially in public transport vehicles. The already used CNG fuel (compressed natural gas) in vehicles in Poland was described and the description of the new HCNG gas fuel (compressed hydrogen and natural gas mixtures – hytane) was analyzed. The fuel (HCNG) completely eliminates soot and particulate matter from combustion products and lowers CO2, CO and NOx emissions. In this article, studies of changes in the content with the use of membrane technology were made. Gas separation membranes are discussed and a plant design has been developed. A test stand for the membrane separation of a mixture of hydrogen and natural gas was established. The research was carried out on the dependence of the flow of a mixture of 15% hydrogen in methane through a module with capillary polyimide membranes. The gas flowed into the module into the intercapillary space in a countercurrent system. A series of tests on the separation of hydrogen and methane as a function of pressure and efficiency of the obtained products was carried out. The permeate and retentate compositions were determined for an inlet pressure of 60 bar and a permeate pressure of 4 bar and 1 bar. A very clear separation of gaseous components (H2 and CH4) in individual products was obtained. The hydrogen content of 15% in the feed gas increases several fold in the permeate stream and decreases in the high pressure retentate stream. The results of this work can be used to develop guidelines for the design of a universal HCNG refuelling point (station) (or other applications) with any required H2 content in methane in the range from 2 to 70% hydrogen.

11

Gases in the near-surface zone of the reclaimed Barycz municipal waste landfill – a case study from southern Poland

Kopera Paulina A., Sechman Henryk, Twaróg Anna

Geology, Geophysics and Environment

|

2023

|

Vol. 49, no. 2

101--121

EN

The formation of biogas at municipal landfills and the significant emission of greenhouse gases from these facilities into the environment were the main reasons for analyzing the molecular composition of soil gas in the near-surface zone at the reclaimed part of the Barycz municipal waste landfill. The relations between the studied components (methane, carbon dioxide, light hydrocarbons and non-hydrocarbon components) and impact of the magnitude of recorded concentrations of methane and carbon dioxide on their emission to the atmosphere were evaluated. Two profiles were determined, along which 41 soil and landfill gas samples were taken at 20-meter intervals. At the same time, emissions were measured at each sampling point using a static chamber with a portable fluxometer. Chromatographic analysis showed that the concentrations of methane and carbon dioxide fluctuated in the ranges: 2.1 ppm – 76 vol% and 0.04 ppm – 11 vol%, respectively. Relatively high concentrations of these gases were determined at many of the measurement points, and this was particularly evident at the A-A’ profile, indicating stronger biochemical processes in this part of the landfill, or lateral migration of methane from the neighbouring stage II of the landfill, where biogas extraction is currently taking place. In addition, significant correlations between methane, carbon dioxide, and oxygen were demonstrated, indicating ongoing methane fermentation processes. Based on the study, it can be concluded that the southern part of the A-A’ profile is an optimal place to locate a degassing well from which biogas production could be used. However, the research is only preliminary and, it will be necessary to extend the soil gas tests before the final decision on the location of the well is made. Moreover, it has been shown that the concentrations of methane and carbon dioxide measured at points located outside the landfill were low. This means that generated biogas probably does not migrate beyond the boundaries of reclaimed waste landfill, but this will need to be confirmed by performing additional soil gas tests inside and outside the landfill area. The preliminary assessment of the effectiveness of the reclamation carried out was confirmed by the negligible values of the measured methane and carbon dioxide emissions on the surface.

12

Jakość i sposoby wykorzystania biogazu na oczyszczalniach ścieków należących do Aquanet S.A.

Pielach Monika, Kurant Tomasz

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2023

|

Nr 5

13--19

PL

W niniejszym artykule zestawiono najważniejsze parametry fermentacji metanowej, prowadzonej na dwóch oczyszczalniach ścieków należących do poznańskiej spółki wodociągowo-kanalizacyjnej Aquanet S.A. - Centralnej Oczyszczalni Ścieków w Koziegłowach oraz Lewobrzeżnej Oczyszczalni Ścieków w Poznaniu. Przeanalizowano skład i jakość produkowanego biogazu oraz przedstawiono sposoby jego wykorzystania. Opracowanie obejmuje lata 2017-2022.

EN

This article summarizes the most important parameters of methane fermentation carried out at two wastewater treatment plants belonging to the Poznan water and sewage company Aquanet S.A. - The Central Wastewater Treatment Plant in Koziegłowy and the Left Bank Wastewater Treatment Plant in Poznan. The composition and quality of the biogas produced were analyzed, and ways to use it were presented. The study covers the years 2017-2022.

13

Algorithm of carbon footprint calculation for municipal wastewater treatment plant. Part one

Szulc-Kłosińska Paulina, Dymaczewski Zbysław

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2023

|

Nr 10

30--42

EN

In the forthcoming years, urban wastewater management utilities will be required by the European Union to perform CF calculations in accordance with the Corporate Sustainability Reporting Directive (CSRD) and European Sustainability Reporting Standards (ESRS) indicators. Yet, no standardized approach that expressly addresses the rules for WWTPs in respect to GHG emissions, giving the water bodies a clear instruction to calculate their CF is given. This paper provides an in-depth examination of the present approaches for calculating GHG emissions. An algorithm for calculating the carbon footprint of a wastewater treatment facility is developed and described in detail by the authors. Furthermore, the research evaluates the extent to which facility data is complete and suggests remedies to any detected information gaps. A data enhancement strategy is also offered. The primary goal of this research is to bridge a knowledge gap in the understanding of the carbon footprint associated with WWTPs and their organisational framework. The analysis also included a thorough investigation into the significance and sources of GHG Protocol Scope 1 (part one article), 2, and 3 emissions (part two article) within the larger framework of carbon footprint, particularly in relation to the legislative goals of CSRD reporting with its upcoming obligations imposed on waterworks organizations.

PL

W nadchodzących latach Unia Europejska będzie wymagać od miejskich zakładów oczyszczania ścieków wykonywania obliczeń śladu węglowego (CF) zgodnie z Dyrektywą w sprawie sprawozdawczości dotyczącej zrównoważonego rozwoju przedsiębiorstw (CSRD) i wskaźnikami Europejskich Standardów Sprawozdawczości dotyczącymi zrównoważonego Rozwoju (ESRS). Nie istnieje jednak żadne ustandaryzowane podejście, które wyraźnie odnosiłoby się do zasad dotyczących oczyszczalni ścieków w odniesieniu do emisji gazów cieplarnianych (GHG), dając organom wodnym jasne instrukcje dotyczące obliczania ich CF. Niniejszy artykuł zawiera dogłębną analizę obecnych podejść do obliczania emisji GHG. Algorytm obliczania śladu węglowego miejskiej oczyszczalni ścieków został opracowany i szczegółowo opisany przez autorów. Ponadto, w analizie oceniają zakres, w jakim dane dotyczące oczyszczalni ścieków są kompletne i sugerują środki zaradcze dla wszelkich wykrytych luk informacyjnych. Zaproponowano również strategię ulepszania danych. Głównym celem tego badania jest wypełnienie luki w wiedzy na temat śladu węglowego związanego z oczyszczalniami ścieków i ich ramami organizacyjnymi. Analiza obejmowała również dokładne zbadanie znaczenia i źródeł emisji z wg podziału na zakresy GHG Protocol 1 (część pierwsza), 2 i 3 (część druga) w szerszych ramach śladu węglowego, szczególnie w odniesieniu do celów legislacyjnych raportowania CSRD z nadchodzącymi obowiązkami nałożonymi na przedsiębiorstwa wodociągowe.

14

Algorithm of carbon footprint calculation for municipal wastewater treatment plant - part two

Szulc-Kłosińska Paulina, Dymaczewski Zbysław

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2023

|

Nr 11

30--38

EN

In the forthcoming years, urban wastewater management utilities will be required by the European Union to perform CF calculations in accordance with the Corporate Sustainability Reporting Directive (CSRD) and European Sustainability Reporting Standards (ESRS) indicators. Yet, no standardized approach that expressly addresses the rules for WWTPs in respect to GHG emissions, giving the water bodies a clear instruction to calculate their CF is given. This paper provides an in-depth examination of the present approaches for calculating GHG emissions. An algorithm for calculating the carbon footprint of a wastewater treatment facility is developed and described in detail by the authors. Furthermore, the research evaluates the extent to which facility data is complete and suggests remedies to any detected information gaps. A data enhancement strategy is also offered. The primary goal of this research is to bridge a knowledge gap in the understanding of the carbon footprint associated with WWTPs and their organisational framework. The analysis also included a thorough investigation into the significance and sources of GHG Protocol Scope 1 (part one arcticle), 2, and 3 emissions (part two article) within the larger framework of carbon footprint, particularly in relation to the legislative goals of CSRD reporting with its upcoming obligations imposed on waterworks organizations.

PL

W nadchodzących latach Unia Europejska będzie wymagać od miejskich zakładów oczyszczania ścieków wykonywania obliczeń śladu węglowego (CF) zgodnie z Dyrektywą w sprawie sprawozdawczości dotyczącej zrównoważonego rozwoju przedsiębiorstw (CSRD) i wskaźnikami Europejskich Standardów Sprawozdawczości dotyczącymi Zrównoważonego Rozwoju (ESRS). Nie istnieje jednak żadne ustandaryzowane podejście, które wyraźnie odnosiłoby się do zasad dotyczących oczyszczalni ścieków w odniesieniu do emisji gazów cieplarnianych (GHG), dając organom wodnym jasne instrukcje dotyczące obliczania ich CF. Niniejszy artykuł zawiera dogłębną analizę obecnych podejść do obliczania emisji GHG. Algorytm obliczania śladu węglowego miejskiej oczyszczalni ścieków został opracowany i szczegółowo opisany przez autorów. Ponadto, w analizie oceniają zakres, w jakim dane dotyczące oczyszczalni ścieków są kompletne i sugerują środki zaradcze dla wszelkich wykrytych luk informacyjnych. Zaproponowano również strategię ulepszania danych. Głównym celem tego badania jest wypełnienie luki w wiedzy na temat śladu węglowego związanego z oczyszczalniami ścieków i ich ramami organizacyjnymi. Analiza obejmowała również dokładne zbadanie znaczenia i źródeł emisji z wg podziału na zakresy GHG Protocol 1 (część pierwsza), 2 i 3 (część druga) w szerszych ramach śladu węglowego, szczególnie w odniesieniu do celów legislacyjnych raportowania CSRD z nadchodzącymi obowiązkami nałożonymi na przedsiębiorstwa wodociągowe.

15

Rescue and Firefighting Operations During Incidents Involving Vehicles with Alternative Propulsion. Electric Vehicles

Zboina Jacek, Kielin Jan, Bugaj Grzegorz, Zalech Jacek, Bąk Damian

Safety & Fire Technology

|

2022

|

Vol. 60, iss. 2

8--40

EN

Aim: The aim of the article is to review information about motor vehicles that use alternative propulsion systems (in this case, electric propulsion) and the risks associated with their use. The discussion of these issues is crucial for undertaking rescue and firefighting operations during incidents (fires, local emergencies) involving alternatively powered vehicles and the effectiveness of these operations. Knowledge in the areas of: hazard identification, improvement of rescue technologies, necessary devices and equipment for effective rescue and firefighting operations during traffic incidents, including fires, with the involvement of vehicles with alternative propulsion systems can be gained from both theoretical and empirical studies. Introduction: Technical and technological advances in the area of drives used in vehicles and machinery pose new challenges for fire protection. They concern, among other things, the technology of rescue operations during fires and traffic accidents involving such vehicles, as well as ensuring fire safety when operating and storing them in buildings, garages and parking areas, and during charging. Methodology: The article was prepared based on national and foreign sources, literature on the subject, research results and the authors’ diverse experiences. It describes the current state of knowledge in terms of hazards and how to deal with them during rescue and firefighting operations against incidents involving alternatively powered vehicles. Conclusions: The number of motor vehicles in Poland and other countries continues to grow, and together with it also the number of vehicles equipped with alternative drives to internal combustion engines (gasoline, diesel). An analysis of the literature on the subject, available research results, as well as individual incidents, lead to the reasonable conclusion that the risks during rescue and firefighting operations associated with the incidents involving electric and hybrid vehicles are no greater than for conventionally powered vehicles. They are different to some extent, which is due in particular to the used power system, which is based on energy storage devices – batteries.

PL

Cel: Celem artykułu jest przegląd informacji o pojazdach mechanicznych, w których wykorzystuje się alternatywne napędy (w tym przypadku napęd elektryczny) i związane z ich stosowaniem zagrożenia. Omówienie tych zagadnień jest kluczowe dla podejmowania działań ratowniczo-gaśniczych podczas zdarzeń (pożarów, miejscowych zagrożeń) z udziałem pojazdów z napędami alternatywnymi oraz skuteczności tych działań. Wiedzę w zakresie: identyfikacji zagrożeń, doskonalenia technologii ratowniczych, niezbędnego sprzętu i wyposażenia do prowadzenia skutecznych działań ratowniczo- -gaśniczych podczas zdarzeń komunikacyjnych, w tym pożarów, z udziałem pojazdów z alternatywnymi źródłami napędu można zdobyć zarówno na podstawie badań teoretycznych, jak i empirycznych. Wprowadzenie: Postęp techniczny i zaawansowane technologie w zakresie napędów stosowanych w pojazdach i maszynach stawiają przed ochroną przeciwpożarową nowe wyzwania. Dotyczą one między innymi technologii działań ratowniczych podczas pożarów i wypadków komunikacyjnych, w których uczestniczą takie pojazdy, oraz zapewnienia bezpieczeństwa pożarowego podczas eksploatacji i przechowywania ich w obiektach budowlanych, garażach i miejscach postojowych oraz podczas ładowania. Metodologia: Opracowanie wykonano w oparciu o źródła krajowe i zagraniczne, literaturę przedmiotu, wyniki badań oraz różnorodne doświadczenia autorów. Artykuł opisuje obecny stan wiedzy w zakresie zagrożeń i radzenia sobie z nimi podczas prowadzenia działań ratowniczo-gaśniczych wobec zdarzeń z udziałem pojazdów z napędami alternatywnymi. Wnioski: Liczba pojazdów silnikowych w Polsce i innych państwach wciąż rośnie, a razem z nią także liczba pojazdów wyposażonych w napędy alternatywne do napędów spalinowych (benzynowych, na olej napędowy). Analiza literatury przedmiotu, dostępnych wyników badań, jak i poszczególnych zdarzeń prowadzi do uzasadnionego wniosku, iż zagrożenia podczas prowadzenia działań ratowniczych i gaśniczych związanych ze zdarzeniami z udziałem pojazdów elektrycznych i hybrydowych nie są większe niż w przypadku pojazdów z napędami konwencjonalnymi. Są one w pewnym zakresie inne, co wynika w szczególności ze stosowanego systemu zasilania opartego na urządzeniach do magazynowania energii – akumulatorów.

16

Technologia wykorzystywania gazów kopalnianych do celów energetycznych na przykładzie instalacji sprężania metanu

Sopa Dominika, Tałach Zbigniew

Rynek Instalacyjny

|

2022

|

Nr 10

53--56

PL

Pozyskiwanie metanu z gazów kopalnianych stanowi jedno z najważniejszych zagadnień dotyczących eliminacji gazów cieplarnianych i w krajowych warunkach powinno być szeroko stosowane. Wynika to z faktu, że Polska jest największym w Europie emitentem metanu z kopalni do atmosfery. Istnieje kilka metod technologicznych wykorzystania gazów kopalnianych do celów energetycznych. W artykule przedstawiono nowatorskie rozwiązanie zastosowania tych gazów do trigeneracji, produkcji energii elektrycznej oraz ciepła i chłodu.

EN

Obtaining methane from mine gases is one of the most important issues related to the elimination of greenhouse gases, which should be widely used in domestic conditions. This is due to the fact that Poland is the largest emitter of methane into the atmosphere in Europe. There are several technological methods for the use of mine gases for energy purposes. The article presents an innovative solution for the use of these gases for trigeneration, electricity, heat and cold production.

17

Analiza niepewności wskaźnika emisji metanu z wydobycia węgla kamiennego w Polsce

Zasina Damian, Zawadzki Jarosław

Rynek Energii

|

2022

|

Nr 3

77--81

PL

W artykule przedstawiono analizę niepewności zrealizowaną dla wskaźnika emisji metanu z górnictwa węgla kamiennego w Polsce. Posłużono się wytycznymi międzynarodowej metodyki inwentaryzacji emisji gazów cieplarnianych oraz dostępnymi danymi pochodzącymi z pomiarów CH4 zrealizowanych w kopalniach w Polsce zarządzanych przez jedną z krajowych spółek wydobywczych. Zauważono, że wartość wskaźnika emisji CH4 oszacowane z wykorzystaniem fragmentarycznych danych może znacznie różnić się od średniej wartości wykorzystanej na potrzeby prowadzenia krajowej inwentaryzacji emisji gazów cieplarnianych, niemniej jednak oszacowanie przedziału ufności dla wskaźnika emisji oraz jego podstawowych właściwości statystycznych może znaleźć zastosowanie w oszacowaniu wielkości emisji krajowej CH4 do powietrza.

EN

The paper presents the uncertainty analysis performed for the methane (CH4) emission factor from coal mining in Poland. The analysis is carried out in line with the international guidelines on the air emission inventory. Results are obtained using the measurement data acquired from selected Polish coal mines managed by the one of coal mining companies. It is noted that the CH4 emission factor may be significantly different from the mean value applied for purposes of fulfilling of international obligations. Nevertheless, the estimation of the confidence interval along with the basic statistical properties of the emission factor can be applied for purposes of the national CH4 emission inventory elaborated under the Climate Convention.

18

Analiza możliwości badań procesu separacji wodoru z gazu ziemnego z zastosowaniem separacji membranowej

Szykowska Kamila, Kotowicz Janusz, Wiciak Grzegorz

Rynek Energii

|

2022

|

Nr 1

34--41

PL

W artykule przedstawiono wstępne badania nad membranową separacją gazów oraz celowość kierunku podjętych badań. Badania nastawione są na testy możliwości aplikacji separacji membranowej, gdzie zasadniczym celem jest określenie możliwości separacji wodoru z metanu np. z sieci gazu ziemnego i innych gazów procesowych. Technologia membranowej separacji gazów jest obecnie popularna i szeroko badana ze względu na jej potencjalną skuteczność w separacji wodoru, bezpieczeństwo i prostotę obsługi, niskie zużycie energii oraz przyjazność dla środowiska. W artykule przedstawiono symulację procesu separacji wodoru z metanu bazując na modelu membrany UBE UMS-A2. W ramach analiz pod uwagę brano wpływ powierzchni membrany na wartość wskaźnika selektywności oraz wskaźnika odzysku wodoru. Najwyższą wartość wskaźnika odzysku wodoru 95,08 % osiągnięto dla strumienia nadawy 1 kmol/h i powierzchni modułu równej 1000 m2 . Im większa powierzchnia membrany i mniejszy strumień, tym wyższa jest wartość wskaźnika odzysku wodoru, co jest szczególnie istotne, gdyż głównym celem separacji membranowej jest jak najwyższy stopień odzysku wodoru z sieci gazu ziemnego oraz wysoka czystość odseparowanego gazu.

EN

The paper presents preliminary research on membrane gas separation and the purposefulness of the direction of the new research undertaken. The research is focused on testing the possibility of applying membrane separation, where the main goal is to determine the possibility of separating hydrogen from methane, e.g. from the natural gas grid and other process gases. Membrane gas separation technology is now popular and widely researched for its potential efficiency in hydrogen separation, safety and ease of use, low energy consumption and environmental friendliness. The article presents a simulation of the hydrogen separation process from methane based on the UBE UMS-A2 membrane model. As part of the analyses, the influence of the membrane surface on the value of the selectivity index and the recovery index was considered. The highest value of the hydrogen recovery index 95.08% was achieved for the feed stream 1 kmol/h and the module surface area equal to 1000 m2 . The larger the membrane area and the smaller the flux, the higher the value of the hydrogen recovery index R, which is particularly important, since the main goal of membrane separation is the highest possible degree of recovery of hydrogen from the natural gas network and high purity of the separated gas.

19

Analysis of one-day forecasts of the maximum methane concentration in a tailgate of a longwall ventilated with U system - a case study

Badura Henryk

Mining Machines

|

2022

|

vol. 40, iss. 3

149--157

EN

Methane that is released into the mine atmosphere poses a threat to the miners working there. Methane at concentrations of 5-15% by volume in air is an explosive gas. It has caused devastating explosions in mines all over the world. Therefore, in methane mines, concentration of methane in the face and in the entire mine is controlled through welldesigned ventilation system. This system controls concentration of methane in the mine atmosphere and in the rock mass as well as in the mine goafs. The article’s main objective includes a presentation of a forecast for maximal methane concentration in the determined time interval. Sensors were installed in the gate draining the air from longwall: up to 10 m in front of the longwall and at the roadway exit. Both forecasts were made using prognostic equations, using the measurement data in the ventilation roadway of one of the longwalls at the JSW S.A. mine.

20

Analysis of forecasted methane concentration at the top gate of a wall ventilated by means of the “U” system. Case study

Łukaszczyk Zygmunt, Badura Henryk

Management Systems in Production Engineering

|

2022

|

nr 4 (30)

342--347

EN

The release of methane into the mine atmosphere poses a threat to the miners. Methane is an explosive gas at concentrations of 5-15% in air by volume and throughout the history of coal mining has been the cause of devastating explosions in mines around the world. For these reasons, in methane coal mines, the concentration of methane emitted from the coal face and the entire mine is controlled by means of a well-designed ventilation system, a system controlling the concentration of methane in the mine atmosphere and a system for methane drainage of the rock mass and goafs. The presented article concerns the forecast of the average concentration of methane on a given day, in the places of sensors located in the longwall roadways of discharge air exhausted from the longwall: up to 10 m in front of the wall and at the outlet of the roadway. Both forecasts were made using the prognostic equations on the basis of measurement data concerning the ventilation roadways of one of the longwalls at JSW SA.