W 2021 r. Instytut Nafty i Gazu w Krakowie zaprezentował kolejną serię praktycznych wynalazków o bardzo zróżnicowanych zastosowaniach. Przed rokiem zwróciliśmy uwagę na innowacje związane z wiertnictwem gazowniczym, zabezpieczaniem otworów wydobywczych, szczelinowaniem w górnictwie gazu łupkowego.
Dziś warto przyjrzeć się wynalazkom, które mogą mieć szczególne znaczenie w obecnej sytuacji, zarówno z powodu gwałtownego wzrostu cen energii, jak i z powodu zaostrzających się wymagań odnośnie do szkodliwych emisji.
Gaz już nie zginie
Od kilku lat wzrasta dostępność magnesów neodymowych o niezwykle dużych gęstościach energii. W związku z szybkim wzrostem ich produkcji w Chinach, ceny są zachęcające. Nie tylko w Polsce obserwuje się zjawiska oddziaływania takich magnesów na liczniki energii elektrycznej i mediów jak gaz lub woda. Duże natężenie pola magnetycznego w najbliższym otoczeniu takiego magnesu może powodować zakłócenia pracy urządzeń pomiarowych lub nawet ich uszkodzenie. Ustawodawca przewidział kary pozbawienia wolności od 3 miesięcy do 5 lat za przywłaszczenie cudzej rzeczy ruchomej – także energii. Brak jednoznacznych przepisów niezwykle utrudnia przeciwdziałanie nielegalnemu poborowi gazu lub wody. Fałszowanie pomiaru, tym razem z wykorzystaniem niezwykle silnych magnesów, od kilku lat ma charakter narastający. INiG podjął prace nad przeciwdziałaniem temu zjawisku. Opracowano Sposób weryfikacji gazomierzy miechowych na pole magnetyczne magnesów neodymowych. Mają one 10-krotnie większą gęstość energii od magnesów ferrytowych. Badania Instytutu wykazały istnienie wielu typów gazomierzy nieodpornych na działania tych magnesów. Producenci wprowadzili więc w niektórych pewne zmiany konstrukcyjne. Pomocą jest właśnie opracowany sposób weryfikacji tych zmian. Umożliwia zestandaryzowaną ocenę odporności na działanie silnych pól magnetycznych zarówno gazomierzy nowych, jak i używanych od dawna. Sposób ten stanowi podstawę do wydawania opinii w sprawach sądowych o nielegalny pobór gazu. Autorami są dr Zbigniew Gacek i dr inż. Jacek Jaworski.
Prawie absolutna szczelność
Niezwykle pożyteczna dla budownictwa może być Kompozycja zaczynu o niskoporowej strukturze. Została ona opracowana dla otworów wiertniczych, ale może być użyta wszędzie tam, gdzie chodzi o wytworzenie szczelnego ekranu – zapory dla wód gruntowych. Zaczyn o niskoporowej strukturze wykazuje również wysoką wytrzymałość na ściskanie, obniżoną wartość współczynnika przepuszczalności dla gazu i przepuszczalności porozymetrycznej. Działa lepiej od zwykłego zaczynu cementowego, gdyż kompozycja ta lepiej i szybciej penetruje grunt. Autorami są dr inż. Marcin Rzepka, Marcin Kemieniewski, Ewa Kątna.
Czas na wodór w kuchni
Hitem może się okazać Palnik gazowy do spalania wodoru. Tym bardziej, że każdy kraj w Europie rozwija swój program wodorowy do różnych celów, ponieważ energia spalania wodoru w powietrzu jest pozyskiwana bezemisyjnie (jeśli nie liczyć pary wodnej i NOx). Obecne palniki w kuchenkach gazowych nadają się do spalania gazu ziemnego wysokometanowego, zaazotowanego oraz propanu-butanu. Głównymi produktami spalania tych gazów są: dwutlenek węgla, tlenek węgla, para wodna i tlenki azotu. Konstrukcja tych palników uniemożliwia cofanie się płomienia do wnętrza palnika, ale nie gwarantuje tego przy spalaniu wodoru. Opracowany palnik przełamuję ten brak, więc „wodorową” kuchnię gazową można uznać za urządzenie ekologiczne. Światowe firmy są zaawansowane w pracach nad kotłami grzewczymi, gdzie do spalania używa się mieszanek z dodatkiem do 20% wodoru, a nawet 100% wodoru. Można się spodziewać, że pojawią się też wkrótce kuchnie zasilane tym gazem. Autorem rozwiązania jest Tomasz Siuda.
Ropa mniej emisyjna
Wieloletnie badania Instytutu wykazały, że stosowanie coraz lepszych i odpowiednio dobranych dodatków uszlachetniających w istotny sposób wpływa na poprawę zarówno właściwości fizykochemicznych, jak i ekologicznych lekkich olejów opałowych spalanych w instalacjach kotłowych (nawet o 20 – 40%). Oprócz obniżenia emisji toksycznych składników, daje to również korzyści ekonomiczne, wynikające z uzyskiwania wyższych temperatur spalin, co przekłada się na zmniejszenie ilości zużywanego paliwa wykorzystywanego do celów grzewczych w małych i średnich instalacjach kotłowych. Jednym z ostatnich efektów tych prac jest Kompozycja modyfikatora procesu spalania do napędowych olejów opałowych, zawierająca katalizator procesu spalania w postaci koloidalnej dyspersji nanotlenków żelaza trójwartościowego w rozpuszczalniku węglowodorowym o zakresie temperatur wrzenia 155 – 180 st. C. Kompozycja ta jest stabilizowana solami amoniowymi i zawiera ciekły organiczny nośnik tlenu i modyfikator tarcia utrzymujący dobre właściwości smarne pomp paliwowych. Autorami są dr Winicjusz Stanik, Rafał Konieczny, Tomasz Łaczek, Krzysztof Sikora.
jaz.
Magnes neodymowy
Płomień wodorowy w zależności od średnicy dyszy
