Tutkimus: Pesuloiden hukkalämmöt voitaisiin hyödyntää lähes 90 %:sti uudelleen

Lappeenrannan yliopisto on yhteistyössä Calefa Oy:n kanssa tutkinut, millä tavalla pesulateollisuuden energiatehokkuutta voidaan parantaa uusiokäyttämällä pesulatoiminnassa syntyvät hukkalämmöt entistä tehokkaammin. Samassa yhteydessä CO₂-päästöjä tuottavat fossiiliset energianlähteet korvataan pesuloiden energiantuotannossa kokonaan.

Calefa on jo aikaisemmin kehittänyt pesuloille uusiokäyttöjärjestelmän, jossa hukkalämmöt hyödynnetään esimerkkipesulan toiminnassa 37 %:sti uudelleen. Energiatekniikan diplomi-insinööriopiskelija Paavo Lähteenaro on käyttänyt kandityössään tätä lähtökohtaa tutkiessaan, miten ympäristöystävällisyyttä kaupallisissa pesuloissa voidaan parantaa merkittävästi.

Nykyiset energiaa runsaasti kuluttavat ratkaisut ovat korvattavissa

Yksi syyllinen pesuloiden suureen energiahävikkiin on runsas höyrynkäyttö. Höyryä hyödynnetään mankeloinnissa, kuivauksessa sekä pesuveden lämmityksessä. Höyryllä lämpöä saadaan tuotettua nopeasti, mutta menetelmää vaivaa runsas tuotantohäviö sekä heikko hyötysuhde. Höyrystä yli 30 % katoaa hävikkinä tuotannon yhteydessä. Höyry tuotetaan teollisissa pesuloissa polttoöljyllä tai maakaasulla, mistä aiheutuu ympäristöön CO₂-päästöjä.

Tutkimuksessa höyryn korvaamista esitetään uutta lämpöpumpputekniikkaa edustavalla kuumalämpöpumpulla, joka on jopa 130 ⁰C:een lämpötiloja tuottava erikoislämpöpumppu. Kuumalämpöpumppu on erittäin energiatehokas ratkaisu, sillä se tuottaa hiilineutraalisti parhaimmillaan jopa seitsenkertaisen määrän lämpöenergiaa verrattuna sen käyttämään sähköenergiaan.

Myös likaiset ja haaleat hukkalämmöt valjastetaan hyötykäyttöön

Hukkalämmön uusiokäytössä puhtaat ja kuumat hukkalämmöt ovat helpoimpia hyödyntää. Niin sanotut likaiset hukkalämmöt on koettu haastaviksi, sillä ilmassa tai vedessä olevat epäpuhtaudet tukkivat lämmöntalteenotossa käytettävät lämmönvaihtimet.

Tutkimuksessa ongelmaan esitetään ratkaisua savukaasupesureista. Savukaasupesureita käytetään tyypillisesti tuotantolaitosten piipuissa, joissa niiden avulla ilmasta suodatetaan pois lentotuhka ja pienhiukkaset. Samalla teknologialla voitaisiin pesuloissa puhdistaa nukkapitoinen kuivausilma, jolloin hukkalämmön pystyisi hyödyntämän kuivausprosessissa uudelleen.

Uuden sukupolven ympäristöystävällisessä pesulassa hukkalämpöä kerätään uusiokäyttöön myös haaleista jätevesistä. Talteenotettu lämpö jalostetaan lämpöpumpuilla korkeammaksi, jolloin se on taas hyödynnettävissä omissa prosesseissa uudelleen.

Taloudellisesti kannattavaa

Kandityössä käsitellyssä esimerkkipesulassa ylletään hukkalämmön uusiokäytössä lähes 90 % hyötysuhteeseen, järjestelmän takaisinmaksuajan jäädessä alle kolmeen vuoteen. Calefalta kuitenkin muistutetaan, että jokainen teollisuuskohde on uniikki, joten hyötysuhteet ja takaisinmaksuajat vaihtelevat kohteittain. Kandityössä esitetty ratkaisu soveltuu sekä olemassa olevien pesuloiden energiankäytön tehostamiseen että kokonaisratkaisuksi uusiin pesuloihin.