Automatyzacja systemów Direct Air Capture w ekstremalnych warunkach morskich
Wdrożenie technologii Direct Air Capture (DAC) na otwartym morzu stanowi istotny krok w kierunku dekarbonizacji i produkcji paliw syntetycznych. W ramach projektu H₂Mare firma DACMA GmbH zaimplementowała modułowy system wychwytywania dwutlenku węgla, którego stabilną eksploatację zapewnia zaawansowana architektura automatyzacji oraz systemy bezpiecznej komunikacji zdalnej. Rozwiązanie to pozwala na efektywne pozyskiwanie CO₂ bezpośrednio z powietrza przy wykorzystaniu energii odnawialnej.
Wyzwania techniczne w środowisku offshore
Eksploatacja instalacji na pływającej platformie wymaga szczególnej odporności na trudne warunki atmosferyczne oraz wysokiej niezawodności procesowej. System o wydajności wynoszącej około 60 ton CO₂ rocznie musi pracować w sposób ciągły, co wymusza zastosowanie precyzyjnego sterowania i monitorowania. Kluczowym aspektem jest zapewnienie bezpieczeństwa funkcjonalnego oraz niezakłóconego zdalnego dostępu, który umożliwia diagnostykę i serwisowanie bez konieczności fizycznej obecności personelu na miejscu.
Zintegrowana architektura sterowania i komunikacji
Fundamentem wdrożonego rozwiązania jest ekosystem PLCnext Technology firmy Phoenix Contact, który pozwala na elastyczne zarządzanie procesami i bezproblemową integrację z chmurą obliczeniową. Do akwizycji sygnałów procesowych wykorzystano moduły wejść i wyjść Axioline F oraz Axioline E. Te drugie, ze względu na swoją wytrzymałość, są montowane bezpośrednio na modułach absorpcyjnych, co eliminuje potrzebę stosowania dodatkowych szaf sterowniczych i optymalizuje dostępną przestrzeń.
Całość komunikacji opiera się na otwartych standardach, takich jak PROFINET oraz Modbus/TCP/RTU, a nowoczesną łączność wspiera Ethernet jednoparowy (SPE) podłączony za pomocą specjalistycznego przełącznika. Kontroler nadrzędny PLCnext Control zarządza pełnym cyklem pracy, w tym automatycznym przełączaniem między fazą zasysania a podgrzewaniem adsorbentu oraz procesem wytwarzania pary wodnej.
Cyberbezpieczeństwo i zdalne zarządzanie danymi
Bezpieczeństwo transmisji danych gwarantuje przemysłowy router zabezpieczający mGuard firmy Phoenix Contact, wyposażony w zintegrowaną zaporę sieciową. Urządzenie to, w połączeniu z infrastrukturą mGuard Secure Cloud, tworzy szyfrowany kanał komunikacyjny do celów serwisowych. Wszystkie parametry operacyjne są przesyłane do platformy Proficloud.io, gdzie podlegają wizualizacji w formie przejrzystych paneli statusowych. Takie podejście zapewnia pełną transparentność procesów i umożliwia skuteczne zarządzanie systemem z dowolnej lokalizacji na świecie.
Bezpieczeństwo funkcjonalne procesów termicznych
Ze względu na wykorzystanie pary wodnej pod zwiększonym ciśnieniem oraz w podwyższonej temperaturze, instalacja podlega rygorystycznym normom bezpieczeństwa. Zastosowano certyfikowane komponenty bezpieczeństwa funkcjonalnego, które chronią infrastrukturę przed awariami w krytycznych fazach procesu. Eksperci opracowali dedykowaną dokumentację oraz indywidualne rozwiązania techniczne, które gwarantują stabilną pracę systemu nawet w najbardziej wymagających warunkach morskich.
Współpraca przy projekcie H₂Mare potwierdziła skuteczność technologii Direct Air Capture w ekstremalnych lokalizacjach offshore. Kluczową rolę w powodzeniu wdrożenia odegrała firma Phoenix Contact jako dostawca technologii automatyzacji i cyberbezpieczeństwa. Po zakończeniu testów u wybrzeży Helgolandu system zostanie przekazany do Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Placówka ta przeprowadzi dalsze badania nad skalowalnością i długoterminową stabilnością rozwiązania w szerokich zastosowaniach przemysłowych.
Źródło: Phoenix Contact
Więcej na www.phoenixcontact.com
