Naftos chemijos sektorius yra didžiausias chemijos pramonės sektorius, kasmet generuojantis apie 500 milijardų eurų pelno. Nenuostabu, kad ir gamybai sunaudojamas žaliavų ir energijos kiekis yra didžiulis. Vien naftos chemijos įmonės kasmet sunaudoja apie 5 milijardus tonų žaliavų, tai sudaro apie 12 % visos pasaulyje suvartojamos naftos. Tokie mastai reiškia, kad net ir nedideli pokyčiai siekiant didinti žaliavų ir energijos naudojimo efektyvumą duos apčiuopiamų rezultatų – bus taupomi ištekliai, mažinami išmetamų teršalų ir sąnaudų kiekiai. Kiekvieno cheminio proceso centre yra cheminių reakcijų reaktorius. Reaktoriaus konstrukcija, konfigūracija ir eksploatacinės charakteristikos daro didelę įtaką tiek energijos poreikiui, tiek žaliavų panaudojimo efektyvumui chemijos gamyboje. Reaguodama į didėjantį aplinkosaugos ir ekonominį spaudimą, pramonė vis labiau perima žiedinės ekonomikos paradigmą, kurioje pabrėžiama išteklių recirkuliacija, atliekų mažinimas ir tvarus medžiagų naudojimas. Ypač perspektyvus technologinis kelias šiems tikslams pasiekti yra procesų intensyvinimas (PI). PI apima cheminių procesų ir įrangos pertvarkymą taip, kad būtų išgautas lygiavertis arba didesnis našumas žymiai kompaktiškesnėse, efektyvesnėse ir integruotesnėse sistemose. Padidindamas masės ir šilumos perdavimo greitį bei įgalindamas tiksliau kontroliuoti reakcijos sąlygas, PI gali pagerinti selektyvumą, sumažinti šalutinių produktų susidarymą ir sumažinti energijos suvartojimą. Be to, intensyvesnės sistemos paprastai siejamos su mažesnėmis investicijomis ir saugesniu eksploatavimo dėl mažesnių įrangos gabaritų ir galimybės jas įrengti arčiau žaliavų - atliekų srautų ar biomasės - šaltinių. Pažangių katalizinių sistemų, skaitmeninio procesų valdymo ir intensyvesnių reaktorių koncepcijų integravimas suteiktų chemijos pramonei didesnį lankstumą, našumą ir tvarumą. Daugeliu atvejų tai reikštų perėjimą nuo partijinės gamybos (kai vienu metu gaminama viena partija) prie nepertraukiamų procesų (kai gamyba vyksta nuolat), kurie nulemia didesnį našumą ir nuoseklesnę produkto kokybę. Tokiems intensyvesniems ir pagreitintiems procesams reikia kurti pažangias stebėjimo ir valdymo technologijas, įskaitant jutiklius, galinčius greitai reaguoti į pokyčius ir susidoroti su sudėtingomis sąlygomis, pavyzdžiui, srautais, kuriuose yra kietųjų dalelių. Susietojo projekto „Optimal Process Intensification in Breakthrough Resource Efficiency for Industrial Applications“ (OptiProcess) tikslas – sukurti kompaktiškas, jūrinio konteinerio dydžio modulines sistemas, kurias būtų lengva prireikus perkelti, prijungti ir pritaikyti skirtingoms žaliavoms. Sistemos naudotų pažangaus dizaino reaktorius ir naujausias technologijas, siekiant sukurti naudingesnius produktus, naudojant mažiau energijos, vietos ir medžiagų. Vykdant projektą, laboratorinių bandymų metu buvo numatyta sukurti ir patvirtinti angliavandenių išankstinio apdorojimo ir frakcionavimo procesus. Patikrinus ir patvirtinus rezultatus, jie būtų naudojami kuriant bandomąsias sistemas, kurias išbandytų pramonės įmonės (partneriai). „OPTIprocess“ susietojo projekto reaktoriuose planuota panaudoti mikrobanginį kaitinimą. Mikrobanginis kaitinimas yra pranašesnis už tradicinį kaitinimą tuo, kad tai yra tūrinis kaitinimas, o ne įprastinis laidumo/konvekcijos kaitinimas, todėl kaitinimas vyksta tolygiau ir greičiau, o tai padidina cheminės reakcijos greitį ir sutrumpina reakcijos laiką nuo 20 valandų iki 5–8 minučių, kai kartu naudojami katalizatoriai ir taikomas mikrobanginis kaitinimas. Kad vyktų daugiapakopės reakcijos, taip pat reikalingas ir efektyvus aušinimas, kuris padidintų aušinimo greitį, pagerintų energijos efektyvumą ir užtikrintų skysčių/nuotekų nutekėjimą, neprarandant proceso efektyvumo ir nesukeliant trikdžių. Tuo tikslu numatyta sukurti inovatyvaus šiluminių vamzdelių šilumokaičio (HPHE) modulius ir juos integruoti į reaktoriaus sistemą. Tai įgalins atliekinės šilumos atgavimą bei jos perdavimą į kitas sistemos dalis ir tai padidins proceso efektyvumą. Optimizuojant HPHE bus naudojami skaitinių tyrimų metodai ir eksperimentiniai tyrimai. Taigi, viena iš susietojo projekto užduočių buvo sukurti šiluminių vamzdelių šilumokaitį (HPHE) atliekinės šilumos atgavimui su automatiniu šilumokaičio paviršių nuvalymu, siekiant užtikrinti efektyvų kaitinimo/aušinimo procesą bei jo temperatūros kontrolę. Lietuvos energetikos institutas šiame susietąjame projekte (paraiškos Nr. 101178752, pavadinimas „Optimal Process Intensification in Breakthrough Resource Efficiency for Industrial Applications“ (OptiProcess)) dalyvavo kaip partneris, kurio numatytų veiklų įgyvendinimui prašomas finansavimas buvo 202 375,00 Eur. Paraiška galutiniame programos „Europos horizontas“ ir programos „Euratomas“ paraiškų vertinime pripažinta finansuotina, tačiau Europos Komisijos finansavimo negavo dėl lėšų trūkumo. Lietuvos energetikos institutas (LEI) atlieka tyrimus energetikos ir šiluminės inžinerijos mokslų srityse, daugiausia dėmesio skiriant energijos vartojimo efektyvumui, atsinaujinantiems energijos šaltiniams ir naujų energetikos technologijų kūrimui, prisidedant prie nacionalinės energetikos politikos ir technologijų kūrimo. LEI Branduolinės inžinerijos problemų laboratorija (BIPL) dalyvauja Europos Sąjungos ir nacionaliniuose finansuojamuose projektuose, kurių tikslas – kurti technologijas, leidžiančias atgauti atliekinę šilumą iš pramoninių išmetamųjų dujų srautų, užtikrinti vandens taršos parametrų atitikimą keliamiems standartams bei optimizuoti pirminį energijos suvartojimą. Laboratorija dalyvauja kuriant eksperimentų atlikimo metodikas ir atlieka eksperimentinius tyrimus, susijusius su biokuro degimo produktų vandens garo kondensacija kondensaciniuose ekonomaizeriuose, kietųjų dalelių šalinimu iš išmetamų dujų/dūmų panaudojant elektrostatinius filtrus. Taip pat laboratorijoje yra eksperimentinis stendas, skirtas tyrimams su agresyviomis dujomis (oras+garas+rūgštys) vykdyti, tame tarpe ir korozijos tyrimams kondensaciniuose ekonomaizeriuose. LEI BIPL vaidmuo šiame susietąjame projekte – atlikti cheminio reaktoriaus integruoto su šiluminių vamzdelių šilumokaičiais (HPHE) eksperimentinius tyrimus, siekiant išbandyti bandomojo įrenginio darbo efektyvumą. Taigi, BIPL pagrindinis indėlis į projektą – eksperimentiniai tyrimai, skirti šilumos atgavimui, įskaitant kondensacijos procesų analizės įrenginius ir išsamią duomenų rinkimo sistemą; išmetamų dujų koncentracijos matavimus; prieigą prie didelės laboratorijos erdvės sudėtingų sistemų bandymams, stebėjimo įranga ir kvalifikuotais mokslininkais, atsakingais už sistemų valdymą ir duomenų naudojimą. Planuojamas įsigyti dujų analizatorius skirtas itin tiksliam pramoninių dujų koncentracijos stebėjimui realiu laiku. Jis pasižymi dideliu tikslumu, aptinka itin mažas koncentracijas, jo pritaikymas – apie 300 skirtingų dujinių junginių. Šis įrenginys reikšmingai prisidėtų prie vykdomų eksperimentinių tyrimų kokybės ir mokslinio potencialo stiprinimo, jo techninės charakteristikos sudarytų galimybes atlikti matavimus platesniame parametrų diapazone, užtikrinant didesnį duomenų tikslumą ir patikimumą. Toks infrastruktūros sustiprinimas reikšmingai pagerintų technines eksperimentų vykdymo galimybes, o tai reiškia ir institucijos konkurencingumą, padidintų jos gebėjimą sėkmingai įsitraukti į tarptautinius konsorciumus, dalyvauti ir laimėti nacionalinius bei Europos Sąjungos finansuojamus mokslinių tyrimų ir inovacijų konkursus, taip užtikrinant ilgalaikį mokslo veiklos tvarumą ir institucijos indėlį į žinių bei technologinės pažangos kūrimą. Šis projektas prisidės prie pažangos priemonės Nr. 12-001-01-02-01 „Stiprinti inovacijų ekosistemas mokslo centruose“ tikslo – kurti palankią aplinką inovacijoms, technologijų plėtrai ir žinių perdavimui tarp mokslo ir verslo sektorių. Projektas pagal savo pobūdį atitinka horizontaliojo principus ir neprieštarauja Jungtinių Tautų neįgaliųjų teisių konvencijos nuostatoms. Projekto įgyvendinimo metu nenumatyta jokių veiksmų, galinčių neigiamai paveikti lygių galimybių ir nediskriminavimo principų įgyvendinimą dėl lyties, rasės, tautybės, kalbos, kilmės, socialinės padėties, tikėjimo, įsitikinimų ar pažiūrų, amžiaus, negalios, lytinės orientacijos, etninės priklausomybės, religijos ar kitų asmens bruožų. Projekto veiklos taip pat nepažeidžia darnaus vystymosi principo ir neturi neigiamo poveikio inovatyvumo (kūrybingumo) principo įgyvendinimui, nes jos yra orientuotos į mokslo tyrimų ir eksperimentinės plėtros vystymą, taip tiesiogiai prisidedant prie šių principų skatinimo. Projekto įgyvendinimo metu neplanuojama jokių veiksmų, prieštaraujančių Jungtinių Tautų neįgaliųjų teisių konvencijos nuostatoms.