Wetenschap
Geavanceerde vergassingsmethoden kunnen elk afval behalve metaal en puin omzetten in brandstof voor elektriciteit. Krediet:Pixabay / Prylarer
Storten is zowel lelijk als vervuilend. Maar een nieuw soort technologie belooft het verleden tijd te maken, een groot deel van het stortmateriaal omzetten in schoon gas.
Het is dankzij een proces genaamd vergassing, waarbij op koolstof gebaseerde materialen in gas worden omgezet door ze tot een hoge temperatuur te verhitten, maar zonder ze te verbranden. Het gas kan worden opgeslagen totdat het nodig is voor de opwekking van elektriciteit.
Volgens de ontwikkelaars, geavanceerde vergassing kan worden gevoed door plastic, biomassa, textiel - zo ongeveer alles behalve metaal en puin. Aan de andere kant komt syngas - een schoon, gemakkelijk brandbaar gas bestaande uit koolmonoxide en waterstof.
De basis van de technologie is oud. Al in de 19e eeuw, vergassingsinstallaties bestonden in veel van de grote steden van Europa, steenkool omzetten in kolengas voor verwarming en verlichting.
Na de ontdekking van aardgasreserves begin vorige eeuw nam de vergassing af. Dan in de afgelopen 20 jaar of zo, het had een kleine renaissance, toen vergassingsinstallaties ontstonden om afvalhout te verwerken.
Op een nieuwe, geavanceerde implementatie, echter, een veel breder scala aan materialen kan worden verwerkt, en het uitgangsgas is veel schoner. "Vergassing wint duidelijk aan populariteit, maar we zijn verder gegaan, " zei Jean-Eric Petit van het Franse bedrijf CHO Power, gevestigd in Bordeaux.
Vergassing
Bij vergassing wordt verwarmd zonder verbranding. Bij temperaturen hoger dan 700°C, veel op koolwaterstof gebaseerde materialen vallen uiteen in een gas van koolmonoxide en waterstof - syngas - dat als brandstof kan worden gebruikt.
Voor materialen zoals hout, dit is relatief eenvoudig. Probeer het eens met andere koolwaterstofmaterialen, en vooral moeilijk te recyclen industrieel afval, echter, en de reactie heeft de neiging om verontreinigende stoffen te genereren, zoals teer.
Maar teer zelf is gewoon een complexere koolwaterstof. Daarom hebben Petit en zijn collega's een proces voor hogere temperaturen ontwikkeld, bij ongeveer 1200°C, waarin zelfs teer wordt afgebroken.
Het resultaat is syngas, die, andere thermische processen uitlijnen, veroorzaakt geen gevaarlijke verontreinigende stoffen. In feite, het is van hoge kwaliteit genoeg om rechtstreeks in hoogrenderende gasmotoren te worden gevoed, het opwekken van elektriciteit met tweemaal het rendement van de stoomturbines die worden gebruikt bij conventionele vergassing, zegt Petit.
CHO Power heeft al een geavanceerde vergassingsinstallatie gebouwd in Morcenx, Frankrijk, die 55 omzet, 000 ton hout, biomassa en industrieel afval per jaar om in 11 megawatt elektriciteit.
Het gas dat wordt geproduceerd door het vergassingsproces van CHO Power wordt geraffineerd op 1, 200°C in hun turboplasma-faciliteit (links) zodat het kan worden gebruikt in een gasmotor (rechts) om elektriciteit op te wekken. Krediet:CHO Power
In december kondigde de EU aan dat het bedrijf een lening van 30 miljoen euro zal ontvangen van de Europese Investeringsbank om een andere fabriek te bouwen in het Thouarsais-gebied in Frankrijk.
Het bedrijf is niet de eerste die op commerciële schaal geavanceerde vergassing probeert. Maar, zei Petit:"We denken dat we de eersten zijn die het kraken."
De vergassingsinstallaties van CHO Power moeten nog afval laten aanleveren. Hysytech, een bedrijf in Turijn, Italië, echter, plannen om vergassing naar de industrie te brengen.
Het idee is om een kleine vergassingsinstallatie te bouwen, minimaal 100 kilo afval per uur verwerken, naast elke industriële fabriek die zich bezighoudt met koolwaterstofmaterialen - een textiel- of plasticfabrikant, bijvoorbeeld.
Vervolgens, al het afval dat de industriële installatie genereert, kan rechtstreeks worden omgezet in syngas voor elektriciteitsopwekking ter plaatse, het vermijden van de emissies die gepaard gaan met het transport van afval naar een verre vergassingsinstallatie.
Kleinschalig
Het probleem is dat, historisch, vergassing op deze schaal heeft te veel gekost om in het belang van een industrie te zijn. Maar Hysytech is van mening dat het kleinschalige vergassing kosteneffectief heeft gemaakt, door een nieuwe reactor te ontwikkelen die bekend staat als een gefluïdiseerd bed.
Wanneer afvalstoffen in deze reactor worden gevoerd, er wordt een vloeistof doorheen geleid om een gelijkmatige temperatuur te creëren en het gas gemakkelijk te laten vertrekken. Als de materialen veel tijd nodig hebben om op gas over te gaan, ze blijven in de reactor totdat ze worden vergast, maar de vloeistof kan worden versneld als de materialen snel in gas veranderen.
Het resultaat, tenminste voor kleinere planten, is een efficiënter en kosteneffectiever proces. "Ons systeem is ontworpen en gebouwd om het hele jaar door met een goede efficiëntie te werken, eenvoudige bediening en weinig onderhoud, " zei Andrés Saldivia, Hysytech's hoofd bedrijfsontwikkeling.
Hysytech heeft een proeffabriek gebouwd die ongeveer een tiende van de beoogde output heeft, het verwerken van 10 kilo afval per uur tot syngas. Momenteel, de ingenieurs bouwen een demo-installatie op ware grootte met een extra power-to-gas-systeem, om de vergassing te koppelen aan overtollige energie van windturbines en zonnepanelen zodat de energie niet verloren gaat.
Met dit extra systeem de overtollige energie wordt gebruikt om water te splitsen in waterstof en zuurstof. Met behulp van een koolstofbron, deze waterstof wordt vervolgens omgezet in methaan, dat kan worden gebruikt als alledaags aardgas.
"Ons doel is om het (tegen) 2019 marktklaar te hebben, ' zei Saldivia.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com