PolyGas - POLYgeneration by thermal GASification

Projektets mål er at udvikle et teknisk fundament for et bioraffinaderi baseret på LT-CFB forgasning og zeolit tjære-reformering. Systemet kan producere både elektricitet, fjernvarme, rå bio-olie og gødningsegnet aske på basis af mange forskellige biomasse- og affaldsfraktioner. Proof-of-concept forsøg og optimeringsmodellering er del af projektet.

Projektbeskrivelse

Projektet omhandler teknisk formåen og termodynamisk potentiale af et simpelt bioraffinaderikoncept der er udviklet ved at tilføre nyudviklet gasrensning til eksisterende termiske pyrolyse- eller forgasningsanlæg. Systemet kan levere en højeffektiv og fleksibel samproduktion af fjernvarme, elektricitet, bioolie og bioaske på baggrund af en lang række lavværdi biomasse- og organiske affaldsfraktioner. Systemet udvikles baseret på en Lav Temperatur Cirkulerende Fluid Bed forgasser, et keramisk filter, en katalytisk tjærereformationsenhed, en olieseparator og en gasmotor. Den katalytiske proces er baseret på en zeolitreaktor der reducerer indholdet af oxygen i tjæren indtil den kan separeres ud som en olie af en kvalitet som kan bruges i konventionelle olieraffinaderier. Renheden af producergassen efter oprensning af partikler og tjære vil være tilstrækkelig til efterfølgende omsætning i en gasmotor eller som byggesten i organisk syntese. På den måde vil anlægget kunne bidrage til både produktion af fornybar el, varme og transportbrændstoffer. Asken fra den termiske proces indgår også i produktporteføljen og undersøges for sine gødnings- og jordforbedringsegenskaber. Eksperimentelle proof-of-concept kampagner samt systemoptimering og integration ved termodynamisk modellering indgår i projektet.

Resultater

Produktion af elektricitet og varme ved omdannelse af biomasse kan supplere fluktuerende energikilder som vind og sol – og samtidig tilbyde yderligere fordele. Dette er især fordelagtigt, når forgassersystemet er i stand til at udnytte vanskelige organiske restprodukter, såsom halm, biogasrestfibre og spildevandsslam, samtidig med at værdifulde næringsstoffer kan recirkuleres i form af biochar (kul). Disse muligheder er allerede blevet demonstreret baseret på lavtemperatur cirkulerende fluid bed (LT-CFB)-forgasning – hovedsageligt til direkte afbrænding i storskala kraftværker. Formålet med dette projekt har været at udvide mulighederne for LT-CFB-forgasningsteknologien i hovedsageligt to retninger: 1) muligheden for produktion af katalytisk opgraderet bioolie og biochar i perioder med begrænset behov for elektricitet, og 2) at kunne bruge restgassen (ikke-kondenserende) i en forbrændingsmotor – begge måder muliggør meget fleksible anlæg, også i mindre skala. Begge disse mål er opfyldt eksperimentelt såvel som ved matematisk modellering. De demonstrerede muligheder i retning af en mere fleksibel såvel som en lettere tilgængelig skala forventes at øge chancerne for et LTCFB-baseret kommercielt demonstrationsanlæg i mindre decentral størrelse. Sådanne første anlæg vil også tjene som forløber til de oprindeligt tilsigtede større anlæg i kraftværksskala, baseret på højtryks- og effektive dampkredsløb, hvor den forbedrede fleksibilitet ved produktion af katalytisk opgraderet pyrolyseolie og biochar også kan inkluderes.

Key figures

Periode:
2016 - 2020
Bevillingsår:
2016
Egen finansiering:
1,20 mio.
Støttebeløb:
8,77 mio.
Støtteprocent:
88 %
Projektbudget:
9,97 mio.

Kategori

Program
EUDP
Fælles overordnet teknologiområde
Bio og affald
Journalnummer
64018-0034

Deltagere

Danmarks Tekniske Universitet (DTU) (Main Responsible)
Partner og Økonomi
Partner Tilskud Eget bidrag
No entries available.