Effiziente Bioenergie für Kraft-Wärme-Systeme
Die Nutzung von Biomasse ist eine nachhaltige und umweltfreundliche Möglichkeit, um Strom und Wärme zu erzeugen und dabei die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen sowie Treibhausgasemissionen zu verringern. Auch wenn die Bioenergie im Kommen ist, gehen die Fortschritte bei der Erreichung der EU-Kohlendioxid-Ziele eher langsam voran. Im Zuge des EU-finanzierten Projekts PYROGAS (The integration of intermediate pyrolysis and vapour gasification to create an effective and efficient biomass-to-energy system for combined heat and power) haben sich das europäische Forschungsinstitut für Bioenergie (European Bioenergy Research Institute , EBRI) und ein europäisches mittelständiges Unternehmen zusammengetan, um ein innovatives Konzept für die effiziente Produktion von Bioenergie zu demonstrieren. Das Konzept stützt sich auf die Integration von Pyrolyse- und Vergasungsprozessen für Biomasse, um Strom und Wärme zu liefern. Durch Pyrolyse wandeln die Wissenschaftler einen Rohstoff, bei dem es sich um Abfall von geringem oder negativem Wert handeln kann, in Pflanzenkohle um, die daraufhin in ein wertvolles Produkt getrennt wird. Die Mischung aus Pyrolysedämpfen und Holzpellets wird in einen Flüssigbettvergaser eingebracht, um brennbares Gas herzustellen. Der Vergaser ist mit einem internen Verbrennungsmotor verbunden, um Kraft und Wärme zu produzieren. Es wurden Pyrolysetests im Labormaßstab mit einer Vielzahl von Rohstoffen durchgeführt, hierzu zählten Holz, Miscanthus, Tiermehl, Biertreber, Klärschlamm und Deinkingschlamm. Die Zuführrate bei diesem innovativen Reaktor mit der Bezeichnung Pyroformer lag bei 10 kg/h. Daraufhin wurden Pyrolyseflüssigkeiten an einem Dieselmotor getestet und es wurde die Qualität von Pflanzenkohle zur Verwendung als Bodenverbesserungsmittel beurteilt. Mehrere Vergasungstests wurden im halbtechnischen Maßstab mit einer Zuführrate von 300 kg/h durchgeführt. Der Vergaser wurde daraufhin bezüglich der Kraft-Wärme-Versorgung von drei Campusgebäuden an einen 400-kW-Zweistoffmotor gekoppelt. PYROGAS ermöglicht eine integrierte Pyrolyse und Vergasung zur Erstellung eines kosteneffizienten, flexiblen Prozesses für die Kraft-Wärme-Erzeugung aus Biomasse und Abfällen. In Anbetracht der Tatsache, dass die gewonnene wertvolle Pflanzenkohle Kohlenstoff im Boden abscheiden kann, könnte diese Technologie ebenfalls einen großen Betrag für die kohlenstofflose oder -arme Energie leisten.
Schlüsselbegriffe
Bioenergie, Kraft-Wärme, Biomasse, PYROGAS, Pyrolyse
