Wydajna bioenergia do produkcji ciepła i elektryczności
Wykorzystanie biomasy to zrównoważony i przyjazny środowisku sposób wytwarzania energii elektrycznej i ciepła, pozwalający zmniejszyć zależność od paliw kopalnych oraz ograniczyć emisje gazów cieplarnianych. Mimo rozwoju bioenergii, realizacja unijnych założeń dotyczących ograniczenia emisji dwutlenku węgla przebiega powoli. W ramach projektu PYROGAS (The integration of intermediate pyrolysis and vapour gasification to create an effective and efficient biomass-to-energy system for combined heat and power), finansowanego ze środków UE, Europejski Instytut Badań nad Bioenergią (EBRI) oraz europejskie małe i średnie przedsiębiorstwa wspólnie opracowały innowacyjną koncepcję wydajnego wytwarzania bioenergii. Zastosowana koncepcja polega na integracji pirolizy biomasy oraz procesów gazyfikacji w celu produkcji energii elektrycznej i ciepła. Przy pomocy pirolizy naukowcy przekształcają materiał wsadowy, który może składać się z odpadów o małej lub ujemnej wartości, na biowęgiel, który jest następnie odseparowywany jako wartościowy produkt. Mieszanina oparów z pirolizy i peletów drewnianych wprowadzana jest do gazyfikatora ze złożem fluidalnym, w wyniku czego powstaje palny gaz. Gazyfikator jest podłączony do silnika wewnętrznego spalania, który wytwarzania energię cieplną i elektryczną. W skali laboratoryjnej przeprowadzono testy pirolizy wielu różnych rodzajów materiału wsadowego, w tym drewna, miskantu, mączki mięsno-kostnej, młota browarnianego, szlamu ściekowego i osadów pochodzących z odbarwiania. Innowacyjny reaktor o nazwie Pyroformer pracował z wydajnością 10 kg/godzinę. Następnie przetestowano płyny do pirolizy w silniku wysokoprężnym oraz oceniono jakość biowęgla do zastosowania jako środek użyźniający glebę. Przeprowadzono szereg testów gazyfikacji w skali półprzemysłowej przy wydajności podawania rzędu 300 kg/godzinę. Gazyfikator podłączono do 400 kW silnika na podwójne paliwo, dostarczającego ciepła i energii elektrycznej do zespołu trzech budynków. W projekcie PYROGAS połączono pirolizę i gazyfikację, uzyskując tani i elastyczny proces wytwarzania energii cieplnej i elektrycznej z biomasy i odpadów. Ponieważ uzyskiwany w tym procesie cenny biowęgiel można wykorzystać do wychwytywania węgla w glebie, technologia ta przyczyni się także w znacznym stopniu do ograniczenia emisji związków węgla.
Słowa kluczowe
Bioenergia, energia cieplna i elektryczna, biomasa, PYROGAS, piroliza
