Biopaliwa i ekologiczne chemikalia wytwarzane z odpadów przemysłu rolno-leśnego w pobliżu źródła
Istniejące zasoby leśne w Europie są niewystarczające, aby zaspokoić zapotrzebowanie rynku bioenergii. W całej Europie istnieją jednak liczne niewykorzystane zasoby biomasy, które nie znajdują się jeszcze w postaci, którą można by łatwo zbierać i używać w ramach biogospodarki. Istnieje pilna potrzeba efektywnego kosztowo gromadzenia i przygotowania tej biomasy w formie nadającej się do transportu i wykorzystania jej w wydajny sposób. W finansowanym przez UE w ramach programu „Horyzont 2020” projekcie SteamBio podjęto to wyzwanie, opracowując koncepcję mobilnej obróbki wstępnej odpadów pochodzących z przemysłu rolno-leśnego. Celem jest ich wykorzystanie jako surowca w przemyśle chemicznym i przetwórczym. Lepsze właściwości paliwa Partnerzy projektu stosowali jako podstawową technologię przetwarzanie w parze przegrzanej (SHS). Wykorzystywana w różnych technikach suszenia w skali przemysłowej, technologia SHS posiada doskonałe właściwości w zakresie transferu ciepła. „W skali pilotażowej udowodniono, że pozwala ona na wyprażanie różnych materiałów biomasowych na hydrofobowe i rozdrabnialne cząstki stałe z lotnymi związkami o wartości dodanej jako strumieniem ubocznym”, mówi koordynator projektu Siegfried Egner. „Platforma technologiczna ciągłego przetwarzania SHS w SteamBio jest skalowalna i została sprawdzona technicznie w skali przemysłowej przy temperaturach do 300 °C”. Prażenie zmienia właściwości materiału lignocelulozowego, np. odpadów rolno-leśnych, zapewniając lepszą jakość paliwa w zastosowaniach dotyczących spalania i gazyfikacji. Jest to proces termiczny przekształcający biomasę w materiał podobny do węgla, który ma lepsze właściwości paliwowe niż pierwotna biomasa. Chodzi tu na przykład o kruchość, co ułatwia rozdrabnianie i zmniejsza energochłonność. Ponadto w wyniku prażenia powstaje suchy produkt nieaktywny biologicznie (np. nie gnije). „Efektywność naszego procesu wynika z pracy w kontrolowanej atmosferze pary wodnej, która jest wytwarzana z wilgoci zawartej w materiałach, a więc obojętna ze względu na brak tlenu”, wyjaśnia Egner. Projekt przezwycięża wiele ograniczeń występujących w istniejących procesach prażenia, dzięki czemu umożliwia maksymalny odzysk wartości i minimalny wpływ na środowisko. „W przeciwieństwie do konwencjonalnych technik prażenia, które wykorzystują gazy spalinowe jako czynnik grzewczy, SteamBio nie zanieczyszcza prażonej biomasy i frakcji lotnych, umożliwiając ekonomiczny odzysk chemikaliów. Co więcej, system można również łatwo rozbudować do celów ciągłej pracy”, twierdzi Egner. Przydatne substancje biochemiczne Naukowcy uruchomili również jednostkę demonstracyjną o przepustowości 150 kg/godz. w różnych lokalizacjach na obszarach wiejskich. Jak tłumaczy Egner: „Wykazaliśmy już, że odzyskany kondensat z obróbki w przegrzanej parze wodnej zawiera komercyjnie istotne ilości biochemikaliów, oprócz prażonej masy biowęglowej, która może być wykorzystana jako biopaliwo i w biochemikach”. Wyprażone frakcje biomasy (stałe i uwolnione cząstki lotne) zostaną poddane walidacji jako ekologiczne elementy budulcowe w komercyjnej produkcji chemicznej oraz w bioenergetyce. Eksperci ds. cyklu życia także potwierdzą pozytywne oddziaływanie projektu na środowisko. SteamBio pomoże w stworzeniu miejsc pracy i rozwoju lokalnej gospodarki, a także wniesie znaczący wkład w zrównoważony rozwój łańcuchów dostaw energii i chemikaliów. „Projekt oznacza korzyści dla przemysłu rolniczego dzięki waloryzacji strumieni odpadów, dla przemysłu chemicznego – dzięki dostarczaniu chemikaliów platformowych, a dla dostawców energii – dzięki dostarczaniu wysoce wydajnych surowców do spalania”, podsumowuje Egner.
Słowa kluczowe
SteamBio, biomasa, obróbka parą przegrzaną (SHS), prażenie, biopaliwo
