Äußerst reines Syngas aus Biomasse
Die Verbrennung fossiler Brennstoffe zur Gewinnung von Elektrizität steht vor immer mehr Herausforderungen wie schwindenden Ressourcen, mangelnder Energiesicherheit und Anteil am weltweiten Klimawandel. Zu den vielen Konzepten für erneuerbare Alternativen zählt die Vergasung von Biomasse zur Gewinnung synthetischen Gases oder Syngas – einer nützlichen Kombination aus Kohlenmonooxid, Wasserstoff und Kohlendioxid. Syngas kann direkt in Brennstoffzellen oder Gasmotoren verbrannt oder zur Gewinnung von Methanol verwendet werden. Jedoch wurde die Markteinführung weitgehend durch Verunreinigungen verhindert. Teer, Feinstaub und Schwefelverbindungen im gewonnenen Gas können Pflanzenbestandteile blockieren oder die Funktion von Brennstoffzellen behindern. Wissenschaftler starteten das EU-finanzierte Projekt UNIQUE, um einen kompakten und multifunktionalen Reaktordruckbehälter zu entwickelt, der äußerst reines Syngas für kleine und mittlere Anlagen zur Kraft-Wärme-Kopplung und für Kraftwerke liefern kann. Da die Wirbelschichtvergasung mit Heißgasreinigung und Belüftung in ein System integriert wurde, wurde die Größe reduziert Die Produktqualität wurde durch neue Katalysatorfilter anstatt eines Filters mit nachfolgendem Katalysatorbett erhöht. Die Katalysatorfilter und Sorptionsmittel entfernen ausreichend Teer, Feinstaub und andere chemische Stoffe, damit die Energie erzeugenden Technologien auf breiter Basis in den Markt eingeführt werden können. Die Partner entwickelten einen neuen Katalysator für eingebettete Teerreduzierung, wodurch bei Versuchen im Labor und in Pilotanlagen der Teergehalt um 45 % zurückging und der Syngasertrag um 40 % anstieg. Durch innovative Sorptionsmittel (Substanzen, die Moleküle durch Sorption aufnehmen) im Wirbelschichtvergaser ging der Anteil von Chemikalien im Syngas unter die Grenzwerte zurück. Dies ist für den Betrieb von Festoxid-Brennstoffzellen erforderlich, deren Leistung über der von Zellen mit Referenzbrennstoffen liegt. Mit Katalysatorfiltersystemen zur Teerumwandlung erstellten Wissenschaftler des Projekts UNIQUE keramische Katalysatorfilterkerzen (Filter in Form hohler Kerzen) für den Markt, die im Labor getestet wurden. Diese entfernen sicher mehr als 99 % des in Syngas vorhanden Feinstaubs. Die Ergebnisse von UNIQUE führten zu 36 wissenschaftlichen Artikeln und Verfahren sowie zur Erstellung von zwei Patenten. Deutlich reineres Syngas aus Biomasse und geringere Kosten sollten sich erheblich auf die Gewinnung erneuerbarer Energie, den Arbeitsmarkt in diesem Bereich und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen auswirken.
