Syngas di elevata purezza dalla biomassa
La combustione dei combustibili fossili per l'elettricità è legata a un numero maggiore di sfide, inclusi la riduzione di risorse, la mancanza di sicurezza energetica e il contributo ai cambiamenti climatici globali. Tra i molti concetti per le alternative rinnovabili vi è la gassificazione di biomassa per produrre gas di sintesi, o syngas: una combinazione utile di monossido di carbonio, idrogeno e biossido di carbonio. La combustione del syngas può avvenire direttamente nelle celle a combustibile o nei motori a gas oppure il syngas si può usare per produrre metanolo. Ma occorre affrontare ostacoli alla penetrazione nel mercato, in particolare dovuti ai contaminanti. Catrami, materiale particolato solido e composti di zolfo nel gas prodotto possono bloccare i componenti dell'impianto o danneggiare il funzionamento delle celle a combustibile. Gli scienziati hanno avviato il progetto UNIQUE, finanziato dall'UE, per sviluppare un recipiente di reattore multifunzionale e compatto che offre syngas di elevata purezza per la cogenerazione di calore ed elettricità (CHP) e le centrali su piccola e media scala. La riduzione delle dimensioni è stata ottenuta integrando la gassificazione a letto fluido con la purificazione e il condizionamento dei gas caldi in un sistema. È stata ottenuta una qualità del prodotto superiore grazie a nuovi filtri catalitici al posto di un filtro seguito da un letto catalitico. I filtri catalitici e i materiali assorbenti rimuovono catrami, materiale particolato e altre sostanze chimiche a sufficienza per garantire un ampio accesso al mercato per le tecnologie di generazione di energia. I partner hanno sviluppato un nuovo catalizzatore per la riduzione di catrami nel letto che ha ridotto il contenuto di catrame del 45 % e ha aumentato la resa di syngas del 40 % nei test su scala pilota e di laboratorio. Sorbenti innovativi (sostanze che raccolgono molecole per sorbimento) nel gassificatore a letto fluido hanno ridotto le sostanze chimiche nel syngas fino a sotto alla soglia necessaria per il funzionamento di celle a combustibile a ossidi solidi (SOFC), il cui rendimento era superiore a quello che utilizza combustibili di riferimento. Usando sistemi a filtri catalitici per il reforming del catrame, gli scienziati di UNIQUE hanno prodotto filtri ceramici a candela catalitici di dimensioni commerciali (filtri a forma di candele vuote) testati su piccola scala. Garantiscono una rimozione del 99 % di materiale particolato presente nel syngas. I risultati di UNIQUE hanno prodotto 36 pubblicazioni scientifiche e atti, nonché il rilascio di due brevetti. Un notevole potenziamento della purezza del syngas da biomassa con una riduzione dei costi avrà un considerevole impatto sulla produzione di energia rinnovabile, sui posti di lavoro nel settore e sulla dipendenza da combustibili fossili.
