Tema

Nya mätmetoder ger effektivare omvandling av biomassa

För att omvandla skogsavfall till transportbränslen och andra produkter krävs förbättrade industriella metoder. Nu utvecklas ny mätteknik av forskare vid Göteborgs universitet som gör det möjligt att mäta och styra bildningen av viktiga komponenter i processen.

För att skogsavfall ska kunna konkurrera med fossila bränslen inom petrokemisk industri krävs bland annat att tjärbildningen minskar i den process som omvandlar skogavfall till nya produkter.

En ny doktorsavhandling från Göteborgs universitet innehåller nya mätningar från både Chalmers kraftcentral och Göteborgs Energis unika metangasanläggning, GoBiGas.

– Kombinationen av försök i en storskalig forskningsanläggning och en kommersiell anläggning har varit värdefull för utvecklingen av mätmetoderna men även för att tolka mätdata och observationer, säger avhandlingens författare Dan Gall, vid institutionen för kemi och molekylärbiologi, Göteborgs universitet.

En förnybar energikälla som använts i tiotusentals år

Biomassa är en förnybar energikälla som kan bestå av allt från energigrödor till restprodukter och avfall från jord- och skogsbruk. Biomassa är materia som ingår i levande organismer och har använts som bränsle i tiotusentals år.

Under de senaste decennierna har utvecklingen av nya användningsområden tagit stora kliv framåt. Idag kan biomassa användas som bränsle för utvinning av energiinnehållet och vid pappersproduktion.

Biomassan bryts ner och omvandlas
För att omvandla skogsavfall till fordonsbränslen eller kolbaserade material behöver biomassan brytas ner till mindre komponenter, för att sedan sättas ihop till de önskade molekylerna.

– Tekniken finns tillgänglig idag, men den behöver vidareutvecklas för att vara konkurrenskraftig, säger Dan Gall.

En av teknikerna som nu utvecklas är baserad på förgasning av biomassa vid hög temperatur med hjälp av en så kallad fluidiserad bädd.

– När biomassa upphettas och bryts ner bildas stora mängder tjära. I pågående forskning försöker vi därför minska tjärbildningen genom att använda tillsatser av ämnen med katalytiska egenskaper. Ett exempel är alkalimetallföreningar, som finns naturligt i biomassa, och som har en positiv effekt på nedbrytningen av tjära.

Mätutrustningen har anpassats
Samtidigt kan alkalimetallföreningar skada processutrustningen. Det är därför viktigt att forskarna kan kontrollera flödet av alkalimetaller, så att de kan göra mest nytta i processen.

– Atmosfärsvetenskap på Göteborgs universitet är världsledande på alkalimetallmätningar och utrustningen har nu anpassats för att kunna mäta under de extrema förhållanden som råder i en förgasningsreaktor.

Dan Gall vid Chalmers kraftcentral under första försöken med alkalimätningar på processgasen från förgasning av biomassa. Bild: Mohit Pushp

De nya mätmetoderna gör det möjligt att följa flödet av alkalimetaller i processen och samtidigt kunna se hur det påverkas av olika tillsatser, som svavel och olika mineraler.

– Sverige består av mycket skog, en resurs som bör utnyttjas bättre i omställningen till ett fossilfritt samhälle, säger Dan Gall.

Avhandlingen:
Alkali Metals and Tar in Biomass Thermochemical Conversiob: Development and Application of Online Measurement Techniques

Kontakt:
Dan Gall, institutionen för kemi och molekylärbiologi, Göteborgs universitet, dan.gall@gu.se, 031-786 90 74, 0766-22 90 74

Vi finns där du är @forskningsnyhet

Nya mätmetoder ger effektivare omvandling av biomassa

 lästid ~ 2 min