Rene brændbare gasser ved forgasning af våd biomasse

Resultater: Under nærværende projekt er der arbejdet med en ny katalytisk proces, hvor organisk stof opløst i vand omdannes til en ren blanding af brint og kuldioxid. Det har været muligt at finde en speciel katalysator der kan omsætte opløst organisk materiale i vand under tryk i temperatureområdet 350-400 grader C. Det endelige mål er at omdanne organisk materiale som kor, halm, træ, slam, alger samt affald fra gummi, plast, papir og materiale af dyrisk oprindelse til værdifuld energi. Katalysatorforsøgene blev foretaget med vanding opløsninger af glukose fra cellulose, xylose fra hemicellulose og fenol samt metoxyfenoler fra lignin. Forsøgene viste, at en speciel katalysatortype var i stand til effektivt at omdanne disse stoffer til en gasblanding, hovedsagelig brint og kuldioxid (69% H2, 29CO2 og 2% CH4) ved temperaturer under 400 grader C. Glukose og xylose blev omdannet overordentligt effektivt og hurtigt, medens opløsninger af fenoler blev omsat lidt langsommere, men dog stadig meget hurtigt. Eksempelvis blev fenolopløsninger omsat til den brintrige gas ved 10 Mpa, 380 grader C og en opholdstid på 6-12 minutter. Sammensætningen af produktgassen er konstant under ca. 420 grader C. Ved højere temperatur øges indholdet af metan og indholdet brint mindskes. Termodynamisk beregninger viser, at ligevægten for produktgassen består af metan og kuldioxid. Med andre ord er metandannelsen effektivt blokeret til fordel for dannelsen af brint i processens operationsområde. Processen foregår ved 100 200 bar, som sikrer, at brint efter separation af kuldioxid direkte kan lagres i brintlagre med trykcylindre eller specielle kulstof-nanotubes. De sidstnævnte har en energitæthed, der nærmer sig flydende brint, der har ca. 27% af energitætheden i benzin. Brint fra processen kan direkte anvendes i brændselsceller på kraftværker eller i biler. Produktgassen kan endvidere direkte anvendes til fremstilling af mentanol eller benzin i efterfølgende tryksatte kommercielle katalytiske reaktorer. Processen er forelagt IEA task group 16 (hydrogen from Biomasse) på et møde i London den 14-15 marts 2001 med henblik på at føje processen til IEA's indsatsområder hvilket er indstillet med en resolution i december 2001. Processen har fået en meget positiv modtagelse. En økonomisk baseret på nuværende data viser, at processen kan frembringe brint til en pris, der er lavere end prisen på brint fremstillet ved den gængse metode via steam reforming af naturgas - naturligvis under forudsætning af, at alt organisk stof omsættes. Der er indledt et samarbejde med det amerikanske institut NREL (National Ressource Energy Laboratory, en afdeling af US-DOE), som skal udarbejde en endelig analyse af processen i et efterfølgende projekt. Afvigelser fra tidsplan: Projektperioden er udviddet med 1 år i forhold til den oprindelige tidsplan, fordi en projektansøgning om fortsættelse af projektet mislykkedes under EFP 2001. Perioden er anvendt til afsluttende forsøg, publicering af resultaterne, finde ny samarbejdspartnere til ekstraktionsteknologi, procesvurderinger fra IEA og NREL, udarbejdelse af EU projekter til forsat forskning udarbejdelse af reviderede projektøkonomiske data og ansøgning til EFP 2002