Et biomasse-til-væske-anlæg til fremstilling af bæredygtigt syntetisk brændstof

Et EU-projekt udviklede innovative nanokatalysatorer for at skabe en integreret modulær og højeffektiv proces til fremstilling af brændstoffer fra vedvarende energikilder.

Klimaændringer og en voksende befolkning nødvendiggør brugen af ​​mere bæredygtige energikilder. Selvom dette problem repræsenterer en betydelig samfundsmæssig efterspørgsel, det er kun en af ​​mange, den petrokemiske industri står over for. Øget konkurrence og afhængighed fra eksterne kilder, stigende omkostninger, og presset for at reducere miljøpåvirkningen af ​​de anvendte processer er nogle andre udfordringer, som denne industri i øjeblikket skal overvinde.

For at tilfredsstille dets miljø, økonomisk og samfundsmæssigt ansvar, industrien skal udvikle bæredygtige brændstofproduktionsmetoder. Femten partnere på tværs af otte lande gik sammen i det EU-finansierede projekt BIOGO-FOR-PRODUCTION for radikalt at transformere produktionsprocesser og realisere disse væsentlige forbedringer.

At omdanne biogas til benzin

Projektet fokuserede på at udvikle en integreret, sammenhængende og holistisk tilgang til omdannelse af biobrændstofproduktion fra bæredygtige kilder. Projektpartnere brugte ny teknologi til at fremstille katalysatorer i nanoskala med reduceret afhængighed af ædle metaller og sjældne jordarters materialer samt innovative industrielle metoder til hvert produktionstrin.

"I BIOGO-FOR-PRODUCTION, vi har udtænkt en proces til at omdanne vedvarende bioolier og biogas til syntesegas, som derefter katalytisk omdannes til biobrændstoffer og kemiske platformsprodukter. Denne bæredygtige proces er uafhængig af fossile brændstoffer, " siger projektkoordinator Gunther Kolb. Forskere brugte en brintberiget biogas, der let blev omdannet til syntesegas via autotermiske eller kombinerede eksoterme og endoterme ruter. Overskydende brint og varme blev brugt til at omdanne pyrolyseolie til yderligere syntesegas for i sidste ende at give en sammensætning egnet til methanolsyntese. Gennem egnede katalysatorer, methanol blev derefter omdannet til et flydende brændstof - syntetisk benzin.

Fremstilling af syntetiske brændstoffer fra vedvarende kilder vil yde et ekstremt værdifuldt bidrag til bæredygtigt at opfylde energibehovet. "I modsætning til den konventionelle Fischer-Tropsch-proces, der i øjeblikket anvendes til fremstilling af syntetiske kulbrintebrændstoffer, BIOGO-FOR-PRODUCTIONs proceskæde lover højere kulstofeffektivitet, energieffektivitet, forsyningssikkerhed samt omkostningsfordele, tilføjer Gunther.

Nanoteknologi til biobrændstoffer

Projektpartnere arbejdede på at forbedre de tilgængelige katalysatorer for hvert af de fire nøgletrin i produktionsprocessen. Innovative teknikker blev anvendt til at forbedre den samlede ydeevne, såsom klyngestråleforstøvning. Denne teknik involverer udstødning af små klynger af atomer på overfladen af ​​et bæremateriale med et stort overfladeareal. De nyudviklede stabile katalysatorer begrænsede dannelsen af ​​lette kulbrinter, især metan.

Holdet udviklede også et nyt system, der kan prale af en meget højere aflejringshastighed af nano-klynger, omkring to til tre størrelsesordener højere end et typisk forskningssystem, der i øjeblikket kan findes i universitetslaboratorier. Dette gør den meget mere velegnet til brug i industrien.

BIOGO-FOR-PRODUCTION demonstrerede sin proceskæde stadig i lille skala. Minianlægget opererer i et containermiljø, der er velegnet til kemikalieproduktion og kan tjene som fremtidig vært for modulære brændstofproduktionsanlæg. Forskere har også kørt en katalysatorproduktion i pilotskala og demonstreret dets produktionspotentiale for hurtig industrialisering.