Gassifisering er en termokjemisk prosess der biomasse eller andre karbonholdige materialer omdannes til en energirik syntesegass (syngass) ved høye temperaturer og kontrollert tilførsel av oksygen, damp eller andre gassifiseringsmidler. Syngassen består hovedsakelig av hydrogen (H₂) og karbonmonoksid (CO), som kan brukes til produksjon av varme, kraft, bærekraftige drivstoff og grønne kjemikalier.
Gassifisering regnes som en av de mest lovende teknologiene for å utnytte skogressurser, restbiomasse og organiske avfallsstrømmer i et framtidig lavutslippssamfunn. Teknologien muliggjør produksjon av avanserte biodrivstoff, biometanol, bærekraftig flydrivstoff og hydrogen, samtidig som den kan kombineres med karbonfangst for å oppnå negative utslipp.
Hvorfor gassifisering?
Sammenlignet med tradisjonell forbrenning gir gassifisering større fleksibilitet i hvordan energien utnyttes.
Viktige fordeler
- Produksjon av hydrogenrik syntesegass
- Mulighet for produksjon av biodrivstoff og grønne kjemikalier
- Høy karbonutnyttelse
- Egnet for et bredt spekter av biomasser og avfallsstrømmer
- Potensial for karbonnegative verdikjeder når teknologien kombineres med CO₂-fangst
- Effektiv desinfisering og volumreduksjon av organiske restmaterialer og avfall
Gassifiseringsteknologier
Det finnes flere forskjellige typer gassifiseringsreaktorer.
- Fast bed reaktorer
- Velegnet for mindre anlegg og relativt homogene brensler.
- Fluidiserte bed
- Gir god varmeoverføring og håndterer mange typer biomasse.
- Entrained Flow Gasification
- Pulverisert biomasse eller andre finfordelte materialer konverteres ved høye temperaturer og ofte under trykk. Teknologien gir høy karbonkonvertering, lavt tjæreinnhold og syngass som egner seg godt for drivstoffsyntese.
SINTEFs kompetanse innen gassifisering
Vi kombinerer eksperimentell forskning, avansert modellering og teknoøkonomiske analyser for å utvikle fremtidens bioenergiteknologier.
Våre forskningsområder
Prosessutvikling og systemanalyse
- Utvikling av nye prosesser og konsepter
- Integrasjon i industrielle energisystemer
- Oppskalering fra laboratorium til pilot- og demonstrasjonsskala
Prosessimulering og modellering
- CFD- og CPFD-modellering
- Reaktordesign og optimalisering
- Analyse av temperatur-, strømnings- og reaksjonsforløp
- Digitale tvillinger og skaleringsstudier
Brensel vi har sett på
- Biomasse
- Restprodukter fra skogindustri
- Lignin
- Slam og biorest
- Avfallsbaserte råstoffer
- Makroalger
Gass- og produktanalyse
- Syngassammensetning
- Hydrogenproduksjon
- Karbonkonvertering
- Cold Gas Efficiency (CGE) (virkningsgrad)
- Produktkvalitet for videre synteseprosesser
Teknoøkonomiske analyser
- Lønnsomhet
- Verdikjedeanalyser
- Klimaregnskap
- Markeds- og konkurranseanalyse
Avansert laboratorieinfrastruktur
SINTEF har en unik forskningsinfrastruktur for gassifisering av faste brensler. Våre fasiliteter omfatter blant annet:
- Trykksatt entrained-flow gassifiseringsreaktor
- Chemical looping (150 kW pilot som akn brukes både I forbrenning og gassifisering)
- Laboratorier for termogravimetrisk analyse (TGA)
- Gassanalyseutstyr (GC og FTIR)
- Askekarakterisering
Eksperimentelle resultater fra våre studier viser at riktig kombinasjon av temperatur, oksygentilførsel og dampinjeksjon gir svært høy karbonkonvertering og syntesegasskvalitet.
Aktuelle anvendelser
- Biodrivstoff
- Produksjon av metanol, Fischer-Tropsch-drivstoff og bærekraftig flydrivstoff.
- Hydrogen
- Produksjon av fornybart hydrogen fra biomasse og avfallsressurser.
- Industriell varme og kraft
- Effektiv energigjenvinning med høy fleksibilitet.
- Karbonnegative løsninger
- Kombinasjon av bioenergi, gassifisering og karbonfangst (BECCS).
- Sirkulær ressursutnyttelse
- Oppgradering av slam, avfallsstrømmer og industrielle restprodukter til energi og verdifulle produkter.
Hvorfor samarbeide med SINTEF?
- Ledende kompetanse innen biomassegassifisering
- Unik trykksatt entrained-flow forskningsplattform
- Kombinasjon av eksperimenter, modellering og systemanalyse
- Dokumenterte resultater publisert i internasjonale tidsskrifter
- Erfaring fra hele verdikjeden, fra råstoff til drivstoff og kjemikalier
- Tett samarbeid med industri, energiselskaper og offentlige aktører