Pyrolyse og fornybart karbon
SINTEF utfører forskning, teknologiutvikling og innovasjon langs hele verdikjeden for termokjemisk omdanning av biomasse og avfallsbaserte biogene råstoffer gjennom pyrolyse. Arbeidet omfatter råstoffkarakterisering, laboratorie- og pilotskalaforsøk, reaktor- og prosessutvikling, modellering, oppskalering, energiintegrasjon, produkttilpasning, industriell implementering og bærekraftsvurderinger.
Vi samarbeider med industribedrifter, teknologileverandører, råstoffleverandører og forskningspartnere for å utvikle robuste og økonomisk levedyktige løsninger for fornybart karbon, energiutnyttelse og sirkulær bruk av biologiske ressurser. De viktigste produktløpene omfatter skreddersydd biokarbon, pyrolysegass, bio-olje og forløpere til bio-pitch.
Vår tverrfaglige tilnærming kombinerer avanserte forsøksfasiliteter med prosessutvikling, digitale verktøy, systemanalyser og industriell testing. Dette gjør SINTEF i stand til å koble grunnleggende prosessforståelse med praktisk beslutningsstøtte og implementering i energiintensiv industri.
Våre kompetanseområder
Råstoffer, karakterisering og omdanning
- Karakterisering av skogbasert biomasse, jordbruksrester, marin biomasse, industrielle sidestrømmer og avfallsbaserte biogene materialer
- Brensels- og materialegenskaper, inkludert sammensetning, fuktighet, askekjemi, partikkelegenskaper og forurensninger
- Termisk nedbrytning, reaksjonskinetikk, produktutbytte og karbonfordeling
- Vurdering og forbehandling av råstoffer for målrettet produktkvalitet og stabil prosessdrift
Utvikling og oppskalering av pyrolyseprosesser
- Langsom, intermediær og rask pyrolyse, valgt ut fra ønsket produktportefølje
- Reaktorforsøk i laboratorie- og pilotskala, prosessoptimalisering og produktevaluering
- Reaktor- og prosessdesign, varme- og massebalanser, varmeintegrasjon, prosesskontroll, sikkerhet og opererbarhet
- Oppskalering og integrasjon av pyrolyse med industrielle energi- og produksjonssystemer
Produkter og produkttilpasning
- Biokarbon med skreddersydde kjemiske, fysiske, mekaniske, elektriske og reaktive egenskaper
- Utnyttelse av pyrolysegass til prosessvarme, kombinert kraft- og varmeproduksjon og industriell energiintegrasjon
- Bio-olje til drivstoff, kjemikalier og karbonprodukter
- Utvikling og evaluering av forløpere til bio-pitch som fornybare bindemidler, inkludert mulig erstatning av kulltjærebek (CTP) i relevante anvendelser
Industrielle anvendelser
- Produksjon av metallisk silisium
- Produksjon av manganlegeringer, inkludert SiMn og FeMn
- Jern- og stålproduksjon
- Aluminiumproduksjon, inkludert elektrode- og anodematerialer
- Materialer, kjemikalier, energisystemer og fjernvarme
- Stabilt biokarbon for langsiktig karbonlagring og karbonnegative verdikjeder
Modellering, digitale verktøy og beslutningsstøtte
- Kinetisk og termodynamisk modellering, CFD og prosessmodellering
- Prosessimulering, digitale tvillinger, dataanalyse og optimalisering
- Tekno-økonomiske analyser og utvikling av forretningsgrunnlag
- Livsløpsanalyser, vurdering av klimaeffekt og optimalisering av sirkulære verdikjeder
Eksperimentelle og analytiske kapasiteter
SINTEF har eksperimentelle og analytiske kapasiteter som dekker sentrale deler av pyrolyseverdikjeden. Aktivitetene kan tilpasses fra avgrensede studier av råstoff eller produkter til integrerte prosessutviklingsløp og validering under industrirelevante forhold.
- Karakterisering av råstoffer og brensler
- Pyrolyseforsøk i laboratorie- og pilotskala
- Analyse av gassformige, flytende og faste produkter
- Karakterisering av biokarbon, elektroder og anodematerialer
- Studier av forbrenning, gassifisering og energiintegrasjon
- Prosessmodellering samt tekno-økonomiske og miljømessige analyser
Hvorfor samarbeide med SINTEF?
SINTEF tilbyr en integrert kombinasjon av eksperimentell forskning, modellering, prosessutvikling og bærekraftsvurderinger. Dette gjør det mulig å dekke hele løpet fra valg av råstoff og teknologiutvikling til produktytelse, industriell integrasjon og dokumenterte klimaeffekter.
- Tverrfaglig kompetanse fra råstoff til industriell sluttbruk
- Tett samarbeid med norsk og internasjonal industri og forskningspartnere
- Industrirelevant testing, modellering og beslutningsstøtte
- Et systemperspektiv som kobler prosessytelse, energieffektivitet, økonomi, sirkularitet og klimaeffekt
Enten målet er fornybare reduksjonsmidler, lavkarbonbindemidler, integrert energiutnyttelse, sirkulære karbonprodukter eller langsiktig karbonlagring, kan SINTEF bidra til å utvikle og redusere risikoen i løsninger fra konsept til industriell implementering.
