EnergyProSafe

En akselerert utnyttelse av norske biomasseressurser som vil redusere CO₂-avtrykket til den metallurgiske industrien er nødvendig.

For å styrke bidraget til reduksjon av klimagassutslipp og dekarbonisering av industrien, må biokarbon-verdikjedene (BC) forbedres og tilpasses for å fjerne tekniske og økonomiske begrensninger, sikre trygg og effektiv produksjon, tilfredsstille krav til kvalitet og mengde, og sikre en forutsigbar og kontrollert langsiktig tilførsel av biokarbon. EnergyProSafe-prosjektet svarer på de nasjonale strategiene for omstilling til et lavutslippssamfunn og målene til den metallurgiske industrien, ved å forbedre energiproduksjon og sikkerhet i BC-verdikjedene, og sikre en trygg og bærekraftig forsyning av BC med nødvendig kvalitet og i tilstrekkelig mengde. I tillegg adresserer dette prosjektet trygg og ansvarlig produksjon ved å identifisere sårbarheter og risikoer, utvikle tiltak for deteksjon og forebygging, samt gi retningslinjer og anbefalinger for å forhindre ulykker. Resultatene fra prosjektet er verdifulle for industrier som driver proaktivt og systematisk arbeid knyttet til helse, miljø og sikkerhet (HMS), og som ønsker å gjøre arbeidsmiljøet og sikkerhetsnivået hensiktsmessig og tilfredsstillende, se prosjektkonsept nedenfor.

BC-produksjonsprosessene må forbedres for å maksimere masseutbytte og energiproduksjon, noe som er avgjørende for teknoøkonomien og lønnsomheten til BC-produksjonen. Under BC-produksjonen genereres en betydelig andel biprodukter (dvs. gasser og flyktige stoffer) som har høy temperatur og inneholder brennbare bestanddeler. Det er generelt begrenset forståelse for sammensetningen og egenskapene til disse biproduktene, spesielt fra kontinuerlige pilot- og/eller industriskala BC-produksjonsprosesser. Dette hindrer identifisering og implementering av effektive tiltak for å frigjøre energipotensialet i biproduktene, samt den totale energiproduksjonen og effektiviteten til BC-produksjonsprosessen. BC-produksjon dekker generelt flere trinn, inkludert generering av BC ved høy temperatur, nedkjøling av den produserte BC-en, og utlasting av BC-en til beholdere. Den utlastede og lastede BC-en i beholdere vil videre bli lagret i dager eller til og med måneder i lukkede rom. Både under produksjon og lagring er det risikoer knyttet til selvoppvarming og selvantennelse av BC-en, ettersom den utsettes for skiftende omgivelsesforhold (dvs. omgivelsestemperatur, luftfuktighet og tilgjengelighet av oksygen). Undersøkelsen av de sikkerhetsrelaterte risikoene under produksjon og etterproduksjonslagring av BC er fortsatt på et svært tidlig stadium. Systematiske studier er nødvendige for å oppnå grunnleggende forståelse av rotårsaker og utløsende faktorer for å fremme sikkerhet. I tillegg vil ikke-konvensjonelle biomassekilder bli utnyttet for å produsere store mengder BC, noe som gir BC egenskaper som fremmer forekomster av selvoppvarming og selvantennelse. Ytterligere undersøkelser er nødvendige for å vurdere tilbøyelighet og forstå detaljerte mekanismer bak sikkerhetsrisikoene under etterproduksjonslagring av BC utvunnet fra slike ikke-konvensjonelle biomasser.

Metallproduksjon krever betydelige mengder energi og materialer, spesielt karbon som reduksjonsmiddel. Store mengder BC må være tilgjengelig for kontinuerlig metallproduksjon. Før BC-en når ovnen, vil den gjennomgå kort- eller langdistansetransport, av- og pålessing, samt håndtering og lagring ved metallproduksjonsanleggene. Sårbarheter og sikkerhetsrisikoer langs denne prosessen må identifiseres og vurderes. Mekanismene som gir opphav til sikkerhetsrelaterte risikoer under logistikk er komplekse og er sensitive for materialegenskaper og omgivelsesforhold. Den tilgjengelige kunnskapen er hovedsakelig hentet fra tidligere studier av faste brensler (dvs. kull og biomasse). Likevel har BC vesentlig andre fysiokjemiske egenskaper enn disse faste brenslene. Det bør gjennomføres detaljert og systematisk forskning og tester, spesielt utformet for BC, for å oppnå ny forståelse og innsikt i rotårsakene til sikkerhetsrelaterte risikoer. Effektive strategier og tiltak er avgjørende for å oppdage, forebygge og redusere sikkerhetsrisikoene under transport, lagring og håndtering av BC for metallproduksjon, tilpasset bruken av BC for hver spesifikke metallproduksjonsprosess. Effektiviteten til disse tiltakene og deres innvirkning på industriell drift og omgivelsene bør også vurderes nøye. Videre er det behov for anbefalinger og retningslinjer for å forbedre helse og sikkerhet.

Forskning, utvikling og industriell praksis rettet mot produksjon og utnyttelse av BC har blitt adressert i det tidligere BioCarbUp-prosjektet og det pågående BioCarbUpgrade-prosjektet.

EnergyProSafe-prosjektet skal fylle kunnskapshullet og bygge opp kunnskap og kompetanse for å forbedre energiproduksjon og sikkerhet i BC-verdikjedene. Økt forståelse og nye løsninger på sikkerhetsutfordringer vil forbedre tilpasningsdyktigheten og anvendelsen av BC i metallurgiske prosesser. For at dette skal skje, kreves det forskning og utvikling på tvers av hele BC-verdikjeden gjennom samarbeid mellom FoU-institutter og industri. EnergyProSafe-prosjektkonsortiet dekker alle sentrale aspekter, fra produksjon til sluttbruk, og inkluderer sentrale industriaktører innen metallurgi- og bioenergiområdet i Norge.