Νέα μέθοδος καβουρδίσματος μειώνει το κόστος μεταφοράς της βιομάζας
Ερευνητές του Fraunhofer IGB ανέπτυξαν μια βελτιωμένη μέθοδο πυρόλυσης για την αξιοποίηση της βιομάζας ελιάς.
Τα απόβλητα από την παραγωγή ελαιολάδου υποβάλλονται σε επεξεργασία σε μια πιλοτική μονάδα στην Ισπανία, η οποία χρησιμοποιεί μια μοναδική μέθοδο καβουρδίσματος για τη μείωση του κόστους μεταφοράς της βιομάζας και παράγει πράσινα χημικά ως υποπροϊόν.
Επιτρέπει την επεξεργασία των αποβλήτων και τη διπλή αξιοποίησή τους μέσω της ταυτόχρονης παραγωγής βιοκαυσίμων και πράσινων χημικών ουσιών.
Η νέα διαδικασία πυρόλυσης, που αναπτύχθηκε στο πλαίσιο του χρηματοδοτούμενου από την ΕΕ έργου SteamBio, έχει ως αποτέλεσμα την παραγωγή πυρολυμένης βιομάζας που είναι ελαφρύτερη και έχει βελτιωμένες ιδιότητες καύσης.
Ερευνητές από το Ινστιτούτο Fraunhofer για τη Διαφασική Μηχανική και τη Βιοτεχνολογία (IGB) στη Στουτγάρδη της Γερμανίας, μαζί με δέκα εταίρους του έργου από τέσσερις ευρωπαϊκές χώρες, ανέπτυξαν τη νέα διαδικασία πυρόλυσης.
Ο Antoine Dalibard, Διευθυντής της Ομάδας Συστημάτων Θερμότητας και Απορρόφησης του Fraunhofer IGB, δήλωσε στην Olive Oil Times: «Η βιομάζα που λαμβάνεται είναι ένα υλικό υψηλής θερμογόνου δύναμης που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως βιοκαύσιμο, μπορεί να αλεσθεί εύκολα για τη βελτιστοποίηση της μεταφοράς και μπορεί να αποθηκευθεί σε υγρές συνθήκες, καθώς είναι υδρόφοβη.
«Είναι πραγματικά ενδιαφέρον», είπε αναφερόμενος στη διαδικασία, «επειδή επιτρέπει την επεξεργασία των αποβλήτων και τη διπλή χρήση τους μέσω της ταυτόχρονης παραγωγής βιοκαυσίμων και πράσινων χημικών».
Μέχρι τώρα, αυτά τα χημικά παράγονταν από φυσικό αέριο ή αργό πετρέλαιο. Στην ιστοσελίδα του Fraunhofer IGB, ο Dalibard δήλωσε: «Στην περίπτωση πολλών υλικών βιομάζας, τα βασικά χημικά αποφέρουν τόσο μεγάλο κέρδος που χρηματοδοτούν ολόκληρη τη διαδικασία πυρόλυσης».
Το έργο SteamBio αναλήφθηκε για να αντιμετωπίσει τις προκλήσεις που αφορούν την ποιότητα, τη σταθερότητα, την αποθήκευση και την ενεργειακή πυκνότητα της βιομάζας, με στόχο την εκπλήρωση των στόχων της ευρωπαϊκής περιβαλλοντικής πολιτικής, ώστε η βιομάζα —η οποία είναι φθηνή και άφθονη— να καταστεί πιο κατάλληλη για ευρεία βιομηχανική χρήση.
Η νέα διαδικασία πυρόλυσης αναπτύχθηκε αρχικά για να καταστήσει τα ξύλινα τσιπ, τα οποία είναι βαριά στη μεταφορά, δύσκολα στην αποθήκευση και ευαίσθητα στη σήψη, πιο κατάλληλα για μεταφορά και αποθήκευση.
Τον Ιανουάριο του τρέχοντος έτους, μια πιλοτική εγκατάσταση του νέου θαλάμου πυρόλυσης μεταφέρθηκε στην Ισπανία, όπου τα είδη βιομάζας που υποβάλλονται σε πυρόλυση είναι απόβλητα από την παραγωγή ελαιολάδου, καθώς και ξύλο πεύκου, δρυός και οξιάς, και κλαδέματα αμπελιών.
Η πυρόλυση δεν είναι μια νέα τεχνική, αλλά η νέα διαδικασία πυρόλυσης είναι μοναδική στο ότι η υγρασία που περιέχεται στη βιομάζα και τα αέρια προϊόντα που προκύπτουν από την πυρόλυση παραμένουν στον θάλαμο πυρόλυσης και γίνονται το μέσο της διαδικασίας.
Στον θάλαμο πυρόλυσης δεν υπάρχει οξυγόνο, γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα βιομάζα υψηλότερης ποιότητας και εξαλείφει τον κίνδυνο έκρηξης. Θερμοκρασίες που κυμαίνονται μεταξύ 390 και 482 βαθμών Φαρενάιτ ξηραίνουν τη βιομάζα και προκαλούν την εξάτμιση οργανικών ενώσεων με χαμηλά σημεία βρασμού.
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, η ημικυτταρίνη, η οποία μαζί με την κυτταρίνη και τη λιγνίνη αποτελούν τα τρία κύρια συστατικά της βιομάζας, απομακρύνεται.
Η κυτταρίνη και η λιγνίνη παραμένουν σε στερεή κατάσταση, ενώ η ημικυτταρίνη μετατρέπεται σε αέριο. Χρησιμοποιούνται συμπυκνωτές για τη συλλογή του αερίου, την ψύξη του και την ανάκτησή του ως υγρού.
«Το συμπύκνωμα — το υγρό — χρησιμοποιείται για πράσινα χημικά», είπε ο Dalibard αναφερόμενος στην εξατμισμένη ημικυτταρίνη που ανακτάται.
Η απομάκρυνση της ημικυτταρίνης μειώνει σημαντικά το βάρος της πυρωμένης βιομάζας, βελτιώνει την θερμογόνο αξία της και την καθιστά κατάλληλη για άλεση σε σκόνη υψηλής αντιδραστικότητας.
Η σκόνη βιομάζας έχει μεγάλη επιφάνεια και διαθέτει μεγαλύτερη αντιδραστικότητα από τα μεγαλύτερα κομμάτια. Σε ενεργειακές εφαρμογές, μπορεί να αναμιχθεί με σκόνη άνθρακα και να τροφοδοτηθεί σε συστήματα καύσης σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με καύση άνθρακα. Είναι επίσης δυνατό να αντικατασταθεί ο άνθρακας με πυρωμένη βιομάζα, διατηρώντας το ίδιο σύστημα καύσης.
Νωρίτερα αυτό το μήνα, ερευνητές από το Fraunhofer IGB παρουσίασαν μια πιλοτική μονάδα του νέου θαλάμου πυρόλυσης στην εμπορική έκθεση ACHEMA 2018 στη Φρανκφούρτη, στη Γερμανία.
«Υπήρξε μεγάλο ενδιαφέρον για την τεχνολογία που παρουσιάστηκε στο πλαίσιο του έργου SteamBio», δήλωσε ο Dalibard στην Olive Oil Times.
«Η ίδια τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επεξεργασία άλλων αποβλήτων, όπως στερεά κοπριά από την κτηνοτροφία ή στερεά υπολείμματα χώνευσης», πρόσθεσε.