Nutzung des Potenzials von Biomasse für die Energieerzeugung

Im Rahmen des BioHPR-Projekts richtete man sich auf die Entwicklung, Konstruktion und Überprüfung eines innovativen Konzepts für die kosteneffiziente Nutzung von Biomasse für die Energieerzeugung. Dabei wurden die wichtigsten Aspekte des Heißgasreinigungssystems für Großanwendungen umfassend untersucht.

Mit Biomasse kann Elektrizität durch Gasturbinen oder Brennstoffzellen erzeugt werden, wobei eine erhöhte Nachfrage nach wasserstoffreichen Heizgasen mit angemessen hohen Heizwerten besteht. Dies konnte durch die Zuführung von Wärme in den Reformer über Hochtemperatur-Heizleitungen während des endothermischen Vergasungsprozesses erreicht werden. Der so genannte Biomass Heatpipe Reformer wird von Mikroturbinen und Brennstoffzellen unterstützt und eignet sich für kleinere Wärmekraftkopplungsanwendungen (WKK).

Im Rahmen des BioHPR-Projekts wurde auch das Potenzial dieses Systems für Großanwendungen untersucht, wobei besonders Aspekte des Heißgasreinigungssystems in Betracht gezogen wurden. Dabei wurden die Heißgasreinigungsverfahren für die Kategorie der Schadstoffe von Generatorgasen einschließlich Teilchen, Laugen, Teerstoffe und säurehaltige Gemische überprüft. Die Bestimmung des optimalen Temperaturrahmens, innerhalb dessen die Reinigung erfolgt, wurde unter Verwendung einer Simulationssoftware erreicht.

Die zuverlässige Software lieferte akkurate und präzise thermodynamische Berechnungen der Generatorgaszusammensetzung und des Phasengleichgewichts. Die optimalen Betriebstemperaturen für die Entfernung von Schadstoffen bei laufendem Betrieb bzw. für die direkte Einspeisung des Generatorgases in die Turbine sollte zwischen 600°C und 200°C liegen. Das Verhalten des Abgases, das aus dem Vergaser des Reformers über mögliche Reinigungsvorrichtungen vor Eintritt in die Mikroturbine ausströmt, wurde umfassend untersucht. Diese Ergebnisse können als Standardrichtlinie bei der Konstruktion eines umfassenden Gasreinigungssystem genutzt werden.

Außerdem wurde ein Überblick über das Biomassepotenzial in den zehn jüngsten Mitgliedsstaaten und in drei der Bewerberstaaten erstellt. Dabei hat sich gezeigt, dass Biobrennstoffe in den meisten dieser Länder als Alternative genutzt werden können, um 10% des derzeitig gewonnenen Stroms zu erzeugen. Abfallprodukte aus der Land- und Forstwirtschaft könnten als Hauptquellen für derartige Biobrennstoffe dienen, die durch einen Reformer oder eine andere kleine Vergasungstechnlogie erzeugt werden können. Im Gegensatz dazu fand man heraus, dass für feste Siedlungsabfälle ein komplexers Gasreinigungssystem erforderlich ist, dass sich eher für Großanwendungen eignet.