Papierindustrie: grüner Strom aus Schwarzlauge

Die Steigerung der Realisierbarkeit und Attraktivität von grünem Strom ist ausschlaggebend für die Gewährleistung einer umweltverträglichen Zukunft. Durch die Modifikation des chemischen Zerfaserungsprozesses wurden bedeutende Vorteile bei der Energiegewinnung aus dem resultierenden Biotreibstoff erzielt.

Der chemische Zerfaserungsprozess ist ein wichtiger Teil des Umwandlungsprozesses von Nutzholz in Papier. Holzspäne werden in einer Schwarzlauge aus Natriumsulfid und Natriumhydroxid digeriert. Sobald die Holzfasern getrennt sind, wird die verbleibende Schwarzlauge konzentriert und dann in Dampfkesseln verbrannt, wodurch ein stromerzeugender Dampf entsteht.

Die Menge der aus dem Schwarzlaugentreibstoff erzeugten Energie ist von verschiedenen Parametern abhängig. Da die Zellstoffindustrie in Europa, vor allem in Skandinavien, auf eine lange Tradition zurückblickt, war es für europäische Forscher selbstverständlich, eine Verbesserung des gegenwärtigen Stands der Technik anzustreben.

Ein Problem dabei ist der Schwefelgehalt der Schwarzlauge. Der Schwefel greift nicht nur das Equipment an, er wird auch in die Atmosphäre abgegeben, wo er in den Umweltschadstoff Schwefeldioxid umgewandelt wird.

Im Rahmen des EFPRO-Projektes innerhalb des EESD-Programms wurde ein neuer Zerfaserungsprozess zur Herstellung einer schwefelfreien Schwarzlauge entworfen. Die Laboranalyse der neuen Schwarzlauge ergab ein verstärktes Energieerzeugungspotenzial. Pilotuntersuchungen zeigten keinerlei Schwierigkeiten bei der Verdunstungsphase, in der die Schwarzlauge vor der Verbrennung konzentriert wird.

Bei der Fortsetzung der Untersuchung mit einem Ansatz, der sich auf die gesamte Lebensdauer bezieht, arbeiteten die EFPRO-Partner mit verschiedenen Dampfkesselkonfigurationen. Auf der Grundlage von Ergebnissen aus anderen Arten von Kesselanwendungen wurde die Energieeffizienz durch die Optimierung der Prozesstemperatur erhöht. Weitere Vorteile wurden durch die Anwendung eines Prozesses mit integrierter Kohlevergasung (IGCC- Integrated Gasification Combined Cycle) erzielt.

Das EFPRO-Projekt hat gezeigt, dass die Energieerzeugung in Zellstofffabriken verbessert und gleichzeitig der Schwefelgehalt der Schwarzlauge reduziert werden kann. Verschiedene Regionen Europas könnten von der aus diesen Ergebnissen resultierenden erhöhten Produktion von grünem Stroms profitieren.

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