Sommige vervuilde reststromen zijn lastig te verwerken in de huidige afvalverwerkingsinstallaties. Uit combinatiematerialen zoals printplaten van computers, de laatste restanten van papierrecycling met nietjes, vensterenveloppen, plastic et cetera kunnen giftige of agressieve stoffen vrijkomen. De oplossing voor deze problemen is de Pyromaat, een vergasser die toepasbaar is in een kleinschalige energiecentrale, speciaal ontwikkeld voor schone verwerking van hoog calorisch afval. Hiermee wordt gas uit vervuilde afvalstromen zo goed gezuiverd dat dit zelfs direct in brandstofcellen gebruikt kan worden.
De ECN Pyromaat is een vergasser waarvan de gaszuivering inmiddels zo goed werkt dat het gas zelfs direct in brandstofcellen gebruikt kan worden. “Voor het eerst is in een continu proces een commerciële brandstofcelstapeling direct gekoppeld aan een tweetrapsbiomassavergasser en twee keer 100 uur getest,” vertelt ECN- onderzoeker Luc Rabou. “Dat is een prestatie omdat brandstofcellen heel kwetsbaar zijn, het gas dat wordt ingevoerd moet heel erg zuiver zijn. En dat is ons dus gelukt! Niet alleen met schoon beukenhout, maar ook met een reststroom uit papierrecycling.
Ondanks het hoge chloorgehalte van het papierafval werkte de gasreiniging van de vergasser uitstekend. Dit toont aan dat gebruik van verschillende vervuilde stromen goed mogelijk is. Het werkt zo goed dat de brandstofcelstapeling, met eveneens bij ECN ontwikkelde SOFC componenten, ook na de test nog in gebruik is voor andere testen. Terwijl we twee sets extra hadden besteld omdat we weten hoe kwetsbaar ze zijn.”
Processtappen
Het vergassingsproces vindt plaats in twee stappen. Eerst wordt bij ongeveer 500 graden Celsius organisch materiaal omgezet in gas. In de tweede stap wordt het gas tot meer dan 1000 graden Celsius verhit om er CO en H2 van te maken. Stoffen als zwavel, chloor, stof en roet worden vervolgens uit het gas verwijderd. Het schone gas is inzetbaar als brandstof voor elektriciteitsproductie of als basis voor de productie van duurzame transportbrandstoffen of waterstof.
Biomassa reststromen en afval met metaal en kunststof, zoals huishoudelijke apparaten, elektronica en dergelijke, kunnen via tweetrapsvergassing op een schone manier worden verwerkt. Metaal dat niet verdampt bij 500 graden Celsius wordt geconcentreerd in een reststroom waaruit het metaal wordt gerecycled.
Commercieel toepasbaar
Het gas uit de tweetrapsbiomassavergasser is naast het gebruik in brandstofcellen ook geschikt voor de minder kritische gasmotoren en gasturbines. Deze leveren weliswaar een lager rendement maar zijn, in tegenstelling tot de nog vrij prijzige brandstofcellen, goed commercieel toepasbaar.
Volgens Rabou is het dan ook aantrekkelijk om een kleinschalige unit te koppelen aan een afvalcentrale of een bedrijf in de papierverwerkende industrie. “De problematische biomassa-afvalstromen kunnen dan afzonderlijk worden verwerkt en leveren energie op die het bedrijf weer kan gebruiken.”
Het project is uitgevoerd in samenwerking met SenterNovem, Techno Invent en Smurfit Kappa.
Contact:
Luc Rabou
ECN Biomassa, Kolen & Milieuonderzoek
Tel. 0224 - 564467
rabou@remove-this-part-ecn.nl
