ECN: MILENA Groen Gas
MILENA Groen Gas
Drie stappen
Het productieproces voor Groen Gas bestaat ruwweg uit drie stappen: vergassing, gasreiniging en de opwerking naar aardgaskwaliteit. Het proces wordt gekenmerkt door een hoog rendement (70%), lage productiekosten en een hoge brandstofflexibiliteit.
In de vergasser wordt biomassa op hoge temperatuur omgezet in een gas dat naast koolmonoxide (CO) en waterstof (H2) een grote hoeveelheid methaan (CH4) bevat. De MILENA-vergasser is speciaal ontworpen om veel methaan te produceren.
In de gasreiniging worden alle ongewenste producten verwijderd. Voorbeelden van deze producten zijn teren, zwavelverbindingen en koolstofdioxide (CO2). Een belangrijk onderdeel bij de gasreiniging vormt de verwijdering van teer. Hiervoor wordt de door ECN gepatenteerde OLGA-technologie ingezet. De overige gasreiniging maakt het gas verder voldoende zuiver voor de volgende stap. Hierbij komt zuiver CO2 als bijproduct vrij dat in principe geschikt is voor opslag om zo de CO2-besparing nog groter te maken.
Na de gasreiniging bevat het gas alleen nog CO, H2, CH4 en water. In de methanisering stap reageren CO en H2 met elkaar en wordt CH4 gevormd. Het Groen Gas product is nagenoeg zuivere methaan en kan in principe worden toegevoegd aan het aardgasnetwerk en worden gebruikt als aardgas voor vele toepassingen zoals verwarmen, transport, chemische industrie en elektriciteitsopwekking.
Het Milena proces is schematisch weergegeven in de bovenstaande figuur.
De MILENA-vergasser
De MILENA-vergasser vormt het hart van de installatie die van biomassa Groen Gas maakt. De (meestal) vaste biomassa wordt hierbij omgezet in een brandbaar gas dat met name bestaat uit CO, H2 en CH4.
De MILENA-vergasser -nu nog een pilot-installatie- bestaat uit een acht meter hoog vat, dat zowel een verbrandingsreactor als een vergassingsreactor bevat. De verbrandingsreactor wordt bedreven op de niet-vergaste biomassa en levert de energie voor de vergassingsreactor in de vorm van heet zand. De verbrandingsreactor zit aan de buitenzijde van het vat en is deels gevuld met heet zand van circa 900?C. In de vergassingsreactor, een centrale pijp in het hart van het vat, komt de biomassa en het hete zand bij elkaar. Door de productie van gas bij deze hoge temperatuur beweegt het geheel naar de bovenzijde van de reactor. De hoge temperatuur in combinatie met een beetje stoom laat de biomassa vergassen tot een gas dat met name bestaat uit koolmonoxide (CO), waterstof (H2) en methaan (CH4). Het zand koelt hierbij af tot ongeveer 850?C en komt samen met het restant niet-vergaste biomassa in de buitenste reactor terecht. Het restant biomassa fungeert hier als brandstof en warmt het zand weer op tot 900?C.
De gasreiniging
Het gas uit de MILENA-vergasser is niet onmiddellijk geschikt als vervanger van aardgas. Het gas dient eerst gereinigd te worden van ongewenste componenten zoals teer, zwavel, stof en chloor. Teer wordt verwijderd met de OLGA-technologie. Dit gebeurt zonder verlies van methaan. De afgescheiden teer is geen afval, maar wordt als brandstof teruggevoerd naar de vergasser en draagt hiermee bij aan het totale rendement van de installatie. Wat betreft de OLGA-technologie werkt ECN samen met Dahlman Industrial Group uit Maassluis. Na de verwijdering van teer wordt het gas verder gereinigd van o.a. zwavel en chloor. Ook wordt CO2 afgescheiden dat als een zuivere stroom beschikbaar is. ECN werkt hierbij samen met nationale en internationale bedrijven. Na zuivering is het gas klaar voor de laatste stap: het opwaarderen naar aardgaskwaliteit.
Opwerking
Het gezuiverde gas, dat alleen nog maar bestaat uit CO, H2, CH4 en water, wordt opgewerkt tot nagenoeg zuiver methaan. Voor deze stappen werkt ECN samen met industri?le partijen die ruime ervaring hebben op dit gebied. Uiteindelijk maakt de MILENA-technologie het mogelijk om vele vormen van niet eetbare biomassa (hout, plantsoenafval, stro, gras) met 70% rendement om te zetten in Groen Gas. Het Groene Gas kan vervolgens worden toegevoegd aan het aardgasnetwerk en worden gebruikt als aardgas voor vele toepassingen zoals verwarmen, transport, chemische industrie en elektriciteitsopwekking. Groen Gas uit duurzame biomassa is CO2-neutraal en reduceert dus de CO2-emissie door het niet hoeven in te zetten van fossiel aardgas.
Vergisting
Het bovenstaande proces dient niet verward te worden met vergisting. Via het biologische proces van vergisting kan biomassa ook worden omgezet in Groen Gas. Hierbij is echter natte ?vergistbare? biomassa nodig waarvan het Nederlandse potentieel beperkt is tot hooguit enkele procenten van ons aardgasverbruik. Het MILENA-proces maakt het mogelijk andere biomassa te gebruiken waardoor het mogelijk wordt om in 2030 15-20% (en in 2050 zelfs 50%) van het aardgasverbruik te vervangen.
MILENA Groen Gas
Drie stappen
Het productieproces voor Groen Gas bestaat ruwweg uit drie stappen: vergassing, gasreiniging en de opwerking naar aardgaskwaliteit. Het proces wordt gekenmerkt door een hoog rendement (70%), lage productiekosten en een hoge brandstofflexibiliteit.
In de vergasser wordt biomassa op hoge temperatuur omgezet in een gas dat naast koolmonoxide (CO) en waterstof (H2) een grote hoeveelheid methaan (CH4) bevat. De MILENA-vergasser is speciaal ontworpen om veel methaan te produceren.
In de gasreiniging worden alle ongewenste producten verwijderd. Voorbeelden van deze producten zijn teren, zwavelverbindingen en koolstofdioxide (CO2). Een belangrijk onderdeel bij de gasreiniging vormt de verwijdering van teer. Hiervoor wordt de door ECN gepatenteerde OLGA-technologie ingezet. De overige gasreiniging maakt het gas verder voldoende zuiver voor de volgende stap. Hierbij komt zuiver CO2 als bijproduct vrij dat in principe geschikt is voor opslag om zo de CO2-besparing nog groter te maken.
Na de gasreiniging bevat het gas alleen nog CO, H2, CH4 en water. In de methanisering stap reageren CO en H2 met elkaar en wordt CH4 gevormd. Het Groen Gas product is nagenoeg zuivere methaan en kan in principe worden toegevoegd aan het aardgasnetwerk en worden gebruikt als aardgas voor vele toepassingen zoals verwarmen, transport, chemische industrie en elektriciteitsopwekking.
Het Milena proces is schematisch weergegeven in de bovenstaande figuur.
De MILENA-vergasser
De MILENA-vergasser vormt het hart van de installatie die van biomassa Groen Gas maakt. De (meestal) vaste biomassa wordt hierbij omgezet in een brandbaar gas dat met name bestaat uit CO, H2 en CH4.
De MILENA-vergasser -nu nog een pilot-installatie- bestaat uit een acht meter hoog vat, dat zowel een verbrandingsreactor als een vergassingsreactor bevat. De verbrandingsreactor wordt bedreven op de niet-vergaste biomassa en levert de energie voor de vergassingsreactor in de vorm van heet zand. De verbrandingsreactor zit aan de buitenzijde van het vat en is deels gevuld met heet zand van circa 900?C. In de vergassingsreactor, een centrale pijp in het hart van het vat, komt de biomassa en het hete zand bij elkaar. Door de productie van gas bij deze hoge temperatuur beweegt het geheel naar de bovenzijde van de reactor. De hoge temperatuur in combinatie met een beetje stoom laat de biomassa vergassen tot een gas dat met name bestaat uit koolmonoxide (CO), waterstof (H2) en methaan (CH4). Het zand koelt hierbij af tot ongeveer 850?C en komt samen met het restant niet-vergaste biomassa in de buitenste reactor terecht. Het restant biomassa fungeert hier als brandstof en warmt het zand weer op tot 900?C.
De gasreiniging
Het gas uit de MILENA-vergasser is niet onmiddellijk geschikt als vervanger van aardgas. Het gas dient eerst gereinigd te worden van ongewenste componenten zoals teer, zwavel, stof en chloor. Teer wordt verwijderd met de OLGA-technologie. Dit gebeurt zonder verlies van methaan. De afgescheiden teer is geen afval, maar wordt als brandstof teruggevoerd naar de vergasser en draagt hiermee bij aan het totale rendement van de installatie. Wat betreft de OLGA-technologie werkt ECN samen met Dahlman Industrial Group uit Maassluis. Na de verwijdering van teer wordt het gas verder gereinigd van o.a. zwavel en chloor. Ook wordt CO2 afgescheiden dat als een zuivere stroom beschikbaar is. ECN werkt hierbij samen met nationale en internationale bedrijven. Na zuivering is het gas klaar voor de laatste stap: het opwaarderen naar aardgaskwaliteit.
Opwerking
Het gezuiverde gas, dat alleen nog maar bestaat uit CO, H2, CH4 en water, wordt opgewerkt tot nagenoeg zuiver methaan. Voor deze stappen werkt ECN samen met industri?le partijen die ruime ervaring hebben op dit gebied. Uiteindelijk maakt de MILENA-technologie het mogelijk om vele vormen van niet eetbare biomassa (hout, plantsoenafval, stro, gras) met 70% rendement om te zetten in Groen Gas. Het Groene Gas kan vervolgens worden toegevoegd aan het aardgasnetwerk en worden gebruikt als aardgas voor vele toepassingen zoals verwarmen, transport, chemische industrie en elektriciteitsopwekking. Groen Gas uit duurzame biomassa is CO2-neutraal en reduceert dus de CO2-emissie door het niet hoeven in te zetten van fossiel aardgas.
Vergisting
Het bovenstaande proces dient niet verward te worden met vergisting. Via het biologische proces van vergisting kan biomassa ook worden omgezet in Groen Gas. Hierbij is echter natte ?vergistbare? biomassa nodig waarvan het Nederlandse potentieel beperkt is tot hooguit enkele procenten van ons aardgasverbruik. Het MILENA-proces maakt het mogelijk andere biomassa te gebruiken waardoor het mogelijk wordt om in 2030 15-20% (en in 2050 zelfs 50%) van het aardgasverbruik te vervangen.
