Disse kan erstatte forurensende kull i store kraftverk
Kjemiforskerne skulle utvikle en måte å rense vann på, men havnet i et prosjekt som utviklet en pelletstype som kan erstatte kullfyring i kraftverk.
Main content
– Vi sitter med en pelletstype som kan gå rett inn i forbrenningen ved dagenes kullkraftverk. Omleggingen er forholdsvis ukomplisert og krever heller ikke de store investeringene. Dessuten er pelletsen til det norske teknologiselskapet Arbaflame basert på en fornybar ressurs det finnes mer enn nok av vår del av verden: Trevirke, sier Tanja Barth, professor ved Kjemisk institutt ved Universitetet i Bergen.
Dampbehandlede trepellets kan nemlig bli det neste store innen energiforsyning.
Over hele verden brenner store kraftverk kull for å forsyne omgivelsene med strøm. Kull er rimelig og lett tilgjengelig, men bidrar til store klimagassutslipp.
Verden kan redusere CO2 -utslippene dersom kull kan erstattes med andre energikilder. Ombygging av kullkraftverk som finnes fra før viser seg å være en god løsning. Dette reduserer investeringsbehovet og kutter brutalt ned tiden det tar å nå utslippskutt.
Alle disse utfordringene er nå løst av Barths forskergruppe, som samarbeider med Arbaflame og Sintef om å videreutvikle Arbaflames patenterte pellets.
Popcorn-effekt
Vanlig pellets produseres gjennom at trevirke kvernes opp og presses sammen. Men gjennom en prosess som involverer vanndamp og høyt trykk skjer det noe med pelletsen:
Energitettheten øker slik at pelletsenen får samme brennverdi som kull. CO2 -utslippene faller med 90 prosent. I tillegg er pelletsen vannbestandig og kan lagres i store, åpne binger uten å bli ødelagt av været.
– Det minner om å poppe popcorn i en gryte. Når oljen blir varm, skjer det noe med det tørre kornet. Når prosessen kommer langt nok, endrer maiskornet utseende og får nye egenskaper, smiler Barth.
Storsatsing
Pelletsens oppsiktsvekkende egenskapene begeistrer. EUs Horisont 2020-program støtter prosjektet med 180 millioner kroner. Det nederlandske energiselskapet ENGIE bygger om et stort kullkraftverk i Rotterdam til pelletsfyring. Anlegget forsyner de 600 000 innbygerne i Nederlands nest største by med elektrisk kraft.
– De svarte pelletsene går rett inn i forbrenningen etter knusing. Kullkraftverket har kapasitet til å produsere 800 MW strøm, og har et utslipp på omtrent 6,5 tonn CO2 per døgn ved 50 prosent kapasitetsutnyttelse. Ved å bruke brune pellets i stedet for kull flyttes utslippet fra fossilt til fornybart karbon, forklarer kjemiprofessoren.
EU har satt tydelige målsettinger om å begrense CO2-utslipp. Flere land har fulgt opp gjennom å tidfeste utfasingen av kull til energiformål. Alle leter etter løsninger som sikrer tilstrekkelig energi for den delen av strømproduksjonen som ikke kan dekkes av sol- og vindkraft.
Storskala
Prosjektet kalles Arbaheat og er organisert som et samarbeid mellom Universitetet i Bergen, Arbaflame, ENGIE, Sintef, Rotterdam havn, PNO og TNO.
Hittil er de dampbehandlede pelletsene testet ved 15 kullkraftverk over hele verden. Canada ønsket å fase ut kullkraft, men kostnadsforskjellene var betydelige. Det kostet fem millioner kanadiske dollar å bygge om et kullkraftverk til å kunne bruke den norskutviklede svarte pelletsen. For å kunne bruke den tradisjonelle pelletsen var kostnaden 170 millioner kanadiske dollar.
Kull er i dag mye billigere enn pellets, men innfører flere land CO2-avgift for bruk av kull endres bildet raskt.
Ifølge det internasjonale energibyrået IEA står kull for 40 prosent av de globale energiutslippene fra energibærere. Samtidig står kull for 28 prosent av den globale energimiksen.
Inntekter fra omsetningen av kjemiske biprodukt som hentes ut fra pelletsproduksjonen bidrar også til å avgjøre hvor lønnsom kullkraft-konverteringen blir.
Arbacore
Verdifull vannrensing
Alle store nyvinninger har alltid et innslag av tilfeldigheter ved seg. Barths gruppe var egentlig på jakt etter en god metode for å rense avløpsvannet fra produksjonen av biodrivstoff. Da arbeidet var i mål satt de både med verdifulle kjemikalier som kan selges til industriformål – og utslippsvann som tilfredsstiller alle rensekrav.
Veldig mange produkter og materialer inneholder olje. Rundt 12 prosent av den globale oljeproduksjonen går til såkalte petrokjemikalier. Plast er et populært og anvendelig produkt, men stadig flere leter etter alternativer.
– Det jobbes mye med dette. Kjemisk er det mulig å gjøre mye, men det er ofte andre forhold som kompliserer det. Plastproduksjon er avhengig av rene komponenter for å oppnå de kvalitetene man er ute etter. Når vi framstiller kjemikalier får vi som regel en miks av stoffer. Ikke rene substanser, forklarer Barth.
Hun mener industrien fortsatt er avhengig av bedre tekniske løsninger for å klare å ta større steg i retning av fornybar-mål. Oljeindustrien har gjennom 100 år forbedret raffineringsteknologien slik at de ulike produktene blir av høy kvalitet.
Bioolje er i dag mye mer krevende å raffinere, men her arbeides det hardt med å finne teknologiske løsninger.
