Termokemisk energiomvandling
Forskningen är inriktad mot produktion av drivmedel, material, el och värme genom förbränning, förgasning och pyrolys av bränslen.
Kompetensområden
Bränsleomvandling
Forskningsområde: Omvandling av fasta bränslen under termokemiska omvandlingsprocesser. Transportfenomen inuti bränslepartiklar, produktfördelning och karakterisering (olja, tjära, sot och kol).
Forskningsmål: Att förstå och förutsäga bränsleomvandlingskinetik för att undvika problem relaterade till oförbrända bränslen, maximera önskade produktutbyten och egenskaper beroende av tekniska tillämpningar samt utveckla högkvalitativa delmodeller för CFD-simulering.
Asktransformation och -reaktioner/utsläpp
Forskningsområde: Studier av beteendet hos askbildande element/askbildande ämnen i termokemiska omvandlingsprocesser (till exempel ask- och partikelbildning/-utsläpp, bäddagglomerering, beläggningsbildning).
Forskningsmål: Att förstå, förutsäga och undvika askrelaterade problem i termokemiska omvandlingsprocesser och föreslå processer för produktion av mer användbara askor (till exempel näringsämnen, byggmaterial mm).
Reagerande flerfasflöde
Forskningsområde: Studier av flerfasigt, turbulent reagerande flöde i termokemiska omvandlingsprocesser (till exempel pulver/medströmsförbränning, -förgasning ) och i värmeväxlare. Utveckling av submodeller för partikeltransport, reaktioner i turbulenta flöden etc.
Forskningsmål: Att utveckla modeller som kan användas för optimering och felsökning av termokemiska omvandlingsprocesser i industriell skala samt för utveckling av nya processer. Utföra avancerade experiment som kan komplettera de teoretiska modellerna.
Avancerade experimentella metoder
Forskningsområde: Laseruppvärmning, laserdiagnostik, partikel-, gas- och beläggningsmätningar. Avancerade experiment i laboratorie-, bänk-, pilot- och fullskale-FB-, fastbädds- och pulver/medströmsförbränning och förgasning. Mer information om vårt laboratorieutrustning hittar du under rubriken "Laboratorier och utrustning".
Forskningsmål: Att stödja forskningsaktiviteter inom termokemiska omvandlingsprocesser (till exempel pyrolys, förgasning och förbränning) med avancerade tekniker och experimentella metoder.
Pågående projekt
-
Akustisk påverkan för att minska sotbildning vid biomassaförgasning
En ny teknik för att minska sotbildning inuti förgasaren genom akustisk påverkan på flödet utvecklas för att förbättra dispersionen av bränslepartiklar.
-
Minskad CO2-utsläpp genom designad biokol i restbriketten för masugnen (MICO)
Koksanvändning (huvudkälla till CO2-utsläpp i masugnar) kan minskas genom att tillsätta ett biobaserat reduktionsmedel, dvs. biokol.
-
eReactor4H2
Induktionsuppvärmda konverteringsreaktorer kan dramatiskt minska både investerings- och driftskostnader för sådana anläggningar.
-
Trees For Me (Excellenscentrum)
Målet är att säkerställa en hållbar biomassaproduktion från snabbväxande lövträd med säkerhet och flexibilitet i tillförsel och kvalitet, samtidigt som man minskar målkonflikter, och säkerställer effektiva och hållbara värdekedjor för biorefinaderiprodukter baserade på träbaserade råvaror och bränsl...
-
Storskalig produktion av biokol som förnybar råvara i fossilfria värdekedjor inom järn- och stålindustrin
Att ersätta fossil kol med biokol inom järn- och stålindustrin kan eliminera växthusgasutsläpp i övergången till en cirkulär och bio-baserad ekonomi. Det finns dock ännu ingen teknik för storskalig och kostnadseffektiv produktion av biokol.
-
BioCarbUpgrade
Norska metallurgiska industrier (aluminium, kisel, etc.) kräver fast kol för sina produktionsprocesser. Biokol anses vara en av de mest lovande lösningarna för att minska växthusgasutsläpp från sådana processer.
-
BioKolMet
Framtida efterfrågan på biokol från svenska stålindustrin uppgår till 100-150 000 ton/år (referens: klimatåtgärdsplaner). Uppskattad biokolproduktion i Sverige är för närvarande cirka 1000 ton/år för grillkol med olika kvaliteter av biokol.
-
FINAST
För att använda biomassa i stålproduktionsprocesser måste den omvandlas till energi-/materialbärare som är lämpliga för processerna, såsom biokol, biobränsle eller syntesgas.
-
Hållbar produktion av metallpulver med biokol
Det finns ett starkt behov av att ersätta fossilbaserade reduktionsmaterial i processer för tillverkning av järnsvamp med biomassa-baserade material. Utmaningarna ligger i skillnaderna i olika egenskaper hos biokol jämfört med fossila kolmaterial samt prisfrågor.
-
Resurseffektiva värdekedjor genom askåterföring till snabbväxande lövträdsplantager för ökad biomassaproduktion
Askåterföring till snabbväxande lövträdsplantager kan generera 45 TWh/år fram till 2045, där 30 TWh möjliggörs genom användning av aska.
-
Nya och resurseffektiva värdekedjor genom samförbränning av stråbränslen och slam
Sverige har en outnyttjad potential av stråbränslen på 20 TWh på oanvänd åkermark och ytterligare 4 TWh i form av oanvänd halm.
-
Samtidig produktion av högkvalitativa kiselkomponenter, värme och kraft från askrika biomasser via nya termokemiska omvandlingsprocesser
Världsmarknaden för specialkiselprodukter och relaterade derivat växer snabbt, särskilt med tanke på deras användning i enheter för energiomvandling och lagring.
-
Utveckling av egenskaper hos lager på bäddpartiklar för nästa generations termiska omvandlingsprocesser för biomassa i fluidiserad bädd
En av de mest lovande förbrännings-/förgasningsprocesserna för biobränslen är baserad på s k fluidiserad bäddteknik där man termiskt omvandlar bränslet i en varm sandbädd. Genom att nyttja s k syrebärande bäddmaterial kan man dessutom genom att kombinera olika bäddprocesser i s k kemisk looping konf...
-
Förgasning av biomassaavfall och rester till värdefulla slutprodukter (Waste2Value-level up!)
-
Öka biooljeproduktion och kvalitet vid snabb pyrolys av askrika skogsrester genom ny in-situ askhantering
-
Bio4Energy – P4 Termokemisk plattform
Vår vision är att utveckla en komplett uppsättning experimentellt validerade delmodeller som kan förutsäga alla teknologiskt viktiga processer för termisk omvandling av biomassa, inklusive reaktioner med material för inneslutning.