Nowoczesne metody termochemicznej konwersji biomasy w paliwa gazowe, ciekłe i stałe

• Autorzy: Lewandowski W. M. , Radziemska E. , Ryms M. , Ostrowski P.

Warianty tytułu

EN

Modern methods of thermochemical biomass conversion into gas, liquid and solid fuels

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wykorzystanie biomasy do produkcji ciepła w procesach bezpośredniego spalania lub współspalania z węglem, polegające na konwersji zawartej w niej energii chemicznej związków węgla, wodoru i tlenu w energię cieplną w kotłach, jest jednocześnie najtańszym, lecz - zdaniem wielu ekspertów - najmniej efektywnym i ekonomicznie najmniej opłacalnym rozwiązaniem. W przypadku łącznej produkcji energii cieplnej i elektrycznej w elektrociepłowniach opalanych biomasą (drewnem, słomą, surowcem z plantacji energetycznych, RDF-em itd.) nakłady inwestycyjne są trochę wyższe, ale dzięki spalaniu fluidyzacyjnemu, kogeneracyjnym układom skojarzonym, trigeneracji, układom ORC itd. sprawność konwersji rośnie, a także poprawia się efekt ekonomiczny i ekologiczny. Najkorzystniejszą jednak, zarówno z punktu widzenia ekonomicznego, jak i technicznego, metodą przetworzenia biomasy jest jej częściowe utlenienie, zgazowanie i piroliza pod kątem produkcji paliw płynnych, z ewentualnym wykorzystaniem syntezy Fischer-Tropscha, uwodornienia i hydrokrakingu w odniesieniu do produktów termicznego rozkładu biomasy. Niniejszy artykuł zawiera przegląd obecnie stosowanych, nowoczesnych technologii wykorzystujących te procesy do produkcji biopaliw gazowych, ciekłych i stałych.

EN

Biomass utilization through direct- or co-combustion with coal, based on coal, hydrogen and oxygen compounds’ chemical energy conversion into heat in boilers, is simultaneously the cheapest and - according to experts - economically least effective solution. In case of heat and electricity production in cogeneration process in biomass fueled heat and power stations (wood, straw, energetic plants, RDF etc.), investment costs are little higher, but considering fluidized combustion, combined heat and power (CHP) cogeneration systems, combined heating cooling and power generation (CHCP) trigeneration systems, ORC systems etc. the efficiency increases as well as the economical and ecological effects improve. Therefore, the most effective economical, and technical alike, methods of biomass conversion are: partial oxidation, gasification, thermal decomposition (pyrolisis) and biocarbonization processes. This paper includes review of present modern technologies taking advantage of these processes in gas, liquid and solid fuels production.

Słowa kluczowe

PL

konwersja biomasy; piroliza; paliwa

EN

biomass conversion; pyrolisis; fuels

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 4, No. 2
• Strony: 453--547
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz.

Twórcy

autor

Lewandowski W. M.

• Katedra Aparatury i Maszynoznawstwa Chemicznego, Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska, ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, tel. [phone]

autor

Radziemska E.

• Katedra Aparatury i Maszynoznawstwa Chemicznego, Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska, ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, tel. [phone]

autor

Ryms M.

• Katedra Aparatury i Maszynoznawstwa Chemicznego, Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska, ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, tel. [phone]

autor

Ostrowski P.

• Katedra Aparatury i Maszynoznawstwa Chemicznego, Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska, ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Faaij A.P.C.: Bio-energy in Europe: changing technology choices. Energy Policy, 2006, (34), 322-342.
• [2] Ballard-Tremeer G.: Opportunities for Biomass Energy Programmes - Experiences & Lessons Learned by UNDP in EU & the CIS. Final Report 2007.
• [3] Pilawski M., Grzybek A. i Rogulska M.: Energetyczny recykling odpadów organicznych. Ekol. Techn., 2000, 2(44), 48-53.
• [4] Popczyk J.: Development of bioenergy sector in the light of European energy and climate policies. Oil & Fuels for Sustainable Development AUZO. Gdańsk 2008.
• [5] Lewandowski W.M., Grochal B. i Licznerski E.: Wizja lokalna instalacji do produkcji biocarbonu z biomasy w Wodyni k. Elbląga, Raport wewnętrzny. Gdańsk 2007.
• [6] Gładka M. i Różycki A.: Technologia produkcji i spalania BIOwęgla® Fluid c.o Sędziszów, prezentacja, http://paluszki.dmkproject.pl/krzychu/modules/Foldery_reklamowe/Folder_FLUID_www.pdf
• [7] Instalacja do produkcji BIOwęgla® w Sędziszowie w budowie, http://www.fluid.pl/www/pl/ strona_glowna_koop.html
• [8] Klass D.L.: Biomass for Renewable Energy Fuels and Chemicals. Academic Press, San Diego 1998.
• [9] U.S. Environmental Protection Agency: San Diego County Demonstrates Pyrolysis of Solid Wastes. Report SW-80d.2. Washington, D.C. 1975.
• [10] Preston G.T.: [W:] Clean Fuels from Biomass, Sewage, Urban Refuse, and Agricultural Wastes. (F. Ekman, ed.). Institute of Gas Technology, Chicago 1976, 89.
• [11] Rabe R.C.: A Model for the Vacuum Pyrolysis of Biomass, Master of Science degree, supervisor: prof. J.H. Knoetze, Dep. of Process Engineering, The Univ. of Stellenbosh, Dec. 2005, http://etd.sun.ac.za/jspui/bitstream/10019/270/1/Rabe.pdf
• [12] Centrum Doskonałości CONBIOT, Termochemiczna konwersja paliw stałych, piroliza, zgazowanie, spalanie biomasy i odpadów. Materiały elektroniczne, http://conbiot.ichpw.zabrze.pl/piroliza.htm.
• [13] BTG Biomass Technology Group (Wlk. Brytania, Holandia, Niemcy), www.btgworld.com
• [14] Pyrovac Group Inc. (Kanada), Ecosun b.v. (Holandia), http://www.enviroaccess.ca/pages/pyrovac_fr.html
• [15] Roy C, Morin D. i Dubé F.: The biomass PyrocyclingTM process. [In:] M. Kaltschmitt, A.V. Bridgwater, (eds): Biomass gasification & pyrolysis: state of the art and future prospects. CPL Press, UK, 1997, 307-315.
• [16] Roy C., Blanchette D., de Caumia B., Dubé F., Pinault J., Belanger E. i Laprise P.: Industrial Scale Demonstration of the Pyrocycling™ Process for the Conversion of Biomass to Biofuels and Chemicals. 1st World Conference on Biomass for Energy and Industry. [In:] S. Kyritsis, A.A.C.M. Beenackers, P. Helm, A. Grassi and D. Chiaramonti, (eds.): Proc. Conf. held in Sevilla, Spain. June 5-9, 2000. James & James (Science Publishers) Ltd., London, UK, 2001 vol. II, 1032-1035.
• [17] ENTECH Renewable Energy Technologies PTY Ltd. (Australia), http://www.entech.net.au/
• [18] Waste Gas Technology Ltd. (Wlk. Brytania), www.wgtuk.com
• [19] RATech (Polska), http://www.ratech.com.pl
• [20] UC Prozesstechnik GmbH, Dillingen (Niemcy) www.ucgmbh.de
• [21] Wolf B.: First industrial BTL plant in Freiberg. European Bioenergy Business Forum. Brussel, 6-7 Nov. 2006.
• [22] Lens P., Westermann P., Haberbauer M. i Moreno A.: Biofuels for Fuel Cells: Renewable Energy from Biomass Fermentation. IWA 2005.
• [23] Obernberger I., Thonhofer P. i Reisenhofer E.: Description and evaluation of the new 1,000 kWel organic rankine cycle process integrated in the biomass CHP plant in Lienz, Austria. Euroheat and Power, 2002, 10.