28271 Termisk forgasning og bæredygtighed

2017/2018

Kursusinformation
Thermal gasification and sustainability
Engelsk
5
Kandidat
Juni
Campus Lyngby
DTU Lyngby Campus og 6 dage DTU Risø Campus
Forelæsninger, oplæg fra studerende, praktiske øvelser og gruppearbejde
3-uger
Aftales med underviser
Mundtlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
Mundtlig præsentation og 1 rapport
Alle hjælpemidler er tilladt
7-trins skala , intern bedømmelse
28121 , Kurset vil blive tilpasset dit faglige niveau (begynder, øvet, avanceret) men eksperimentel erfaring i pilotskalaanlæg anbefales.
Minimum 10 Maksimum: 15
Jesper Ahrenfeldt , Bygning 313 , jeah@kt.dtu.dk
Maria Puig Arnavat , mpar@kt.dtu.dk

28 Institut for Kemiteknik
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
Der er stort behov for at udvikle effektive og bæredygtige teknologier, der kan anvende de begrænsede mængder af biomasse og affald. Termisk forgasning er en lovende teknologiplatform, der kan øge både omdannelsesgraden af den nuværende og åbne op for en større anvendelighed af marginale biomasser - heriblandt flere lav-værdi brændsler fra en række samfundssektorer. Herved kan der produceres høj-effektiv kraftvarme og/eller en række biobrændsler. Kurset vil give en ’hands-on’ tilgang til den totale værdikæde inden for termisk forgasning af biomasse, ved at inkludere eksperimentielle øvelser fra pelletering til forgasning. Dette sætter de studerende i stand til at vurdere og analysere komplekse aspekter af bæredygtighed ifbm. produktion af bioenergi og de tilhørende tekniske udfordringer. Dette inkluderer forbehandling af brændsel, trinvis termisk omsættelse af biomasse og brug af askeprodukter som gødning og jordforbedrende produkt til fremtidens landbrug.
De studerende vil også blive præsenteret for igangværende forskningsaktiviteter i forskningsgruppen og blive introduceret til de primære udfordringer ifbm. forbehandling af brændsel, forgasning og bæredygtighedsaspekter af biomasse i dag.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Analysere potentialet og bæredygtigheden af udvalgte biomasser
  • Forstå forskellige biomasseforbehandlingsteknologier og vurdere deres effekt på brændslet
  • Forstå principperne bag torreficering, pyrolyse, forgasning og de vigtigste tekniske udfordringer ifbm. tjærestoffer og gasrensning
  • Opstille en simpel model og beregne en forgasningsproces
  • Forstå effekten af de vigtigste brændselskarakteristika og deres effekt på forgasningsprocessen
  • Karakterisere træpiller og den kemiske sammensætning af brændselsasker og deres gødnings- og jordforbedringspotentiale
  • Udføre videnskabelige eksperimenter relateret til brændselskarakterisering og termisk forgasning
  • Præsentere korte og præcise resultater fra det eksperimentelle arbejde på en minikonference
Kursusindhold
Kurset er opdelt i tre dele:
− Biomasseressourcer og forbehandling
− Forgasning og anvendelsesområder
− Bæredygtighed og afrapportering
Den første del fokuserer på biomasse som fornybar energiressoruce og dets forskellige konverteringer inden for energisektoren. Udfordringer ifbm. logistik og håndtering af biomasse vil blive introduceret, sammen med forskellige teknologier til forbehandling og fortætning. Denne del inkluderer laboratorieeksperimenter med pelletering i en enkelt-pillepresse og neddeling i mølle, samt karakteriseringstests for at undersøge fugt, kemisk sammensætning, neddelelighed, mekanisk styrke.
Den anden del af kurset er opbygget omkring grundlæggende forgasningprocesteknik og –teknologier. State-of-the-art-teknologier indenfor: gasrensning, kraftvarme og biobrændselsproduktion vil blive præsenteret og diskuteret, for at give et bredt overblik over teknologiernes potentiale. Simple beregninger af gassammensætning og masse- og energibalance vil blive opstillet for udvalgte forgassere. Der udføres også laboratorieeksperimenter med trindelt termisk omdannelse (pyrolyse, forgasning) af biomasser.
Den tredje del omhandler den fulde værdikæde fra biomasse til energi/materiale. Dette inkluderer brugen af aske som et gødnings og jordforbedrende produkt, der også bidrager med kulstofbinding. Der vil blive givet nok tid til at arbejde med de to rapporter ifbm. det eksperimentelle arbejde i de første dele af kurset. Derudover vil de studerende få én yderligere opgave, hvis resultater skal præsenteres for de andre studerende på kursets sidste dag til en minikonference. Alt efter faglig baggrund, kan opgaven være baseret på en ligevægtsmodel af en forgasningsproces i EES eller en undersøgelse af det nuværende og fremtidige bioenergipotentiale i Danmark via ’BPD2020 scenario building tool’.
Sidst opdateret
20. juni, 2017