Der er stort behov for at udvikle effektive og bæredygtige teknologier, der kan anvende de begrænsede mængder af biomasse og affald. Termisk forgasning og pyrolyse er lovende teknologier, der kan øge både udnyttelsesgraden samt åbne op for en bredere anvendelse af biomasser - heriblandt flere lav-værdi brændsler fra forskellige kilder i samfundet. Derved kan der produceres høj-effektiv kraftvarme og/eller en række biobrændsler. Kurset giver en ’hands-on’ tilgang til den totale værdikæde inden for termisk forgasning af biomasse, ved at inkludere eksperimentelle øvelser med pyrolyse og forgasning i pilotskala og efterfølgende lave kemiske analyser af produkterne. 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, termisk omsætning af biomasse og brug af koks-/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. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Analysere potentialet og bæredygtigheden af udvalgte biomasser
• 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 samt procesparametre og deres effekt på forgasnings- og pyrolyseprocessen
• Karakterisere træpiller og deres kemiske sammensætning
• Karakterisere pyrolyse- og forgasningsprodukter, herunder produktgas/syntesegas og pyrolyseolie og dets potentiale som brændstof samt biokoks og nogle af dets fysiske og kemiske egenskaber
• Udføre videnskabelige eksperimenter relateret til brændselskarakterisering og termisk forgasning
• Præsentere korte og præcise resultater fra det eksperimentelle arbejde

Kurset er opdelt i tre dele:
− Biomasseressourcer og karakterisering
− Forgasning, pyrolyse og anvendelsesområder
− Bæredygtighed og afrapportering
Den første del fokuserer på biomasse som fornybar energiressource og de forskellige muligheder inden for energisektoren. Udfordringer der relaterer sig til pyrolyse og forgasning af biomasse diskuteres også. De forskellige analysemetoder til karakterisering af produkterne (bio-olie/tjære, syntesegas eller biokoks) introduceres og de studerende vil udføre disse i deres det eksperimentielle arbejde. Dette omfatter proximatanalyse, elementanalyse, GC og GC-MS, Karl Fischer titrering og BET analyse.
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 koks og aske som et gødnings og jordforbedrende produkt, der også bidrager med kulstofbinding. Der vil blive givet nok tid til at arbejde med en afrapportering af forsøgsresultaterne fra det eksperimentelle arbejde i de første dele af kurset. Derudover vil de studerende få én yderligere opgave, baseret på termodynamiske ligevægtsbetragtninger af biomasseforgasning i EES, hvis resultater skal præsenteres for de andre studerende på kursets sidste dag til en minikonference. 07. marts, 2023