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 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, biokul 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 biokul som jordforbedrende
produkt til fremtidens landbrug og som et middel til CCS - carbon
capture and storage.
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:
- Vurdere potentialet og bæredygtigheden af udvalgte
biomasser
- Forklare principperne bag pyrolyse, forgasningprocesser og de
vigtigste tekniske udfordringer
- Udfør masse- og energibalancer til pyrolyse- og
forgasningsprocesser
- Forstå effekten af de vigtigste brændselskarakteristika samt
procesparametre og deres effekt på forgasnings- og
pyrolyseprocessen
- Udfør simple termiske konverteringsprocesser
- Karakterisere pyrolyse- og forgasningsprodukter, herunder
biokul, produktgas/syntesegas og pyrolyseolie og dets potentiale
som brændstof.
- Beskriv de potentielle anvendelser for produkterne fra pyrolyse
og forgasning og deres rolle i en cirkulær bioøkonomi
- Præsentere og diskutere resultater fra det eksperimentelle
arbejde
Kursusindhold
Kurset er opdelt i tre dele:
− Bæredygtighed og karakterisering af biomasseressourcer
− Teori og praksis om pyrolyse og forgasning
− Analyse af produkter og rapportering af resultater
Biomasseressource- og karakteriseringsdelen fokuserer på biomasse
som en vedvarende energikilde og dens forskellige konverteringsveje
til energianvendelser. Desuden vil udfordringer, der opstår under
termisk biomassekonvertering, blive diskuteret.
Teorien bag forgasnings- og pyrolyseprocesser vil blive gennemgået
i forelæsningerne, samt et overblik over state-of-the-art
teknologier. Eksperimentelle kørsler af pyrolyse- og
forgasningsreaktorer på Risø vil give et praktisk eksempel på
sådanne processer. Der vil blive udført simple beregninger af
massebalance og energibalancer for udvalgte processer.
Produkterne, såsom biokul, bio-olie og gas og deres
karakteriseringsmetoder vil blive introduceret, og de studerende
vil anvende disse i det eksperimentelle arbejde i laboratoriet,
herunder elementaranalyse, GC og GC-MS analyse, Karl-Fisher
titrering, BET analyse.
Der vil blive givet tilstrækkelig tid i løbet af kurset til at
arbejde med rapporten om laboratorieeksperimenter. Derudover skal
de studerende gennemføre en afsluttende eksamen med fokus på
indholdet af kursets forelæsninger, især teknologiske fundamentaler
og anvendelser af pyrolyse- og forgasningsteknologier og
-produkter.
Sidst opdateret
29. oktober, 2024