SINTEF Energi søker sommerstudenter: TE-01 Produksjon av biobaserte produkter

Askekjemi og askerelaterte utfordringer i hydrotermisk prosessering av biomasse.

Motivasjon og relevans
Hovedmålet er å øke kunnskapen rundt askerelaterte utfordringer ved hydrotermisk prosessering av biomasse slik at man kan foreslå og utvikle praktiske løsninger som tar hensyn til utfordringene. Dette skal bidra til industriell utvikling av disse prosessene i Norge og Europa forøvrig.

Bakgrunn
Hydrotermiske prosesser foregår i vann ved høyt trykk og moderate temperaturer. Under prosessering omdannes råstoffet (biomasse) til biocrude. Dette er et oljeprodukt som kan konverteres til biodrivstoff samt biokarbon og biogass. Produktene dannes i ulike mengder avhengig av prosessbetingelsene. Siden konverteringen foregår i vann er denne type prosessering spesielt egnet til våt biomasse (f. eks. alger) eller biomasse med høyt fuktinnhold. Prosessen er også et godt alternativ for å utnytte energien i biomasse når den brennes. Alternativet ville vært å tørke det først, men dette ville blitt for kostbart for et vått råstoff.

Teknologien er ikke kommersiell enda, men det finnes noen industrielle aktører (f. eks. Steeper Energy, Gensos, SunCoal) som benytter deg av den, samt at Statkraft og Silva Green Fuels har valgt denne teknologien for å demonstrere biodrivstoffproduksjon i Norge. For at verdikjeder basert på hydrotermiske prosesser skal bli konkurransedyktige, effektive og lønnsomme kreves det fortsatt mer forskning og utvikling. En viktig utfordring er knyttet til askeinnhold i biomassen. Natrium, kalium, og andre uorganiske komponenter kan forårsake driftsutfordringer ved hydrotermiske betingelser, for eksempel, korrosjon og saltutfelling.

Sommerforskeren i vårt prosjekt vil få tilgang til en Matlab-basert termodynamisk modell For å få bedre innsikt i uorganiske reaksjoner i hydrotermiske prosesser. Ulike biomassetyper undersøkes med fokus på askekjemi. Sommerforskeren skal ta i bruk denne modellen og systematisk studere effekten av ulike parametere (sammensetning av biomassen, trykk og temperatur). I tillegg skal resultatene sammenliknes med eksperimentelle resultater for validering.

Oppgaven består i

  • Å sette seg inn i problemstillingen og tidligere arbeid.
  • Å bruke modelleringsprogrammet til å undersøke askekjemi og praktiske konsekvenser.
  • Å studere effekten av ulike parametere.
  • Å sammenligne modelleringsresultater med eksperimentelle resultater.
  • Å skrive rapport.

Forutsetninger

  • Interesse for termodynamikk
  • Interesse for biomasse, bioenergi og bioprodukter
  • Evne til å sette seg inn i bruk av modellen

Medveileder:  Line Rydså