GasPro-Bio-Waste

Eine der wichtigsten und herausforderndsten Aufgaben der nächsten Jahrzehnte besteht darin eine stabile und klimafreundliche Energieversorgung zu garantieren. Eine Möglichkeit sich von den fossilen, endlichen Energieträgern Kohle, Erdgas und Erdöl zu entfernen, liegt in der Nutzung von Biomasse und organischen Abfällen. Besonders der Umgang mit organischen Abfällen birgt ökonomisches sowie ökologisches Potenzial.

Einen Weg diese beiden Sorten von Energieträgern zu nutzen, lässt sich über deren Vergasung beschreiten. Bei einem Vergasungsprozess wird aus dem festen Ausgangsmaterial unter hohen Temperaturen bis 1200 °C und Umgebungs- oder erhöhtem Druck ein energiereiches Prozessgas generiert, welches anschließend katalytisch gereinigt wird. Die Verwendung unterschiedlicher zu vergasender Stoffe verlangt nach variablen Prozessbedingungen und dieses wiederum nach der Kenntnis über das entstehende Prozessgasgemisch.

Vor diesem Hintergrund wurde das EU-Projekt „GasPro-Bio-Waste“ ins Leben gerufen. Ziel ist es hierbei einen universellen Vergasungsprozess-Analysator mit verschiedenen Hochtemperatur-In Situ-Sensoren zu entwickeln.

Entsprechend Abbildung 1 ist eine Gas- und Dampfdosierstation mit einem Vergasungsreaktor verbunden. Das hier entstehende Prozessgas wird durch verschiedene In Situ-Sensoren des Sensormoduls 1 geführt. Bei diesen Sensoren handelt es sich zum einen um verschieden optische Sensoren der UV/VIS-, der NIR-, der RAMAN- sowie der FTIR-Spektroskopie, aber auch um keramische und piezo-elektrische Sensoren zur Messung der Impedanz, der Wärmeleitfähigkeit, der Wärmekapazität, der Schallgeschwindigkeit sowie von kalorischen Zustandsgrößen. Anschließend durchläuft das Prozessgas einen Katalysator, die Gas Refinery Unit (GRU). Von unerwünschten Komponenten gereinigt, wird das Gas in ein weiteres Sensor Modul geführt und erneut analysiert.

Wider der Tatsache, dass typische Vergasungsprozesse bei Umgebungsdruck bis maximal 1 MPa ablaufen, besteht das Bestreben Sensoren nicht nur für den Hochtemperatur-Bereich sondern auch für erhöhte Drücke bis 5 MPa zu entwerfen, so dass den KMUs Produkte mit weiten Einsatzmöglichkeiten zur Verfügung stehen.