CLC-riddare
Kemcyklisk förbränning (CLC) är en metod som kan bli avgörande när det gäller att nedkämpa jordens ökande koldioxidutsläpp. ​
​Shutterstock/Montage. 

Storsatsning på teknik som kan minska växthusgaser

Vetenskapsrådet har valt att satsa närmare 24 miljoner kronor på Chalmers fortsatta utveckling av en klimatsmart förbränningsteknik – kemcyklisk förbränning. Tekniken separerar koldioxiden redan i förbränningsprocessen vilket ökar möjligheterna att minska utsläppen. 
"Nu får vi möjlighet att ytterligare öka kunskaperna om tekniker som kan göra stor nytta när det gäller att begränsa temperaturökningen på jorden framöver", säger Anders Lyngfelt, professor i Energiteknik. 
Chalmers tekniska högskola har i många år varit ledande när det gäller utvecklingen av kemcyklisk förbränning, CLC, en förbränningsteknik som har stor potential för klimatsmart energiframställning. 
Tekniken är besläktad med förbränning i så kallad fluidiserad bädd, där luft blåses in underifrån i en sandbädd som hjälper bränslet att blandas för en effektiv förbränning. Fluidiserad bäddteknik används idag i stor skala i kraft- och värmeverk. 

I kemcyklisk förbränning har man inte sand som bäddmaterial, utan en syrebärare. Dessutom har man två ihopkopplade fluidiserade bäddar, luft- och bränslebädden. Det som gör kemcyklisk förbränning unikt är att luft inte tillåts komma in i bränslebädden där bränslet omvandlas. Syret transporteras istället in med hjälp av syrebäraren (MeO i skissen). Som namnet antyder sker förbränningen i en cyklisk process där bäddmaterialet cirkulerar mellan luftbädden och bränslebädden och därmed tillförs nytt syre hela tiden. Det nya syret kommer in via luftbädden där det tas upp av syrebäraren.

Chalmers har undersökt hundratals olika syrebärare och för att elda biomassa verkar det bäst att använda naturliga mineraler, t.ex. ilmenit eller manganmalm som malts till lämplig partikelstorlek.

– Det fina med att inte ha med luft i processen är att vi får ut koldioxid oförorenad, vilket gör att vi inte behöver använda dyra processer för att avskilja koldioxiden ur rökgaserna, säger Anders Lyngfelt. 
Biomassa och CLC en kombination för framtiden

Biomassa fokus för nytt projekt
Att CLC är effektivt vid förbränning av fossila bränslen har Anders och hans kollegor visat under många år av forskning i ett antal pilotanläggningar. Flera projekt för att utveckla tekniken ytterligare pågår parallellt och det nya anslaget från Vetenskapsrådet ska användas för att optimera tekniken för användning på biomassa, bio-CLC. Biomassan för med sig vissa basiska föroreningar, alkali, som är ett stort problem vid eldning av biomassa. 

Anders leder projektet som också kommer att involvera Tobias Mattisson från avdelningen Energiteknik, Henrik Leion och Britt-Marie Steenari vid avdelningen för Energi och Material på institutionen för Kemi och Kemiteknik på Chalmers, samt Jan Petterson på institutionen för kemi och molekylärbiologi på Göteborgs Universitet, som tillsammans ska studera hur biomassan beter sig i pilotanläggningar för kemcyklisk förbränning. 

– Kan vi utnyttja att alkalin frigörs i bränslebädden så att vi får mindre problem i luftbädden där den mesta värmen tas ut, kan vi minska kostnaderna jämfört med normal förbränning. Med en billig och effektiv kemcyklisk förbränning av biomassa, med efterföljande lagring av koldioxiden, kan vi åstadkomma negativa utsläpp eftersom biomassan har tagit upp motsvarande mängd koldioxid från atmosfären under sin livstid. Det blir i så fall ett väldigt viktigt bidrag för att nå klimatmålen, säger Anders Lyngfelt, (bilden t.h). 

Klimatmålen inom räckhåll med kemcyklisk förbränning 
Med dagens utsläppsnivåer är det bara några få år kvar tills vi har spräckt ”utsläppsbudgeten” och målet om att jorden inte ska bli mer än 1,5 grader varmare hamnat utom räckhåll. Därför är forskningen om avskiljning av koldioxid vid förbränning viktigt för framtiden. Att koldioxidlagring fungerar i stor skala har man bevisat i Norge, där stora mängder koldioxid har lagrats under Nordsjön sedan 90-talet. 

– Ska vi klara målen krävs stora negativa utsläpp och jag är övertygad om att CLC har en central roll att spela framöver. Med de stora tillgångarna av biomassa som finns i Sverige och norden är det särskilt viktigt att satsa på bio-CLC här. 

Text: Christian Löwhagen. 


Fakta Vetenskapsrådet: 
Vetenskapsrådet gör en årlig utlysning om medel för bidrag till forskningsmiljöer inom naturvetenskap och teknikvetenskap. Denna gång har fyra forskningsmiljöer på Chalmers fått bidrag om sammanlagt 95 miljoner kronor. 

Publicerad: to 09 mar 2017.