Danmark i verdenseliten med forgasningsteknologi

Vedholdende forsknings- og udviklingsindsats har bragt Danmark i front. En håndfuld mindre firmaer samt DTU holder dampen oppe

Af Sanne Wittrup, fredag 16. maj 2008 kl. 00:45

Det danske forsknings- og udviklingsmiljø omkring forgasning af biomasse er lille, men eksklusivt.

Det er befolket af vedholdende forskere og ildsjæle, som trods årelangt slid, tekniske udfordringer og ringe udsigt til, at teknologien bliver kommerciel - i hvert fald i Danmark - stille og roligt har fået udviklet en række forskellige forgasningskoncepter, som skiller sig ud på verdensplan:

Det er Energistyrelsens Henrik Flyver Christiansen, ekspert på forgasning og medlem af det Internationale Energi Agentur IEA?s ekspertpanel, ikke i tvivl om:

»Vi er med i den absolutte front, når det gælder forgasningsteknologier. Vølunds anlæg i Harboøre er unikt, fordi det er i kommerciel drift og har mange driftstimer, og på DTU findes en totrinsforgasser, der producerer verdens reneste gas,« siger han og tilføjer, at det danske forskningsmiljø er kommet langt ved at samarbejde om de ganske få bevillinger.

For eksempel ved, at alle 'låner' gas fra den samme forgasser til forskellige forsøgsopstillinger.

Syv virksomheder i gang
Ud over anlægget i Harboøre, som er udviklet af Vølund, er et enkelt pilotanlæg i drift i Græsted, udviklet af Bio­synergi Proces. Men flere anlæg er på vej; i Skive er verdens største forgasningsanlæg med motoranlæg ved at blive bygget - med en finsk forgasser og med støtte fra EU og det amerikanske energiministerium. Og til landsbyen Gjøl i Nordjylland har TK Energi leveret et anlæg, som dog endnu mangler indkøring.

Yderligere har kedelfabrikanten Weiss installeret en videreudvikling af DTU's flertrinsforgasser ved sin fabrik i Hadsund.

Endelig arbejder et lille udviklingsfirma, Danish Fluid Bed Technology, med forgasning af svære brændsler som halm, husdyrgødning, spildevandsslam og fibre fra biogasanlæg:

»Min idé er at bruge forgasseren som et askeseparerende forfyr til et almindeligt kraftværk, der bruger biomasse og affald. Gassen kan nemlig anvendes uden yderligere gasrensning i de kulfyrede kedler, der sagtens kan brænde tjæreholdig gas,« siger direktør Peder Stoholm.

Ialt arbejder syv virksomheder med forgasningsteknologier i Danmark.

Når man overhovedet er begyndt at tænke på at forgasse biomassen, er det fordi man kan opnå større elvirkningsgrader på meget små anlæg ved forgasning end ved almindelig forbrænding. Det sker, fordi brintgassen kan anvendes i en gasmotor, i en gasturbine eller i en 'combined cycle', som er mere effektiv.

Hos Vølund regner man med en el-virkningsgrad på 45 procent i det nye combined cycle-anlæg.

Andre fordele er, at brintgassen kan lagres, kan erstatte naturgas og bruges til transportformål - enten direkte eller ved at det danner råmateriale for en vifte af kemiske processer, der kan give methanol, brint eller DME (dimethylether) - som kan bruges i bilmotorer eller som brændstof i brændselsceller med videre.

Flere processer
Indtil videre er det fortrinsvis træ-flis, som forgasses, og kort fortalt sker der det, at flis opvarmes og ved mere end 200 grader begynder en pyrolyseproces, som frigør flygtige bestanddele af træet.

En luft/vand-blanding tilføres for at øge temperaturen yderligere og booste processen, så også kulstof­resten (koks) fra pyrolysen bliver omdannet til en brændbar gas, hvilket sker ved temperaturer på over 1.0008 celcius.

Den store udfordring ved biomasseforgasning er gassens indhold af tjære, som skal renses bort, før gassen kan bruges, og det er forgasningsprocessen, som afgør, om man får mere eller mindre tjære med i gassen.

Derfor har man gennem tiderne arbejdet med at opdele forgasningen i flere trin for at kunne producere en renere gas uden behov for rensning. Det er blandt andet sket på DTU, hvor man er lykkedes med at producere en helt ren gas uden tjære.

I dag arbejder de fleste danske aktører med flertrinsprocessen, hvor det kun er nødvendigt at rense gassen for partikler, inden den kan bruges.

Startede med et pålæg
Udviklingen af forgasningsteknologien blev oprindelig skudt i gang først i 90'erne af et pålæg til elværkerne om at bruge halm.

Og det var ingen ringere end Vø­lund, som deltog i de første forgasningsforsøg på Kyndbyværket i samarbejde med Teknologisk Institut, og som dermed fik interesse for teknologien.

Forgasning af halm viste sig dog at være meget besværligt, og gradvis gik man i stedet over til flis. Vølund købte i samme periode rettigheder og tegningerne til en modstrømsforgasser i Tyskland, og det er det princip, man bygger videre på i dag og som danner grundlag for det kommercielle gennembrud, som selskabet nu kan offentliggøre.

»Det helt afgørende parameter for succes inden for bioforgasning er driftstimer. Der findes mange anlæg rundt om i verden, som er startet i stor skala og derefter er gået økonomisk død på grund af tekniske vanskeligheder, som blev alt for dyre og besværlige at løse, siger Henrik Flyver Christiansen.

Bedre forretning end vindmøller
Når man taler med investorerne bag Vølunds 25 anlæg til Italien, så er der ingen tvivl om, at potentialerne i forgasningsteknologien er betydelige:

»Hvis man kan producere så stor en andel strøm på biomasse, som alt tyder på - så vil forgasningsteknologien ændre investeringsmønstrene omkring vedvarende energi, fordi forretningen er mange gange bedre for bioforgasning, end for vindmøller og solenergi,« siger investor Ole Abildgaard fra Advanced Renewable Energy.

Energiforlig overser bioforgasning

Energiforliget fra februar i år baner vej for mere i støtte til strøm, som er produceret på biogas fra et biogasanlæg.
Derimod er der ikke lagt op til at øge støtten til strøm, der er produceret på gas fra et bioforgasningsanlæg.
Og det undrer forgasningsbranchen, som mener, at teknologien har de samme fordele for miljøet og samfundsøkonomien, skriver de i et høringssvar til lovforslaget.
Energistyrelsen skriver i sin kommentar, at biogas hidtil er defineret som gas fremkommet ved en biologisk afgasningsproces, og at det ikke har været hensigten med aftalen at udvide begrebet til bioforgasning.