www.zefe.org

Nadkrytyczna gazyfikacja bioodpadów inaczej zgazowanie hydrotermalne to zaawansowana technologia termochemiczna, która umożliwia konwersję odpadów organicznych na gaz syntezowy, bogaty w wodór. Proces zgazowania hydrotermalnego odbywa się w środowisku wodnym, w którym woda znajduje się w stanie nadkrytycznym – czyli przy temperaturze powyżej 374 °C oraz ciśnieniu przekraczającym 22 MPa. W takich warunkach woda traci typowe właściwości cieczy, stając się jednocześnie rozpuszczalnikiem i medium reakcji, co sprzyja przeprowadzaniu homogenicznych procesów chemicznych i tworzy warunki do gazyfikacji bioodpadów.

Katalizowana nadkrytyczna gazyfikacja bioodpadów, osadów ściekowych i pofermentów o wysokiej zawartości materii organicznej umożliwia produkcję gazu syntezowego bogatego w wodór.

W środowisku nadkrytycznym właściwości fizyczne wody, takie jak niska lepkość i zwiększona dyfuzja, umożliwiają efektywny rozkład złożonych struktur biologicznych znajdujących się w bioodpadach, osadach ściekowych czy pofermentach. Dodatkowo, zastosowanie katalizatorów pozwala na skierowanie reakcji w stronę produkcji gazu syntezowego, w którym dominują związki takie jak wodór, tlenek węgla i metan. Taki syngaz może być wykorzystywany do produkcji energii elektrycznej, ciepła, a także jako surowiec do przetwarzania na paliwa chemiczne.

Proces nadkrytycznej gazyfikacji bioodpadów oferuje szereg korzyści, między innymi:

• Wysoka efektywność: Dzięki właściwościom wody w stanie nadkrytycznym reakcje rozkładu przebiegają szybciej i bardziej efektywnie niż w tradycyjnych warunkach.

• Redukcja objętości odpadów: Przekształcenie bioodpadów w gaz znacząco zmniejsza ilość odpadów, co przyczynia się do ochrony środowiska.

• Wysoka wartość energetyczna produktu: Uzyskiwany gaz syntezowy, zwłaszcza bogaty w wodór, stanowi atrakcyjny surowiec energetyczny przyszłości.

Nadkrytyczna gazyfikacja bioodpadów to innowacyjna metoda przetwarzania odpadów organicznych, która dzięki wyjątkowym właściwościom wody w stanie nadkrytycznym oraz zastosowaniu katalizatorów umożliwia przekształcenie trudnych do utylizacji substancji w cenny produkt energetyczny, przy jednoczesnym zmniejszeniu negatywnego wpływu na środowisko.

Przebieg procesu katalizowanej nadkrytycznej gazyfikacji bioodpadów

Nadkrytyczna gazyfikacja odbywa się w warunkach:

• Temperatura: > 374°C

• Ciśnienie: > 22,1 MPa
  (warunki nadkrytyczne dla wody)

W tych warunkach woda staje się nadkrytycznym płynem — nie jest ani cieczą, ani gazem, ale posiada unikalne właściwości rozpuszczania związków organicznych i nieorganicznych, umożliwiając szybkie i efektywne reakcje chemiczne.

Etapy procesu:

1. Przygotowanie wsadu: Rozdrobnienie i homogenizacja bioodpadów, osadów ściekowych i pofermentów.

2. Dodanie katalizatora: Najczęściej stosuje się katalizatory na bazie niklu, żelaza lub tlenków metali (np. CeO₂, ZrO₂).

3. Podgrzewanie do warunków nadkrytycznych.

4. Rozpad związków organicznych: Biomasa ulega rozpadowi do cząsteczek gazowych — CO, CO₂, CH₄, H₂.

5. Reakcje wtórne: np. reakcja przesunięcia gazu wodnego (CO + H₂O → CO₂ + H₂), zwiększająca zawartość wodoru.

6. Oddzielenie i oczyszczanie gazu syntezowego.

Zalety technologii

• Wysoka wydajność wodoru: W warunkach nadkrytycznych z zastosowaniem odpowiednich katalizatorów możliwe jest uzyskanie gazu zawierającego ponad 50% H₂.

• Przetwarzanie wilgotnych odpadów: W przeciwieństwie do klasycznej pirolizy lub gazyfikacji, nie jest wymagana wcześniejsza suszarnia.

• Redukcja objętości odpadów: Nawet do 95%.

• Zamknięty obieg pierwiastków: Możliwość odzysku azotu, fosforu, siarki.

• Minimalna emisja zanieczyszczeń: Proces zamknięty, bez emisji furanów, dioksyn itp.

Zastosowanie i znaczenie

• Produkcja zielonego wodoru bez użycia paliw kopalnych.

• Utylizacja trudnych odpadów organicznych, których inne metody nie są w stanie efektywnie przetworzyć.

• Energetyczne zagospodarowanie osadów ściekowych — alternatywa dla spalania.

• Możliwość integracji z instalacjami biogazowni, jako etap końcowy po fermentacji.

Plik do pobrania

• Pozyskiwanie dotacji - oferta ZEFE.ORG

Kolejne kroki do pozyskania dotacji na biogazownie

• Spójrz na wytyczne oraz wzorocowe i przykładowe studia wykonalności
• Przejrzyj listę przygotowanych wniosków aplikacyjnych i studiów wykonalności
• Przejrzyj pozyskiwanie dotacji unijnych FAQ
• Sprawdź referencje ZEFE.ORG
• Zapytaj ZEFE.ORG o przygotowanie wniosku o dotację biogazowni