Een bestaande biomassavergasser in Japan.

Uit een kilo biomassa kun je tweemaal zo veel vloeibare brandstoffen halen wanneer je bij de vergassing een nauwkeurig afgemeten hoeveelheid koolstofdioxide en methaan toevoegt. Dat claimt althans Paul Dauenhauer, van de University of Massachusetts in Amherst.

In MIT Technology Review probeerde Dauenhauer het onlangs uit te leggen. Het kwam niet echt uit de verf, getuige ook de verbaasde reacties van lezers. Maar het lijkt er vooral op neer te komen dat hij de stoichiometrie van het omzettingsproces probeert te optimaliseren.

Dat proces komt neer op vergassing van de biomassa tot synthesegas, een mengsel van CO en H2. Daar kun je de waterstof uit isoleren, maar je kunt ook het hele mengsel via een Fischer-Tropschproces omzetten in allerlei nuttige koolwaterstoffen. Volgens heel wat procestechnologen is dat uiteindelijk de beste manier om biomassa in vloeibare brandstof om te zetten, vooral omdat het veel flexibeler is dan vergisten. Het vergassingsproces werkt immers met alle vormen van biomassa even goed.

Alleen levert biomassavergassing in de praktijk vaak evenveel CO2 als CO op. Ben je puur uit op productie van waterstof, dan is dat prima. Je wilt dan immers álle CO omzetten in minder giftig CO2. Dat gaat dan via de zogeheten shiftreactie, waarbij je hete stoom aan het gasmengsel toevoert; de zuurstof uit het water wordt aan CO gebonden, en de waterstof kun je optellen bij de opbrengst van je biomassa.

In een Fischer-Tropschreactor heb je echter niets aan CO2, en wel aan CO. Vandaar dat Dauenhauer een omgekeerde shiftreactie probeert toe te passen, waarbij je extra CO2 toevoert en CO plus water overhoudt.

Dan kloppen echter de moleculaire verhoudingen niet meer. Je komt waterstof tekort. En daarvoor kun je weer compenseren door methaan (CH4) toe te voegen, dat relatief veel waterstof bevat.

Dauenhauer zegt de eerste te zijn die dit alles in één reactor voor elkaar krijgt, bij hoge temperatuur en met een katalysator op basis van rhodium en cerium. Voorlopig overigens alleen op labschaal, en met zuivere cellulose als voeding.

Voordeel is uiteraard dat je álle koolstof uit je biomassa terugziet in je biobrandstof, in plaats van slechts de helft. Bovendien werk je een extra hoeveelheid broeikasgassen weg. Al wordt gesuggereerd om, voor het gemak, de installatie naast een aadgasgestookte centrale te zetten. Wat impliceert dat je het methaan niet uit biogas haalt maar uit fossiel aardgas.

Nadeel is dat rhodium en cerium bepaald niet de goedkoopste katalysatormaterialen zijn, en dat het energieverbruik van de reactor een beetje onduidelijk is. Bovendien loop je kans dat je de katalysator vergiftigt zodra je échte biomassa vol verontreinigingen gaat gebruiken.

Maar procestechnisch gezien is het sowieso smullen.

bron: PhysOrg.com

Onderwerpen