Termokemiska processer vid askomvandling av snabbväxande lövträd

Det övergripande syftet med detta doktorandprojekt är att föreslå effektiva och hållbara termokemiska omvandlingsprocesser baserade på snabbväxande lövträd. Mer specifikt är de detaljerade målen att bestämma inverkan av växtart, vävnadstyp, skogsskötselprogram, skörd- och råvaruhanteringsfaktorer på:

1. sammansättningen och koncentrationerna av det askbildande/oorganiska materialet i råvaran
2. askomvandlingen och -beteendet (t.ex. asksammansättning, -smältning, slaggbildning, agglomeration, partikelbildning) i förbrännings-, förgasnings- och pyrolysprocesser.

Baserat på den nya vetenskapliga kunskapen som genereras i i) och ii) kommer lämpliga användningsområden och termiska processförhållanden vid användandet av snabbväxande lövträdssortiment, både i ren form och i blandningar med andra biobränslen, att föreslås.

Inverkan av de tidigare nämnda produktionsparametrarna på råvarans egenskaper kommer att bestämmas och jämföras mot andra biomassabaserade råvaror med kända råvaru-/bränsleegenskaper. Analyser inkluderar grundämnessammansättningen av askbildande huvud- och spårämnen. Baserat på bränslesammansättningen och kompletterande termokemiska modellberäkningar kommer råvarans askomvandlingsegenskaper vid pyrolys, förgasning och förbränning inledningsvis att screenas och diskuteras. I ett andra steg kommer den detaljerade askomvandlingen och -beteendet att bestämmas för de olika råvarorna i olika labuppställningar som efterliknar de olika termokemiska omvandlingsteknikerna. Därefter kommer flera intressanta råvarusortiment och deras blandningar att väljas ut och föreslås för vidare utvärdering genom fullskaleexperiment i olika bränsleomvandlingsprocesser (främst förbränning) i industriell skala.

Detta projekt kommer specifikt att fokusera på det askbildande/oorganiska materialet i råvaran och dess effekt på den termokemiska omvandlingsprocessen. Systerprojektet i Arbetspaket 3, Projekt 12, kommer att fokusera på råvarans organiska fraktioner (CHNO) och termofysiska egenskaper och dess effekt på omvandlingsprocessen.