Tutkimussuunnitelma

1. Polttoaineiden karakterisointi ja tuhkan käyttäytyminen


Osatehtävän tarkoituksena on tutkia lämpötilan ja paineen vaikutusta erilaisten biomassapohjaisten polttoaineiden reaktiivisuuden ja sintraantumisen vaihteluun. Tavoitteena on löytää optimikaasutusolosuhteet (lämpötila, paine jne) erilaisille biomassapolttoaineille. Myös eri paikoilta kerättyä, keskenään samanlaista biomassaa, karakterisoidaan samoissa olosuhteissa jotta saataisiin selville vaihtelun suuruus. Työn tarkoituksena on myös tuottaa perusdataa mallinnusta varten.


2. Kaasun puhdistuksen ilmiötutkimus


Osaprojektissa keskitytään kaasun reformerin ja kaasun suodattimen toimintaa selvittävään perusteiden tutkimukseen. Työ on luonteeltaan pääosin kokeellista toimintaa, jota täydennetään kirjallisuustiedoilla ja teoreettisin tarkasteluin.


Osaprojekti jakautuu kolmeen tehtävään:


  • Tervojen ja hiilivetyjen reaktiot synteesikaasutuslaitosten olosuhteissa


  • Zr-pohjaisten esireformointikatalyyttien toiminta


  • Kuumasuodatukseen liittyvän tukeutumisilmiön tutkiminen


3. Vaihtoehtoisten prosessien arviointi


Tämä osaprojekti jakautuu kolmeen päätehtävään:


  • Biomassan kaasutus eri lopputuotteiksi (Fischer-Tropsch, metanoli, DME, bensiini, synteettinen maakaasu)


  • Kaasutus-FT-tuotantoketjun kanssa kilpailevien bioteknisten reittien arviointi ja vertailu


  • Turvetta hyödyntävien prosessivaihtoehtojen arviointi


4. Kansainvälisen kehityksen seuranta ja analysointi


Tässä osaprojektissa tarkastellaan alan kehitystä Suomen ja suomalaisten kehityskonsortioiden ulkopuolella. Viimeisintä tietoa muualla tapahtuvasta kehityksestä haetaan International Energy Agency (IEA) verkoston kautta. Tarkoituksena on analysoida kilpailevista ulkomaalaisista kaasutustekniikoista saatua uutta tietoa ja arvioida niiden mahdollista merkitystä suomalaisille kehityshankkeille.


5. Analytiikan kehittäminen (VTT:n rahoittama osaprojekti)


Biomassan kaasutuskaasun orgaanisia aineksia kutsutaan yleisnimikkeellä "tervat". Näiden kaasutuskaasun pahimpien epäpuhtauksien luotettava analytiikka tekee mahdolliseksi varmistaa puhdistetun kaasun laadun vaativissa sovelluksissa. Osaprojektin tavoitteena on myös vahvistaa yleisesti käytössä olevan mittausmenetelmän (Tervaprotokolla) luotettavuus ja kehittää vähemmän työläitä tosiaikaisia tervamittaustekniikoita.


6. Vetyä biomassasta kaasutuksen avulla (VTT:n rahoittama osaprojekti) 


Biomassan kaasutusteknologiaa kehitetään tällä hetkellä monissa maissa toisen sukupolven liikennepolttonesteiden tuottamiseksi. Samaa teknologiaa voitaisiin kuitenkin käyttää myös vedyn tuottamiseksi. Uusiutuvan vedyn käytöllä voitaisiin nostaa fossiilisten polttonesteiden biokomponenttiosuutta öljynjalostuksen yhteydessä ja sille voisi olla käyttöä myös erilaisissa polttokennosovelluksissa. Osatehtävän tarkoituksena on arvioida lupaavimpia kaasutukseen perustuvia vedyn tuotantoreittejä, jotka olisi mahdollista toteuttaa lyhyellä tai keskipitkällä aikavälillä.