Bränsledesign som metod för att stärka bioenergins roll

Biomassa spelar en nyckelroll i utfasningen av fossila bränslen. Anders Rebbling presenterar i sin avhandling verktyg för att hantera askrelaterade drift- och miljöproblem vid förbränning av biomassa genom så kallad bränsledesign. Han försvarar sina resultat den 11 december vid Umeå universitet.

I dag påverkar energianvändningen, genom användandet av fossila energibärare, vår miljö och vårt klimat negativt. Bioenergi är därför en viktig pusselbit i arbetet med utfasningen av fossila bränslen och FN:s klimatpanel IPCC slår fast att alla tillgängliga förnyelsebara tekniker bör användas på bästa sätt. Ett effektivare och renare utnyttjande av biomassa från till exempel restprodukter från skogs- och jordbruket för energiändamål (värme, el, transport med mera) innebär att vi kan öka andelen bioenergi på ett hållbart vis med minskad belastning på miljön och människors hälsa.

Det finns en del utmaningar med förbränning av sådan biomassa, såsom tekniska och miljömässiga problem med slaggbildning, korrosion, eller utsläpp av partiklar till luften. Sådana problem uppstår bland annat genom att bränslet har en kemisk sammansättning som leder till att oönskade föreningar bildas. Genom att ändra bränslets sammansättning, exempelvis genom att blanda två olika biomassor eller tillsätta en låg dos av ett additiv, kan man undvika att sådana föreningar och efterföljande problem uppstår. Därmed möjliggörs att en andel av redan tillgänglig biomassa används på ett mer genomtänkt sätt när bioenergi ska spela en allt viktigare roll. När den nya bränsleblandningens totala kemiska sammansättning designas utifrån noggranna analyser och med ett specifikt syfte kan processen kallas för bränsledesign.

I sin avhandling presenterar Anders Rebbling dels verktyg i form av index och modeller för att förutse oönskade reaktioner och problem vid förbränning av biomassa, dels metoder för att motverka dessa. Det finns två grundprinciper för bränsledesign; att blanda två eller flera bränslen med olika sammansättning eller användandet av olika typer av additiv. Flera delstudier har genomförts med bränsleblandningar och additiv för att tillföra till exempel kalcium och svavel, samt lermineralet kaolinit. Arbetet har bedrivits från en teoretisk askkemisk modell, via laboratorie- och bänkskaleförsök, för att slutligen demonstrera att konceptet med bränsledesign fungerar i industriell skala, ett viktigt steg i kunskapsöverföring och implementering i samhället.

Bränsledesign möjliggör därför ett ökat användande av biomassa i energisystemet i enlighet med det som rekommenderas av FN:s klimatpanel. Strategin bidrar dels genom att minska problem som kan uppstå i vissa typer av anläggningar och dess utsläpp samt dels genom att ge förutsättningar till att bredda råvarubasen för biobränslen och öka användningen av sekundära resurser, det vill säga återanvända eller återvunna resurser, i energisystemet.

Anders Rebbling kommer från Eslövs kommun i Skåne men har bott i Umeå i mer än 20 år. Han har en examen från Civilingenjörsprogrammet i energiteknik vid Umeå universitet.

Läs hela avhandlingen

Pressbild. Fotograf: Eleonora Boren

Om disputationen:

Onsdagen den 11 december försvarar Anders Rebbling, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik sin avhandling med titeln: Application of fuel design to mitigate ash-related problems during combustion of biomass.

Disputationen äger rum klockan 9:00 i sal N460, Naturvetarhuset, Umeå universitet. Fakultetsopponent är Dr Sonja Enestam, Manager for Energy Technology R&D på Valmet Technologies Oy, och forskare vid Johan Gadolin Process Chemistry Center vid Åbo Akademi, Åbo, Finland.

För mer information, kontakta gärna:

Anders Rebbling, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik vid Umeå universitet
Telefon: 090-786 80 72
E-post: anders.rebbling@umu.se