Plasmateknik ett steg mot nollutsläpp av växthusgaser

Målet är att ersätta fossila bränslen med eldrift i brännare inom industrin, något som har potential att minska Sveriges koldioxidutsläpp med flera miljoner ton per år. Nu inleds ett femårigt forskningsprojekt vid Luleå tekniska universitet.

Bakgrunden till projektet är att det inom exempelvis gruv-, stål- och cementindustrin idag används brännare som i huvudsak drivs av fossila bränslen – gasol, gas eller olja.


– Det handlar om väldigt stora ugnar, exempelvis LKAB:s ugnar för torkning av pellets. Totalt sett går det åt enorma mängder fossila bränslen för att driva dem, säger Lars-Göran Westerberg, professor i strömningslära vid Luleå tekniska universitet och ledare för det nya projektet ”Plasmabrännare för nollutsläpp av växthusgaser i processindustrin”.


I projektet ska forskare i strömningslära vid Luleå tekniska universitet tillsammans med RISE Energy Technology Center i Piteå undersöka hur användningen av plasmabrännare kan skalas upp.

Hållbart producerad el

Om det går att ersätta användandet av fossila bränslen med eldrift minskar Sveriges totala utsläpp av koldioxid radikalt. Men även eldrift har sina utmaningar.


– Det är precis som med diskussionerna kring eldrivna bilar. Om inte elen i sig är grön, så blir det ingen vinst. Det gäller att ha tillräckligt med hållbart producerad elektricitet, säger Lars-Göran Westerberg.

I det aktuella projektet är det plasmateknik som är tänkt att minska behovet av fossila bränslen. Något förenklat handlar tekniken om att med hjälp av hög elektrisk spänning jonisera luften, vilket leder till att ett plasma bildas – ungefär som vid ett blixtnedslag – liksom en het jetstråle. I detta exempel fungerar luften som bränsle, men det finns även ett flertal andra gaser som kan användas. Tekniken finns redan idag, men i liten skala.


– Vi ska kolla på hur man kan skala upp det här. De brännare som används i industrin är enorma, och idag har vi inte plasmabrännare i den storleken. Det är många utmaningar med det – dels hur man ska hantera de biprodukter som bildas, exempelvis kväveoxid, dels att förstå hur luften eller gasen ska strömma i en plasmabrännare för att det ska fungera optimalt, säger Lars-Göran Westerberg.

"Otrampad mark"

På RISE ETC i Piteå finns plasmabrännare som ska användas i den experimentella delen av projektet. På universitetsområdet i Luleå ska en datormodell av brännaren skapas för att kunna göra simuleringar som sedan testas och jämförs med brännarna på plats i Piteå.

– Det här är mångt och mycket otrampad mark, i ett väldigt nytt och hett ämne, säger Lars-Göran Westerberg, och fortsätter:

– Även om vi inom ramen för detta projekt inte kommer leverera den slutgiltiga lösningen på hur alla fossildrivna brännare ska kunna ersättas med eldrivna, finns det goda förutsättningar att göra ett stort avtryck.

Mer om projektet:
”Plasmabrännare för nollutsläpp av växthusgaser i processindustrin” finansieras av Energimyndigheten och har en budget på drygt sex miljoner kronor under de kommande fem åren.

Vid frågor, kontakta:
Lars-Göran Westerberg, professor i strömningslära vid Luleå tekniska universitet, tel 0920-49 12 68, lars-goran.westerberg@ltu.se.

Den högupplösta bilden (nedan) på Lars-Göran Westerberg får användas fritt i redaktionella sammanhang.