Το επίπεδο τεχνολογικής ετοιμότητας (TRL*) των ερευνητικών εγκαταστάσεων διαδραματίζει καθοριστικό ρόλο στην αξιολόγηση της ωριμότητας των τεχνολογικών εξελίξεων. Ωστόσο, το TRL μιας αλυσίδας αξίας δεν καθορίζεται αποκλειστικά από τα μεμονωμένα στάδια της διαδικασίας, αλλά επηρεάζεται επίσης από τον τύπο της πρώτης ύλης που χρησιμοποιείται. Οι διαφορετικές πρώτες ύλες μπορούν να εισάγουν μεταβλητότητα στην αποδοτικότητα της διαδικασίας, την επεκτασιμότητα και τη συνολική απόδοση του συστήματος, επηρεάζοντας την ετοιμότητα και την εφαρμοσιμότητα μιας δεδομένης τεχνολογίας. Επομένως, η αξιολόγηση του TRL απαιτεί μια ολιστική προσέγγιση που λαμβάνει υπόψη τόσο τις τεχνολογικές εξελίξεις όσο και τη συμβατότητα των πρώτων υλών εντός της αλυσίδας αξίας.
Στο κάτω μέρος αυτής της σελίδας, θα βρείτε έναν σύνδεσμο προς τον Επιλογέα Διαδρομών Πυρόλυσης & Αεριοποίησης, όπου μπορείτε να εξερευνήσετε συνδυασμούς πρώτων υλών-τεχνολογιών και να δείτε το TRL της αλυσίδας αξίας μαζί με εξηγήσεις και υπάρχουσες επιδείξεις.
Το έργο BioTheRoS επικεντρώνεται σε δύο θερμοχημικές διαδρομές για την παραγωγή προηγμένων βιοκαυσίμων: την πυρόλυση και την αεριοποίηση. Αν και αυτές οι τεχνολογίες έχουν διαφορές, μοιράζονται βασικά βήματα — τη μετατροπή της βιομάζας μέσω της αντίστοιχης θερμοχημικής τεχνολογίας, ακολουθούμενη από διάφορες διαδικασίες αναβάθμισης για την παραγωγή προηγμένων βιοκαυσίμων. Τα επίπεδα τεχνολογικής ετοιμότητας (TRL) ποικίλλουν μεταξύ των επιμέρους σταδίων της διαδικασίας και, σε συνδυασμό με την επιλογή της πρώτης ύλης, καθορίζουν τελικά το συνολικό TRL της διαδικασίας. Τα TRL των σταδίων της διαδικασίας και το συνολικό TRL παρουσιάζονται στα ακόλουθα διαγράμματα ροής:
Με την πυρόλυση, μπορούν να παραχθούν βιώσιμα καύσιμα μεταφοράς από πρώτες ύλες λιγνινοκυτταρινικής βιομάζας. Το πρώτο στάδιο της διαδικασίας – η πυρόλυση – είναι σχετικά απλό και αποτελεί αποδεδειγμένη τεχνολογία. Η βιομάζα θερμαίνεται γρήγορα σε απουσία οξυγόνου και οι ατμοί που προκύπτουν συμπυκνώνονται για να αποδώσουν βιοκαύσιμο γρήγορης πυρόλυσης (FPBO). Πρόκειται για ένα υγρό, το οποίο είναι ευκολότερο να χειριστεί, να αποθηκεύσει και να χρησιμοποιήσει κανείς σε σύγκριση με την κανονική στερεή βιομάζα. Για να μετατραπεί αυτό το FPBO σε καύσιμα μεταφοράς, πρώτα σταθεροποιείται σε μια καταλυτική διαδικασία υψηλής πίεσης, χρησιμοποιώντας έναν ιδιόκτητο καταλύτη (τον καταλύτη Picula). Στη συνέχεια, το σταθεροποιημένο πυρολυτικό έλαιο υδρογονοκατεργάζεται – χρησιμοποιώντας υδρογόνο – για να παραχθεί ένα μείγμα καυσίμων μεταφοράς. Αυτό το μείγμα μπορεί να διαχωριστεί σε βιοναφθα, SAF (βιώσιμο καύσιμο αεροπορίας) και βιοντίζελ.
Η αεριοποίηση με διπλή ρευστοποιημένη κλίνη είναι μια θερμοχημική τεχνολογία που χρησιμοποιείται ήδη σε εμπορική κλίμακα και παράγει ένα πολύτιμο αέριο προϊόν από ξυλώδη βιομάζα. Η προηγμένη έκδοση αυτού του αεριοποιητή θα πρέπει να είναι σε θέση να χειρίζεται μια ευρύτερη ποικιλία υπολειμματικών πρώτων υλών και έχει κατασκευαστεί σε κλίμακα επίδειξης 1 MW το 2022 στην πλατφόρμα Syngas της Βιέννης. Για την κατάντη εφαρμογή σύνθεσης Fischer-Tropsch, πρέπει να πραγματοποιηθεί καθαρισμός αερίου ανάλογα με την εφαρμογή, ο οποίος μειώνει τις ακαθαρσίες όπως σωματίδια, συστατικά πίσσας, καθώς και S-, N-, Cl- και άλλα επιβλαβή συστατικά σε ένα ορισμένο επίπεδο, προκειμένου να αποφευχθούν ανεπιθύμητες αντιδράσεις ή δηλητηρίαση του καταλύτη. Η σύνθεση Fischer-Tropsch πραγματοποιείται σε έναν αντιδραστήρα πολτού, ο οποίος βρίσκεται σε TRL 9 για μεγάλες κλίμακες (>από αρκετές 100 MW έως κλίμακα GW) και τώρα βρίσκεται υπό ανάπτυξη για εφαρμογές συνθετικού αερίου μικρής έως μεσαίας κλίμακας. Μετά τον διαχωρισμό του βιοαργού προϊόντος Fischer-Tropsch, πραγματοποιούνται στάδια αναβάθμισης και αναμόρφωσης για την απόκτηση των τελικών προϊόντων SAF, νάφθα, ντίζελ και κεριά.
*Ορισμός του TRL που χρησιμοποιήσαμε στο έργο BioTheRoS:
Επιλογέας διαδρομής πυρόλυσης και αεριοποίησης
Το Selector είναι διαθέσιμο μόνο στα αγγλικά.*
