Het Technology Readiness Level (TRL*) van onderzoeksfaciliteiten speelt een cruciale rol bij het beoordelen van de volwassenheid van technologische ontwikkelingen. Het TRL van een waardeketen wordt echter niet alleen bepaald door individuele processtappen, maar wordt ook beïnvloed door het type grondstof dat wordt gebruikt. Verschillende grondstoffen kunnen variabiliteit introduceren in de efficiëntie van het proces, de schaalbaarheid en de algehele systeemprestaties, wat van invloed is op de gereedheid en toepasbaarheid van een bepaalde technologie. Daarom vereist de evaluatie van TRL een holistische benadering die zowel rekening houdt met technologische vooruitgang als met de compatibiliteit van grondstoffen binnen de waardeketen.
Onderaan deze pagina vindt u een link naar de Pyrolysis & Gasification Pathway Selector, waar u combinaties van grondstoffen en technologieën kunt verkennen en de TRL van de waardeketen kunt bekijken, samen met uitleg en bestaande demonstraties.
Het BioTheRoS-project is gericht op twee thermochemische routes voor de productie van geavanceerde biobrandstoffen: pyrolyse en vergassing. Hoewel deze technologieën verschillen vertonen, hebben ze een aantal kernstappen gemeen: de omzetting van biomassa door middel van de respectieve thermochemische technologie, gevolgd door verschillende opwaarderingsprocessen om geavanceerde biobrandstoffen te produceren. De Technology Readiness Levels (TRL's) variëren per individuele processtap en bepalen, in combinatie met de keuze van de grondstof, uiteindelijk de totale TRL van het proces. De TRL's van de processtappen en de totale TRL worden weergegeven in de volgende stroomschema's:
Met pyrolyse kunnen duurzame transportbrandstoffen worden geproduceerd uit lignocellulosehoudende biomassa. De eerste stap van het proces – pyrolyse – is relatief eenvoudig en het is een beproefde technologie. De biomassa wordt snel verwarmd in afwezigheid van zuurstof en de resulterende dampen worden gecondenseerd om Fast Pyrolysis Bio Oil (FPBO) te verkrijgen. Dit is een vloeistof die gemakkelijker te hanteren, op te slaan en te gebruiken is dan gewone vaste biomassa. Om deze FPBO te upgraden tot transportbrandstoffen, wordt deze eerst gestabiliseerd in een hogedruk, katalytisch proces, met behulp van een gepatenteerde katalysator (de Picula-katalysator). Daarna wordt de gestabiliseerde pyrolyseolie met waterstof gehydrogeneerd om een mengsel van transportbrandstoffen te verkrijgen. Dit mengsel kan worden gescheiden in bio-nafta, SAF (Sustainable Aviation Fuel) en biodiesel.
Dubbele wervelbedstoomvergassing is een reeds commercieel toegepaste thermochemische technologie waarmee een zeer waardevol productgas uit houtige biomassa wordt geproduceerd. De geavanceerde versie van deze vergasser moet een grotere verscheidenheid aan reststoffen kunnen verwerken en is in 2022 op een demonstratieschaal van 1 MW gebouwd op het Syngas Platform Vienna. Voor de downstream Fischer-Tropsch-synthese moet een toepassingsafhankelijke gasreiniging worden uitgevoerd, waarbij onzuiverheden zoals deeltjes, teercomponenten en S-, N-, Cl- en andere schadelijke componenten tot een bepaald niveau worden teruggebracht om ongewenste reacties of katalysatorvergiftiging te voorkomen. De FT-synthese vindt plaats in een slurryreactor, die zich op TRL 9 bevindt voor grote schaal (>enkele 100 MW tot GW-schaal), en nu in ontwikkeling is voor kleine tot middelgrote syngas-toepassingen. Na scheiding van het FT-product biocrude worden upgrading- en reforming-stappen uitgevoerd om de eindproducten SAF, nafta, diesel en wassen te verkrijgen.
*Definitie van TRL die we in het BioTheRoS-project hebben gebruikt:
Pyrolyse- en vergassingsroute-selector
Selector is alleen beschikbaar in het Engels.*
