Synthesegas als brandstof

Synthesegas (of Syngas ) is een gasmengsel dat wisselende hoeveelheden waterstof (H 2 ), koolmonoxide (CO) en vaak ookwat koolstofdioxide (CO 2 ) bevat.
Productie
Synthesegas kan worden geproduceerd met behulp van een chemisch proces op verschillende manieren:
- uit steenkool (met behulp van steenkoolvergassing of steenkoolcarbonisatie)
- van waterstof en CO
- van methaan en stoom
Steenkool kan worden omgezet in syngas en methaan , ook wel bekend als stadsgas, via steenkoolvergassing. [1] Een andere methode voor conversie is lage-temperatuur- en hoge-temperatuur-koolstofcarbonisatie. [2]
CO 2 kan worden gesplitst in CO en vervolgens worden gecombineerd met waterstof (H) om syngas te vormen. Deze methode wordt onderzocht door het Solar Fuels-project van het Nederlands Instituut voor Fundamenteel Energieonderzoek [3] en door het Sunshine-to-Petrol-project van Sandia National Laboratories. Het Solar Fuels-project beoogt CO te produceren uit CO 2 door dit laatste gas te behandelen met microgolfstraling. [4] De methode is zeer ecologisch (omdat het afval-CO² gebruikt, d.w.z. van fossiele brandstofcentrales). Het Sunshine-to-Petrol-project gebruikt eenvoudigweg een zeer hoge temperatuur om CO 2 op te splitsen in CO. Dit wordt gedaan met behulp van zonnestraling (met behulp van een zonne-oven. Er is een specifiek apparaat gemaakt om de efficiëntie te verbeteren met behulp van dit chemische proces en de productie van syngas mogelijk te maken (door vervolgens de CO en de waterstof te combineren - de laatste ook gemaakt met behulp van een zeer hoge temperatuur en niet elektrolyse van water -) op een geautomatiseerde manier. Dit apparaat is de Counter Rotating Ring Receiver Reactor Recuperator (of CR5) genoemd [5] [6] [7]
Bij hoge temperaturen (700–1100 °C) reageert stoom (H 2 O) met methaan (CH 4 ) om syngas te produceren . [8] [9]
Gebruik
Kolenvergassingsprocessen werden jarenlang gebruikt om verlichtingsgas (kolengas) te produceren voor gasverlichting, koken en tot op zekere hoogte verwarming, voordat elektrische verlichting en de aardgasinfrastructuur algemeen beschikbaar werden. Het proces kan vandaag de dag nog steeds worden gebruikt, maar het veroorzaakt een aanzienlijke hoeveelheid vervuiling.
Syngas kan ook gebruikt worden als brandstof voor voertuigen. Omdat het minder dan de helft van de energiedichtheid van aardgas heeft , is er veel drukverhoging (compressie) nodig en is het zelfs dan nog minder krachtig dan vergelijkbare andere gasvormige brandstoffen (zoals biogas , methaan , ...).
Syngas is trouwens ook bruikbaar voor het raffineren in verschillende chemicaliën. Deze chemicaliën kunnen vervolgens worden omgezet in specifieke andere chemicaliën, d.w.z. bruikbaar voor het maken van verf, plastics, ...(zie http://en.wikipedia.org/wiki/Biobased_economy )
Syngas versus synbrandstof
Syngas moet niet verward worden met synfuel (zie zie http://en.wikipedia.org/wiki/Synthetic_fuel ). Over het algemeen maakt fossiele brandstofreforming synfuel van fossiele brandstof (of aardgas) + waterstof (zie http://en.wikipedia.org/wiki/Fossil_fuel_reforming ). Syngas wordt echter gemaakt van waterstof en CO (of CO² na behandeling van CO² met microgolven).
Referenties
- ↑ "HFCIT-waterstofproductie: kolenvergassing" . Ministerie van Energie van de VS, 2008-12-12.
- ↑ Lee, Woon-Jae; Lee, Yong-Kuk (2001). "Internal Gas Pressure Characteristics Generated during Coal Carbonization in a Coke Oven". Energy & Fuels 15 (3): 618. doi : 10.1021/ef990178a .
- ↑ VERSCHILLEN
- ↑ NWT-tijdschrift 6/2012
- ↑ [ http://web.archive.org/web/20130728074417/http://www.sandia.gov/mission/ste/stories/2008/August/Millerfinal.pdf Referentie 1 van het Sunshine-to-Petrol-project
- ↑ [ http://web.archive.org/web/20131027203918/http://energy.sandia.gov/wp/wp-content/gallery/uploads/S2P_SAND2009-5796P.pdf Referentie 2 van het Sunshine-to-Petrol-project
- ↑ [ http://www.sciencedaily.com/releases/2007/12/071208150135.htm Referentie 3 van het Sunshine-to-Petrol-project
- ↑ zie hier
- ↑ Productie van syngas met behulp van methaan, waarbij geen fossiele brandstoffen worden gebruikt