Fly
trenger karbonbasert drivstoff i all overskuelig fremtid. Drivstoffet er nødt til
å ha høy energitetthet. Ellers blir det simpelthen for tungt å bære på. I hvert fall på lengre turer. Hydrogen og batterier er ikke effektivt nok.
– Men flydrivstoffet trenger ikke å komme fra fossil olje. Vi kan lage det fra fornybare energikilder som biomasse.
Det sier forsker Ask Lysne ved Institutt for kjemisk prosessteknologi på NTNU.
Fly trenger drivstoff med høy energitetthet. Biomasse er et alternativ.(Illustrasjonsfoto: Colourbox)
Denne biomassen kan være for eksempel trevirke, slakteavfall eller matavfall fra private husholdninger.
Fordelen med dette drivstoffet er at du kan ta i bruk avfall som likevel ville blitt brutt ned på en avfallsplass eller i naturen. Plantene som biomassen kommer fra, tar også opp i seg CO2 når de vokser.
En liten andel av flydrivstoffet i verden kommer allerede fra slik biomasse. Men ikke nok. Ennå.
Må fjerne tjæren før du
får flydrivstoff
Lysne har forsket på framstilling av drivstoff fra biomasse i forbindelse med
doktorgradsarbeidet sitt. Nylig presenterte han flere av resultatene sine i en
forskningsartikkel. Han og kollegene kan bidra til å gjøre denne fremstillingen
av drivstoffet mer effektiv.
– Når du
skal lage flydrivstoff, lar du biomassen reagere med enten vanndamp eller
oksygen ved høye temperaturer. Som oftest rundt 700 til 900 °C, forklarer
Lysne.
Denne
fremgangsmåten bryter ned biomassen til enkle molekyler som hydrogen og
karbonmonoksid. Dette er såkalte syntesegasser. De kan du sette sammen igjen til
flydrivstoff. Enkelt? Ikke egentlig.
For
syntesegassene inneholder som regel også uhumskheter som du slett ikke vil ha
med, spesielt tjære. Og denne tjæren vil du absolutt ikke ha med.
– Du kan
fjerne tjæren ved å bryte den ned ved høyere temperaturer. Men du kan også
bruke en katalysator. Den får fart på nedbrytingen ved mildere betingelser,
forklarer Lysne.
Han har
forsket på nettopp slike katalysatorer som kan rense gassene. Resultatene hans
gjør at disse katalysatorene kan få lengre levetid før de blir ødelagt av
karbonforbindelser som dannes i prosessen.
Ask Lysne i laboratoriet.(Foto: Per Henning / NTNU)
Nye katalysatorer
fjerner tjæren
– Jeg
jobbet med å utvikle katalysatorer som fjerner tjære fra syntesegass gjennom en
prosess kalt dampreformering. Disse nye katalysatorene er basert på nikkel og
kobolt, sier Lysne.
Ved hjelp
av katalysatoren reagerer tjærestoffene med vanndamp. Da danner også tjæren
hydrogen og karbonmonoksid, altså mer av syntesegassene. Du får dermed mindre av
tjæren du ikke vil ha og mer av gassene du vil ha.
– Vi
fremstiller katalysatorene i laboratoriet. Deretter karakteriserer og tester vi
dem i et eksperimentelt oppsett. Der kan vi studere effekter av katalysatorens
sammensetning og faktorer som sammensetningen av tjære, temperatur og
dampkonsentrasjon, sier Lysne.
Også
tidligere katalysatorer har brukt nikkel.
Annonse
– Men ved
å kombinere de aktive metallene nikkel og kobolt kan vi øke katalysatorens
levetid sammenlignet med en tradisjonell nikkelkatalysator, sier Lysne.
Dette er
fordi kobolt reduserer mengden av ødeleggende karbonforbindelser som danner seg
på overflaten av katalysatoren.
Viktig for bruken av
biomasse i framtida
–
Katalysatoren fjerner effektivt tjærestoffene i syntesegassen og produserer
en ren gass klar for videre bruk, sier Lysne.
Forskerne
identifiserte kritiske grenser for temperatur og konsentrasjon av tjære. Dette er
viktig for katalysatorens ytelse og levetid. Sammensetningen av tjæren er også
viktig. Tyngre tjærekomponenter danner sterkt deaktiverende karbonforbindelser
i katalysatoren.
Resultatene
kan bidra til at vi i fremtiden kan effektivisere fremstillingen av
flydrivstoff fra biomasse ved hjelp av katalysatorer.
