Alla ämnen
Bio-CCS

Ilmenit kan ge effektivare bio-CCS

Ilmenit kan ge effektivare bio-CCS
Delar av projektteamet framför KVV8 under pågående tester våren 2022 där inmatning av Improbed till kraftvärmepannan KVV8 pågår i bakgrunden. Från vänster: Erik Dahlén, Latifa Jonson, Sandra Fransson, Hans Larsson, Andreas Gunnlev (alla Stockholm Exergi) och Viktor Stenberg (Improbed).

Stockholm Exergi presenterar nya positiva resultat av ett fullskaligt test med mineralet ilmenit istället för sand i biokraftvärmeverket KVV8. Med ilemnit blir förbränningen i pannor med fluidiserande bäddar effektivare, vilket ökar möjligheterna till koldioxidavskiljning, bio-CCS.

Ett fel inträffade

Du är inloggad som prenumerant på Bioenergitidningen, men nånting är fel.

På din profilsida ser du vilka av våra produkter som du har tillgång till och mer information.

Skulle uppgifterna inte stämma på din profilsida – vänligen kontakta vår support.

Var vänlig ladda om sidan

Vi kunde inte säkerställa om du är inloggad eller inte. Var vänlig ladda om denna sida.
Bioenergitidningen premium

Vill du läsa hela artikeln?

Endast inloggade betalande prenumeranter kan läsa allt innehåll på bioenergitidningen.se
Som prenumerant får du:
  • Magasinet Bioenergi med sex nummer per år
  • Full tillgång till allt digitalt material
  • E-tidningen Bioenergi med sex nummer per år
  • Mycket mer ...

Stockholm Exergi har under våren gjort storskaliga tester på Värtaverket med E.ON:s ilmenitprodukt Improbed.

Under tre veckor ersattes vanlig sand med järntitantrioxid, ilmenit, som bäddmaterial i det biobränsleeldade kraftvärmeverket KVV8. Det är den största biobränslepannan i Sverige. Installerad tillförd effekt är 400 MW.

I början kom två lastbilar med släp med 80 ton ilmenit per dygn för att snabbstarta bytet av bädden på cirka 450 ton.

– Vi har en stor bädd i förhållande till effekten, och vi har hög effekt, så vi har kanske mest sand av pannorna i Sverige, säger Hans Larsson, projektledare för testerna på Stockholm Exergi.

Forskning från Chalmers är grunden

Improbed är resultatet av forskning på Chalmers Tekniska Högskola. Efter drygt 10 år av tester först i laboratorium, sedan i en pilotanläggning och i fullstor skala i flera pannor så känner sig nu E.ON mogna att lansera det nya bäddmaterialet brett.

Improbed kan nyttjas i kraftvärmeverk med fluidiserade bädd-pannor, där sand, bränsle och luft blandas till en ”flytande” brinnande massa.

Ilmenit ger en förbättrad förbränning eftersom mineralet fungerar som en syrebärare, som via kontinuerlig oxidation och reduktion flyttar syre från platser i eldstaden med överskott till områden med syrebrist – en funktion som vanlig sand saknar.

Hög kostnad största nackdelen

Nackdelen med ilmenit är att det är dyrare per ton. Även om det utvinns i stora volymer av globala aktörer och används som råvara för tillverkning av vitt färgpigment, så är trots allt vanlig sand billigare.

Testerna med Improbed visar att pannans last kan ökas till nivåer som inte går att nå med vanlig sand. Till högre utnyttjandegrad, ökad maxeffekt och högre pannverkningsgrad kommer också en driftsäkerhet.

Risken minskar för oplanerade stopp eller lastreducering bland annat tack vare lägre sintringsbenägenhet. Dessutom får bädden bättre hållbarhet. Flödena av aska är lägre och behovet av färskt bäddmaterial minskar.

Större möjlighet för CCS

Eftersom förbränningen är effektivare, och kräver mindre luft, så ökar också koldioxidkoncentrationen i rökgaserna med en procentenhet.

Den ökade koncentrationen gör att möjligheterna till koldioxidavskiljning ökar.

– Högre koldioxidkoncentration ökar drivkraften för kaliumkarbonaten som fungerar som absorbent i avskiljningsprocessen, säger Hans Larsson.

E.ONs patent Improbed gör att fjärrvärmeverk kan eldas effektivare – samtidigt som möjligheterna till koldioxidavskiljning ökar, visar storskaliga tester som Stockholms Exergi gjort på Värtaverket. Foto: Christian Andersson, Apelöga.

Berörs inte av testerna

För Stockholm Exergi, som testar koldioxidavskiljning, hänger ett beslutet om att satsa på CCS dock inte alls på att bädden byts från sand till ilmenit.

– Vårt koldioxidinfångningsprojekt berörs inte av de här testerna, säger Erik Dahlén, ansvarig för FOU inom produktion och distribution inom Stockholm Exergi, som tycker att ilmenit är intressent även utan CCS.

– Vi kan få en något högre effekt på pannan, bättre verkningsgrad, den är snällare och erosionen minskar, och pannan sintrar troligen inte lika lätt. Vi förväntas också få mindre bottenaska.

System för återvinning av bäddmaterial krävs

Stockholm Exergi och Improbed utreder nu möjligheten att köra pannan KVV8 permanent med ilmenit som bädd.

Egentligen krävs det inga ombyggnader. Det gäller bara att tänka på att ilmenit är tyngre, vilket gör att man måste ha mindre partiklar och inte kan fylla hela silon.

Men för att minska förbrukningen och kunna återvinna ilmeniten ur askan från pannan så projekteras ett så kallat Improbed Loop-system. Först siktas askan och sedan skiljs ilmeniten av med en magnet.

Fakta

Fakta Ilmenit

Ilmenit, titanjärn, är en medelhårt svagt magnetiskt mineral med den kemiska sammansättningen FeTiO3.

Materialet utvinns i stora volymer av globala aktörer och användas främst som råvara för tillverkning av vitt färgpigment.

Ilmenit förekommer relativt rikligt i eruptiva bergarter i Skandinavien, Ryssland, Portugal, Kanada och USA. Det har även påträffats i stora mängder på månen.

– Att återföra ilmeniten är en förutsättning för att vi ska vara intresserade överhuvudtaget eftersom det är så stor prisskillnad mellan kvartssand med kisel och ilmeniten med järntitantrioxid, säger Erik Dahlén.

En annat frågetecken som måste rätas ut är om flygaskan fortsatt kan spridas i skogen.

– Det skulle kunna vara en nedsida i projektet. Skogsforskare får svara på om den här askan bör spridas tillbaka, säger Erik Dahlén.

Stora globala förhoppningar

– Vi ser en stor kommersiell potential för Improbed, säger Bengt-Åke Andersson i ett pressmeddelande. Foto: E.ON

Hos E.ON är förhoppningarna stora på Improbed, att ilmenit ska ersätta sand i många pannor. Inte minst nu när koldioxidinfångning kan bli en allmän metod för att hantera klimatkrisen.

En permanent installation hos den externa kunden Exergi är viktigt för framtiden för Improbed, som skulle få ett showroom för att visa upp tekniken i hela världen.

– Det här kan slå globalt. Testet har visat potentialen att signifikant minska investerings- och driftkostnaden för koldioxidinfångning för liknande anläggningar i Sverige och utomlands. Vi ser således en stor kommersiell potential, säger Bengt-Åke Andersson, senior teknisk specialist med övergripande ansvar för Improbed på E.ON.

Bioenergis mest lästa

Få de senaste nyheterna inom bioenergiområdet.

Prenumerera gratis på Bioenergis nyhetsbrev.
Skickar begäran
Jag godkänner att Bioenergi lagrar mina personuppgifter.
Läs mer om vår integritetspolicy