BIOMASS2H2
HYDROGEN PRODUCTION FOM RESIDUAL BIOMASS
Publieke samenvatting / Public summary
Aanleiding
Er is een toenemende vraag naar groene waterstof; grootschalig, maar ook lokaal zodat het in de buurt van eindgebruikers zoals tankstations voor mobiele toepassingen kan worden geproduceerd. Met modulair opgebouwde installaties vergast Bio-Energy Netherlands duurzame biomassa afkomstig van reststromen tot groene warmte en groene elektriciteit. Bio Energy Netherlands wil dat het geproduceerde synthesegas ook wordt omgezet naar waterstof, zodat ze flexibel kan inspelen op de lokale vraag naar een van de eindproducten. HyGear levert procesgassen, waaronder waterstof, aan industriële eindgebruikers in diverse applicaties. De productie vindt vooral plaats met reformers (HyGEN) maar er zijn producten in ontwikkeling voor recycling van waterstof (HyREC) en productie via elektrolyse (HyGEN-e). De aanleiding van het project is dat Bio-Energy Netherlands beschikt over een installatie voor het produceren van synthesegas uit reststromen en HyGear beschikt over technologie die dit gas kan omzetten naar pure waterstof. BEN en HyGear willen samen de markt benaderen met modulair opgebouwde installaties die flexibel groene warmte, elektriciteit en waterstof kan maken.
Doelstelling
Het doel van het project is de ontwikkeling, bouw en test van een gas-opwaardeer systeem gekoppeld aan een vergasser voor het lokaal produceren van groene waterstof uit biomassa. De toepasbaarheid wordt gevalideerd op kleine schaal met een productiecapaciteit van 10 Nm3/uur waterstof. Een ontwerp op volle schaal wordt gemaakt. Het synthesegas uit de vergasser wordt eerst ontdaan van verontreinigingen om het geschikt te maken voor verdere omzetting naar waterstof. De invloed van operationele parameters van het vergassersysteem op de concentratie verontreinigingen worden onderzocht en eventueel extra reinigingsstappen geïntroduceerd. De omzetting wordt in twee stappen gedaan; ten eerste wordt het aanwezige CO met stoom omgezet naar H2 en CO2 en in de tweede stap wordt het gas door middel van een drukwissel systeem opgewaardeerd naar zuivere waterstof. De reststroom uit dit systeem wordt ingezet om de benodigde warmte leveren voor het proces. • Een systeem met een productiecapaciteit van 10 Nm3/uur H2; • Waterstofzuiverheid van 5.0, volgens automotive norm ISO 14687-2; • Geprojecteerde kostprijs van groene waterstof van 5.5 €/k voor het prototype systeem.
Korte omschrijving
Het project begint met het ontwikkelen en doorrekenen/modelleren van verschillende systeemopties om het synthesegas op te waarderen tot zuiver waterstof, waarna de meest geschikte optie word geselecteerd op basis opbrengst, efficiëntie en geschatte waterstofkostprijs. In parallel wordt de geschiktheid van katalysatoren en sorbentia voor gebruik met het synthesegas getest. Indien nodig worden de procesparameters van de vergasser aangepast of een additionele reinigingsstap ingevoegd om de gassamenstelling te wijzigen. Op basis van de resultaten van de modelberekeningen en de gastesten wordt een ontwerp gemaakt van een systeem op kleine schaal en de systeemcomponenten ontworpen. In eerste instantie wordt het systeem in een laboratoriumomgeving getest met aangeleverde synthesegassen. Het doorloopt een testprogramma en wordt afgesloten met een duurtest.Vervolgens wordt het systeem gekoppeld aan de vergassingsinstallatie en gevoed met een kleine hoeveelheid synthesegas, 30 Nm3/uur. De resultaten worden gebruikt om een business case te maken voor het produceren van groene waterstof uit synthesegas afkomstig van biomassa en vervolgens wordt een ontwerp gemaakt op volle schaal.
Resultaat
Het resultaat is een ontwerp op volle schaal van een modulair schaalbaar systeem dat synthesegas afkomstig uit een biomassa vergasser omzet naar groene waterstof. Het ontwerp is in de praktijk op kleinere schaal getest en gevalideerd. De reinigingsstap van de vergasser is aangepast om geschikt biosynthesegas te kunnen produceren.
Er is een toenemende vraag naar groene waterstof; grootschalig, maar ook lokaal zodat het in de buurt van eindgebruikers zoals tankstations voor mobiele toepassingen kan worden geproduceerd. Met modulair opgebouwde installaties vergast Bio-Energy Netherlands duurzame biomassa afkomstig van reststromen tot groene warmte en groene elektriciteit. Bio Energy Netherlands wil dat het geproduceerde synthesegas ook wordt omgezet naar waterstof, zodat ze flexibel kan inspelen op de lokale vraag naar een van de eindproducten. HyGear levert procesgassen, waaronder waterstof, aan industriële eindgebruikers in diverse applicaties. De productie vindt vooral plaats met reformers (HyGEN) maar er zijn producten in ontwikkeling voor recycling van waterstof (HyREC) en productie via elektrolyse (HyGEN-e). De aanleiding van het project is dat Bio-Energy Netherlands beschikt over een installatie voor het produceren van synthesegas uit reststromen en HyGear beschikt over technologie die dit gas kan omzetten naar pure waterstof. BEN en HyGear willen samen de markt benaderen met modulair opgebouwde installaties die flexibel groene warmte, elektriciteit en waterstof kan maken.
Doelstelling
Het doel van het project is de ontwikkeling, bouw en test van een gas-opwaardeer systeem gekoppeld aan een vergasser voor het lokaal produceren van groene waterstof uit biomassa. De toepasbaarheid wordt gevalideerd op kleine schaal met een productiecapaciteit van 10 Nm3/uur waterstof. Een ontwerp op volle schaal wordt gemaakt. Het synthesegas uit de vergasser wordt eerst ontdaan van verontreinigingen om het geschikt te maken voor verdere omzetting naar waterstof. De invloed van operationele parameters van het vergassersysteem op de concentratie verontreinigingen worden onderzocht en eventueel extra reinigingsstappen geïntroduceerd. De omzetting wordt in twee stappen gedaan; ten eerste wordt het aanwezige CO met stoom omgezet naar H2 en CO2 en in de tweede stap wordt het gas door middel van een drukwissel systeem opgewaardeerd naar zuivere waterstof. De reststroom uit dit systeem wordt ingezet om de benodigde warmte leveren voor het proces. • Een systeem met een productiecapaciteit van 10 Nm3/uur H2; • Waterstofzuiverheid van 5.0, volgens automotive norm ISO 14687-2; • Geprojecteerde kostprijs van groene waterstof van 5.5 €/k voor het prototype systeem.
Korte omschrijving
Het project begint met het ontwikkelen en doorrekenen/modelleren van verschillende systeemopties om het synthesegas op te waarderen tot zuiver waterstof, waarna de meest geschikte optie word geselecteerd op basis opbrengst, efficiëntie en geschatte waterstofkostprijs. In parallel wordt de geschiktheid van katalysatoren en sorbentia voor gebruik met het synthesegas getest. Indien nodig worden de procesparameters van de vergasser aangepast of een additionele reinigingsstap ingevoegd om de gassamenstelling te wijzigen. Op basis van de resultaten van de modelberekeningen en de gastesten wordt een ontwerp gemaakt van een systeem op kleine schaal en de systeemcomponenten ontworpen. In eerste instantie wordt het systeem in een laboratoriumomgeving getest met aangeleverde synthesegassen. Het doorloopt een testprogramma en wordt afgesloten met een duurtest.Vervolgens wordt het systeem gekoppeld aan de vergassingsinstallatie en gevoed met een kleine hoeveelheid synthesegas, 30 Nm3/uur. De resultaten worden gebruikt om een business case te maken voor het produceren van groene waterstof uit synthesegas afkomstig van biomassa en vervolgens wordt een ontwerp gemaakt op volle schaal.
Resultaat
Het resultaat is een ontwerp op volle schaal van een modulair schaalbaar systeem dat synthesegas afkomstig uit een biomassa vergasser omzet naar groene waterstof. Het ontwerp is in de praktijk op kleinere schaal getest en gevalideerd. De reinigingsstap van de vergasser is aangepast om geschikt biosynthesegas te kunnen produceren.