A Very Beautiful Place
www.avbp.se
For me it is clear
Mineraliska och biologiska rest- och avfallsämnen innehåller till stor del högvärdiga kolväten som genom dagens beredningsprocesser som förbränning, förgasning och pyrolys huvudsakligen förstörs. Detta börjar vid överskridandet av en temperatur på 400°C och den då påbörjande koksbildningen. Koks är en mycket aktiv sönderdelningskatalysator med huvudprodukten metan.
Detta metan CH4 dehydrerar kolväten CH2, vilket leder till alltfler omättade föreningar – hartsämnen – som endast kan förstöras med mycket höga temperaturer (>1400°C), dvs. genom förgasning. Andra uppkommande kondenserbara andelar är reaktiva, dvs. polymeriseringsbara (mindre värda). I de kvarvarande resterna finns halogenföreningar som PCB eller dioxin, och de frigör även saltsyra.
Alla processer som tillåter koksbildning - alltså använder sig i vissa delar av temperaturer över 400°C - leder därför till en mängd problem som inte härrör ur de högvärdiga restämnena utan är resultat av respektive processteknik. Bland dem finns alla pyrolys-processer, i vilka det förekommer en extern värmeöverföring, må det vara genom gas- eller oljebrännare, mikrovåg, elektrisk uppvärmning eller strålningsvärme.
Om man jämför reaktionsresultatet vid bildandet av mineralolja från mikroorganismer och biologiska substanser under hundratals miljoner år med reaktionsresultaten i dagens pyrolys ser man snabbt den kvalitativa skillnaden. Vid bildandet av oljan för 900 miljoner år var temperaturen 19°C, lermineraler agerade som katalysatorer och omvandlingstiden till bitumen varade i 100 miljoner år, till diesel 300 miljoner år, till bensin 500 miljoner år och för naturgas ännu längre.
Vidare inser man att bildandet av oljan skedde under en tid, som var helt omöjligt för dagens teknologi, eftersom det inte fanns syre. Syret hade förbrukats under de första 150 miljoner år genom oxidering av järnet i oceaner till järnoxid. Det har även framkommit att emissioner av CO2 från vulkaner har spelat en stor roll för uppbyggnaden av atmosfären.
Uppkomsten av syrekoncentration i atmosfären genom bildandet av mineraloljan.
Principiellt kan man av detta lära sig att det sedan 900 miljoner år finns en process som tillåter den nästan förlustfria extraktionen av oljeandelen i organiskt materia och som möjliggör den nästan förlustfria molekylförkortningen av bitumen via diesel till bensin. Här finns en ”blåkopia” för tillverkning av flytande bränslen ur biologiska ämnen och molekylförkortningen av mineraliska rester vid tillverkning av bränslen.
För 35 år sedan upptäcktes möjligheten att avskilja syre från organiska ämnen via en katalysator som liknar den som gjorde bildandet av oljan möjlig, och som utvecklades i ”Mobiloil-processen“ av Siemens och Mobil Oil (Dr. Commichau, Dr. Koch). Processen med reaktionsekvationen:
8 CH3OH = 8 CH2H2O = (CH2)8 (Isooctane) + 8 H2O (Water).
visade att omvandlingen av syrehaltiga biologiska restämnen med hjälp av en katalysator till syrefria drivmedel principiellt är möjlig.
Ekonomiskt skapades basen för att realisera processen genom att drivmedel blev dyrare.
Vetenskapligt sett har jorden lyckats med att dela upp cellulosa inte i vatten och kol, utan i CO2 und CnH2n . Vi har i den vetenskapliga jämförelsen använt oss av denna skala, i vilken vi sorterar in omvandlingens kvalitét mellan dessa två poler
Frågan är hur man kan leda reaktionen på ett sådant sätt att man får det senare resultatet. Svaret är klart: Det får inte på något ställe i anläggningen bildas koks, dvs. att inte på något ställe i anläggningen får temperaturen 400°C uppnås eller överskridas. Alla kända pyrolysprocesser kan inte uppnå detta! Överallt uppstår koks som måste skrapas bort från väggarna. I och med detta uppstår dioxiner, furaner, syror, hartsämnen, PCB – alltså en nedsmutsning av anläggningen och en nedsmutsning av miljön, eftersom en del av dessa ämnen (dioxiner och furaner) inte kan tvättas bort ur emissionerna.
Finns det ändå en lösning? Kan vi kopiera jordens process med moderna system och under kortare tid?
För det första måste vi bort från alltför höga temperaturer i uppvärmningen av insatsmaterialet. Olja har en dålig värmeledning och därmed är höga temperaturer vid yttre uppvärmning systembetingade. Alphakat fick uppdraget att utveckla och tillverka en katalytisk lågtemperatur-omvandlingsanläggning (KDV – Katalytische drucklose Verölungsanlage) på basis av friktionsuppvärmning och friktionsströmningsreaktion som är kända från kärnreaktorer. En kärnreaktor värms inte heller upp med brännare eller genom kärnreaktionen utan med hjälp av pumpar.
En förutsättning för att uppvärmningen skall kunna fungera långfristigt är att avgaserna från generatorerna är sotfria. Detta uppnås genom att anrika ca 10% av den egenproducerade diesel innan förbränningen med ljuskänsliga ämnen. Dessa ämnen sänker tändtemperaturen i en ICR (Ignition-Core-Reactor) via ett flätverk av legeringar på vilkas ovansida det produceras metallorganiska ämnen med en koncentration mellan 4 och 7 µg/l, vilket leder till en sotfri förbränning.
På så sätt hålls inte bara värmeväxlaren fri från sot utan med tiden uppstår ett katalytiskt skikt som håller värmeväxlaren varaktigt rent.
Förutom till en sotfri förbränning bidrar denna reaktor även till en bättre startförmåga, och på grund av den förbättrade och snabbare förbränningen även till en minskning av bränsleförbrukningen.
Komponenterna som beskrivs här, möjliggör en beredning av kolvätehaltiga restämnen med en temperatur över 200°C utan koksbildning, och det bildas ett slags sörja med sönderdelning av insatsmaterialet och en fullständig förångning av vattnet i materialet.
På detta sätt kan den egentliga reaktionen nu ske utan det fysikaliska vattnet, och reaktorn skall endast producera värme för följande 3 ändamål:
Från reaktorn förs den uppkommande ångan av medeldestillatet via säkerhets-ångbehållaren till destilleringen. Den lilla mängden av uppkommande reaktionsvatten möjliggör i den separerade utmatningen en kontinuerlig övervakning av pH-värdet.
I Mexiko visade sig att materialets uppehållstid i pumparna var för kort och därför krävde en längre uppehållstid i reaktorn. Så uppstod önskemålet att sammanföra pumpar och reaktor till en enhet. Detta är möjligt när pumpen har en volym som är hundrafaldigt större.
Nu är den nya reaktorn skyddad med patent inom ett helt nytt område.
Med vidareutvecklingen av friktionssystemet i form av en turbin (reaktor), som exklusivt tillverkas av Alphakat, är det möjligt att hålla det temperaturfönstret för sönderdelningen av restämnen som naturen kräver. För de många olika sorterna av insatsmaterial gäller specifika temperaturer, som måste hållas exakt, för att verkligen undvika varje dehydrering, och på så sätt omvandla den kompletta kolvätemängden till medeldestillatet. Det nya patentet omfattar processen, apparaturen och turbinen och har sökts i de flesta länderna.
Otaliga undersökningar i pilotanläggningar från Alphakat GmbH bekräftar förloppet. Det har verkligen lyckats att undvika reaktionen till vatten och kolbildning till 100 % till förmån för reaktionen diesel + CO2.
För närvarande byggs det 2 nya fullskaliga KDV 500 (produktionskapacitet på drygt 500 l/h) för Kanada och Italien med den nya tekniska utrustningen. Men detta är bara början.
Beskrivning av processen: Alphakat KDV är en processanläggning för omvandlingen av kolvätehaltiga ämnen till flytande bränslen (syntetisk mineralisk diesel) som uppfyller normen EN 590. Dieseln framställs i ett enda steg och är färdigt att använda i dagens motorer.
Förutom koldioxid vid förbränning i det anslutna kraftvärmeverket från ca 10% av den egenproducerade dieseln sker inga utsläpp från anläggningen. Kraftverket producerar elektrisk energi och värme för torkning och uppvärmning av insatsmaterialet.
Restämnen binds i kristallin form som inte kan laka ur.
Processenergin uppgår till 0,4 kWh per liter färdig diesel (med ett energivärde på 10 kWh).
Fullskaleanläggningar för en produktion av drygt 500 liter diesel per timme under beräknade drifttid på 8000 timmar per år kostar mindre än 50 miljoner SEK inkl. kraftvärmeverk.
Beräknad produktionskostnad per liter diesel från t ex skogsflis ligger mellan 5 och 6 kr per liter. Beräknad materialåtgång är 2,7 till 3,0 kg skogsflis TS per liter diesel.
KDV är en kompakt anläggning som lämpar sig för decentral produktion. Transportsträckan och därmed dieselförbrukningen för fuktigt skogsflis kan minskas till en radie på 2 till 3 mil kring anläggningen.
(Jämför med en 10 mils radie för en stor förgasningsanläggning på Höglandet.)