Wat is bruin, goed brandbaar en wordt gebruikt voor bodemver-betering? Bio steenkool! Het productieproces, de samenstel-ling en bruikbaarheid worden momenteel onderzocht aan de Hochschule Ruhr West (HRW) in Bottrop. Met behulp van een gepatenteerd proces (vapother-male carbonisering ofwel VTC) onderzoeken wetenschappers het technische verloop van het ontstaan van steenkool. In minder dan vier uur wordt in de reactor door de druk- en temperatuursveranderingen biomassa omgezet in steenkool.
Een conventionele proces om steenkool te vervaardigen is‘hydrothermale carboni-sering onder toevoeging van water. Vapothermale carbonisering is een verdere ontwikkeling hiervan, waarbij steenkool niet in een waterbad maar in een damp-vormige atmosfeer wordt geproduceerd. Hierdoor zijn de reactieomstandigheden beter te beheersen en is de installatie beter te besturen. Bovendien is het VTC-proces goedkoper, omdat het sneller en met minder energie kan worden uitge-voerd.
In samenwerking met Revatec werd aangetoond dat de carbonisering met waterdamp ook op industrieel niveau functioneert. Het voordeel van het nu gewonnen product (bio-steenkool) levert een beter thermisch rendement dan het gebruikte bio afval; het kan beter worden verbrand en daarop volgend als bodem-verbeteraar worden gebruikt.
Bodemverbetering
Het onderzoek bewijst dat bio-steenkool onder bepaalde omstandigheden een waardevolle brandstof is. Bovendien kan bio-steenkool geschikt zijn om de eigen-schappen van de bodem te verbeteren. Door het verkolingsproces kan deze steenkool op korte termijn CO2-emmissies verminderen, de bio-activiteit stimuleren en biochemische processen helpen om de bodem permanent vruchtbaarder te maken zodat de groei van planten verbetert. Hierdoor is het mogelijk om de tot nu toe ongebruikte steenkool, die tijdens het verrotten van de biomassa als CO2 in de atmosfeer wordt uitgestoten, bruikbaar en winstgevend terug te brengen in de bodem.
Met betrekking tot de thermische benutting (verbranding van de bio-steenkool) hebben de onderzoekers ontdekt dat de kwaliteit sterk afhankelijk is van de samenstelling van de gebruikte biomassa. Dit heeft betrekking op de asvormende elementen als kalium, natrium, fosfor en silicium, die een grote invloed hebben op de emissie bij de verbranding en het smeltende as.
Verder onderzoek
Er is nog aanzienlijk onderzoek nodig met betrekking tot het thermische gebruik van bio-steenkool. Vooral de samenhang tussen de gebruikte biomassa en de processturing in verband met de kwaliteit van de bio-steenkool is daarbij inte-ressant. Tevens bekijken en waarderen de onderzoekers de verschillende afzet-markten zoals industriële verbranding en vergassing, maar ook verbrandings-installaties voor bio-steenkool op kleine schaal.
Verder gaat de interesse uit naar het proces zelf: hoe verloopt de reactie tot in detail en waar zitten de aanknopingspunten om het proces te katalyseren, zodat de energie efficiëntie van het proces en de kwaliteit en opbrengst van de bio-steenkool kunnen worden verbeterd.
Doel van de onderzoeksteams is het om (door een netwerk van wetenschappers, ingenieurs en bedrijven) de open vragen met betrekking tot het thema energie efficiëntie bij het productieproces van bio-steenkool te verklaren. Bovendien zijn praktische testen met bio-steenkool in de bodem en als vervanging voor bruinkool gepland. Hier staan vooral de praktische bruikbaarheid van het product en daar-mee ook het proces op de voorgrond.
