Kaasuttaminen

Kaasuttaminen on hiili- tai biomassapohjaisten raaka-aineiden thermochemical‑muuntamisen prosessi, jossa materiaali hajotetaan korkeissa lämpötiloissa rajatun hapetuksen tai hapettamattoman pyrolyysin kautta syntyväksi synteesikaasuksi (syngas). Tämä eroaa täysihteisestä polttamisesta siten, että osa energiasta käytetään kaasun muodostukseen eikä pelkästään lämmitykseen.

Prosessi alkaa raaka-aineen kuivauksella ja hajotuksella, jonka jälkeen vapautuneet kaasut kaasutetaan edelleen hapellisissa oloissa tai höyryä apuna käyttäen. Rajallinen hapetus (tai yhdistetty hapetus ja höyry) ohjaa kaasun koostumusta siten, että etuaineiksi muodostuu pääasiassa hiilimonoksidi (CO) ja vety (H2), sekä pienempiä määriä hiilidioksidia (CO2), metaania ja muita aineita. Kaasuttamiseen sovelletaan erilaisia reaktorityyppejä, kuten kiinteäpintaisia vuodekammioita (fixed bed), fluideiksi bedjäviä järjestelmiä (fluidized bed) sekä siirtyvävirtausreaktoreita (entrained-flow).

Kaasun käyttökohteet ovat moninaisia: sitä voidaan käyttää suoraan energianlähteenä polttomoottoreissa tai turboperaattoreissa, tai muuntaa kemiallisiksi tuotteiksi kuten metanoli, ammoniakki tai Fischer–Tropsch -polttoaineet. Biokaasun kaltaisten ja muun jätteen kaasuttaminen mahdollistaa energian talteenoton sekä materiaalikierron laajentamisen.

Raaka-aineet vaihtelevat biomassasta ja kivihiilestä jäteliuoksiin; kosteuden, tuhkan ja epäpuhtauksien määrällä on suurin vaikutus prosessin tehokkuuteen ja puhdistustarpeisiin. Kaasuttamisen ympäristövaikutuksiin kuuluu päästöt sekä tarve kaasun puhdistukselle, mutta prosessi voi tarjota parempaa energiatehokkuutta ja mahdollisuuksia hiilidioksidin talteenottoon ja synteettisten polttoaineiden tuotantoon. Historian aikana kaasuttaminen on kehittynyt town gasista moderneihin IGCC- ja biomassapohjaisiin ratkaisuisiin, joiden tarkoituksena on energia- ja materiaalitehokkuuden parantaminen sekä vähentynyt ympäristökuorma.