Ett superkritiskt moment
Förgasning med superkritiskt vatten har potential att hjälpa länder att göra en sömlös övergång till förnybar energi - men det kräver material som tål höga temperaturer och tryck.
Länder över hela världen söker nya sätt att få tillgång till renare energi. För dem som för närvarande förlitar sig på naturgas - till exempel Nederländerna där naturgasen står för 40 procent av landets energiförbrukning - finns det många fördelar med att helt enkelt byta till förnybar gas. Precis som naturgas kan den lagras effektivt i stor skala, den kan transporteras över långa avstånd och den kan användas i befintlig gasinfrastruktur. Det enda problemet är att det inte går att producera tillräckligt med förnybar gas för att möta Nederländernas, för att inte tala om världens, behov.
Gerard Essing
Det här är något som Sandvik-kunden SCW Systems vill ändra på. "Vi utvecklar nya tekniker för att omvandla organiska avfallsströmmar till koldioxidneutrala, eller till och med koldioxidnegativa, energibärare", förklarar Gerard Essing, General Manager SCW Systems. "Tekniken använder vattnets fjärde naturliga fas - den superkritiska vattenfasen - för att dela molekyler till en nästan atomär nivå. Denna i stort sett outnyttjade fas uppstår när temperaturen når 375°C och trycket är högre än 221 bar."
Helt förnybar process
När vatten befinner sig i den superkritiska fasen blir organiska ämnen, som avloppsvatten, extremt lösliga. Vattnet blir ett lösningsmedel för organiska komponenter och en katalysator för snabb och nästan fullständig omvandling av den energi som finns lagrad i organiska komponenter till gas. Från detta kan gaskomponenter som vätgas lagras och användas i samma infrastruktur som befintliga gasleveranser. Eftersom processen använder avfall för att skapa vätgas är den helt förnybar.
De flesta stål skulle inte klara sig
Tillsammans med Gasunie New Energy har SCW Systems framgångsrikt utvecklat
Dyon Hermsen en demonstrationsanläggning för förgasning av superkritiskt vatten och produktionen av världens första industriella förgasare för superkritiskt vatten har påbörjats.
För att tillverka sina förgasare behövde SCW Systems avancerade material som tål höga temperaturer och tryck. "Under utvecklingsfasen behövde parametrarna ändras till en nivå där de flesta material inte skulle klara av förhållandena. De flesta stål skulle inte klara av det", säger Dyon Hermsen, försäljningschef på Sandvik.
Utveckling i samarbete
Efter flera år av gemensamt utvecklings- och testarbete blev lösningen Sanicro®, Sandviks kvaliteter av nickellegeringar och höglegerade austenitiska rostfria stål. Sanicro-materialet som användes i den här specifika lösningen kännetecknas av sin höga strukturella stabilitet, kryphållfasthet och oxidationsbeständighet och har utvecklats specifikt för användning vid materialtemperaturer upp till 700°C.
Sandvik fortsätter att arbeta med SCW Systems för att stödja den industriella produktionen av sina förgasare, och framtiden för förgasning med superkritiskt vatten ser lovande ut. Nyligen satte den nederländska regeringen upp ambitionen att producera 2 miljarder kvadratmeter förnybar gas till 2030, varav 60 procent ska produceras med superkritisk vattenteknik. Om det lyckas skulle många andra länder som också har en omfattande gasinfrastruktur mycket väl kunna följa efter.