Hvad er lignocellulosisk biomasse

Betegnelsen "lignocellulosisk biomasse" dækker ethvert organisk materiale af vegetabilsk oprindelse, hvis strukturelle skelet består af tre primære polymerer: cellulose, hemicellulose og lignin. Disse tre komponenter udgør cellevæggene i alle træagtige og halvtræagtige væv: stammer, grene, blade, stilke, skaller, sten.

Det er den mest udbredte form for vedvarende biomasse på planeten: hvert år fikserer fotosyntesen ca. 120 milliarder ton kulstof i lignocellulosisk form. Den andel, der faktisk anvendes til energi, er minimal; den resterende del nedbrydes og frigiver det tidligere absorberede kulstof til atmosfæren.

Kemisk sammensætning og forgasningsydeevne

Biomassets kemiske sammensætning bestemmer direkte kvaliteten af den producerede syntesgas og biokul:

  • Cellulose (38-50%) - lineær glucosepolymer, nedbrydes ved 315-400 °C med primært produktion af ikke-kondenserbare gasser (CO, H₂, CO₂). Højt celluloseindhold betyder god syntesgasudbytte.
  • Hemicellulose (23-32%) - forgrenet pentose- og hexosepolymer, nedbrydes ved 220-315 °C. Bidrager til den indledende pyrolysefase med CO₂, CO, H₂O og lette tjærer.
  • Lignin (15-25%) - aromatisk fenolisk polymer, nedbrydes ved 280-500 °C. Det er den primære kilde til tunge tjærer, men også til biokul med højt aromatisk indhold: jo højere ligninindholdet er, desto mere stabilt og værdifuldt er det producerede BioGS Char.

Brændstoffet: pellets fra enhver vegetabilsk biomasse

BioGS-1.0 drives med pellets; systemet er konstrueret til at acceptere pellets fremstillet af ethvert vegetabilsk organisk materiale: landbrugsrester, beskæringsaffald, skovningsrester, biprodukter fra træforarbejdning, stilke, skaller, sten.

Pellets kan bruges i ren form eller blandet med små mængder flis, nøddeskaller, frugtsten og lignende materialer, forudsat at partikelstørrelsen er kompatibel med tilførselsanlægget, og at fugtigheden forbliver inden for de krævede parametre.

  • Maksimal fugtighed: 10%. Forgasningsprocessen kræver tør biomasse: en fugtighed over 10% reducerer temperaturen i oxidationszonen og forringer syntesgassens kvalitet. Pellets, på grund af sin natur (fremstillet ved tørring og varmekomprimering), opnår typisk 6-8% fugtighed og opfylder dette krav uden yderligere behandling.
  • Granulometri: pellets med diameter 6-8 mm og længde ≤ 40 mm; for blandingsmaterialer (flis, nøddesten, skaller) anbefales en maksimal partikelstørrelse på 20 mm. Fine partikler (støv, løst savsmuld) bør undgås i for store mængder, da de forårsager komprimering af lejet i reaktoren.
  • Askeindhold: bred tolerance takket være open core-geometrien; vær opmærksom på biomasser med højt silicium- og kaliumindhold (vindruer, halm osv.), som sænker askernes smeltetemperatur og kan fremme dannelse af klinker.
  • Kompatible biomassetyper: hårdt træ (bøg, eg, ask, avnbøg), nåletræ (gran, fyr, lærk), beskæringsrester fra landbrug (vinstok, oliven, frugttræer), skaller og sten (hassel, mandel, valnød, oliven, kirsebær), rester fra træforarbejdning (spåner, savværksaffald), organiske industriaffaldsprodukter af vegetabilsk oprindelse.

Tolerancen over for harpiks er et kendetegnende træk sammenlignet med kedler med direkte forbrænding; alligevel er der på trods af den høje tolerance sammenlignet med traditionelle forbrændingssystemer visse biomassetyper, der er uegnede, som dem med højt siliciumindhold (riskavs, kornhalm, miscanthus): risikoen for klinkerdannelse i reaktoren og glasagtig belægning på brænderen gør dem uforenelige med pålidelig drift. For en fuldstændig gennemgang af skademekanismen, se den dedikerede artikel: Silicium i biomasse: den skjulte risiko for forgassere.