Brænderiet - mange prosjekter i bioenergi

Laboratoriet ligger i tredje etage i Campus Grimstad og er bygget for aktiviteter, som sker ved høj temperatur. Dette betyder, at der, i tillæg til de herunder nævnte aktiviteter, også er udstyr for højtemperaturbrændselsceller og brænding af keramik. Udenfor Campus Grimstad, nærmere bestemt Dømmesmoen, disponeres indtil 2012 et areal på 3000 m² med energiafgrøderne pil, poppel, rørgræs, elefantgræs og Rumex OK2. En oversigt over laboratoriets udstyr følger nederst. Yderligere oplysninger om Brænderiet og aktiviteterne kan fås ved henvendelse til henrik.kofoed.nielsen@uia.no

Forsknings- og udviklingsprojekter

Her følger en oversigt over igangværende projekter, som falder indenfor fokusområderne bioenergi og termoelektriske generatorer.

Forgasning af træflis – kraftvarme og biobrændstoffer

Dette forår er vi begyndt at se nøjere på forgasning af træflis for kraftvarmeproduktion og produktion af syntetisk biodiesel i samarbejde med bl.a. Aalborg universitet og Aarhus universitet delvis finansieret af en gave fra Ugland Teknopark. Det første udstyr kommer først på plads i Brænderiet efteråret 2011 og er en gengasgenerator med gasmotor og 5 kW generator.

Aske som betontilsætningsstof

Bagasse i forfyr på biobrenselsanlegg. De to rørene er til termoelementer for måling av asketemperatur.

Aske er ikke nødvendigvis et affaldsprodukt, som skal deponeres. Aske kan ofte med fordel benyttes dels som gødning og dels som et betontilsætningsstof. Dette forår er vi begyndt at se på bagasseaske som pozzelant betontilsætningsstof i samarbejde med Elkem og Sintef Byggforsk. Bagasse er resterne af sukkerrørene efter, at saften er presset ud af bladløse sukkerrørsstængler på en sukkermølle. I løbet af foråret 2011 har vi fyret med knapt 1 tons bagasse i Brænderiets biobrændselsanlæg. Asken er derpå blevet sigtet og senere formalet i en kuglemølle på bygningslaboratoriet. Endelig er den formalede aske blevet anvendt til støbning af betonterninger, hvis styrke efterfølgende er blevet målt. De foreløbige resultater viser, at det er vanskeligt at brænde bagasse i et flisfyr med stokersnegl og at formalingsgraden havde stor betydning for betonens styrke.

Termoelektriske generatorer til skip

I dette nærings-Ph.d. projekt ses der nærmere på anvendelse af termoelektriske generatorer på skibe. Projektet har i det forgangne år især fokuseret på optimal placering af termoelektriske generatorer og resulterende økonomi. I projektet, som skal afsluttes i 2012, samarbejder firmaet TeamTec med bl.a. Aalborg universitet og Universitetet i Agder. Der er mere information om projektet her.

Fyringspellets fremstilt av kornfrarens

En Ph.d.-studerende fra NTNU ser på tilsætningsstoffer og forbrændingsegenskaber for piller fremstillet af kornafrens. I forbindelse PhD-projektet blev der i sommer fyret med 9 forskellige partier piller i Brænderiets biobrændselsanlæg for at undersøge pillernes forbrændingsegenskaber i praksis. I løbet af de 9 forsøg blev temperaturer og røggassammensætning målt. Efterfølgende blev asken analyseret. Projektet afsluttes i 2012.

Energiavekster

I 2002 blev der etableret 3000 m² med energiafgrøder på Dømmesmoen. Disse energiafgrøder bliver høstet med jævne mellemrum, og udbytter og forbrændingsegenskaber registreret. Nogle resultater er publiceret, og flere vil følge i forbindelse med afslutningen af forsøgene på Dømmesmoen i 2012. I septembernummeret af Bioressource technology kommer der en artikel om pils biogaspotentiale: Biogas production and saccharification of Salix pretreated at different steam explosion conditions. I tidsskriftet Aspects of Applied Biology nr. 90 finder man en artikel om vores erfaringer med rørgræs og Rumex OK2: Sorrel and reed canary grass in southern Norway.

Pileanlegg på Lesvos

Forsøgene på Dømmesmoen blev maj 2011 udvidet med et pileanlæg i forbindelse med Universitetet i Agder’s studiecenter Metochi på Lesbos. Pileanlægget på 400 m² skal håndtere spildevand fra ca. 40 gæster. Det er hensigten med anlægget, at langt det meste af spildevandet skal fordampes af planterne i pileanlægget. Pileanlægget indeholder tre pilekloner og to poppelkloner fra www.nyvraa.dk, samt og eukalyptusplanter.

Pileanlegget på Metochi sommeren 2011. I vollen ligger et av seks perforerte plastrør, som fordeler spillvannet. Slangene er til dryppvanning i etableringsfasen.

Driften af anlægget vil blive fulgt nøje de første år.

Biomasse og bioenergi

Hensigten med dette forprojekt finansieret af den Regionalt forskningsfond Agder er,at finde centrale fysiske og kemiske parametre for et bredt spekter af biomasse. De nævnte parametre skal i projektet kobles til dagens mange anvendelsesmuligheder for biomasse til energiformål. Eksempelvis forbrænding, samfyring, termisk forgasning, biogas, brændsels- og brændstofproduktion. I løbet af forprojektet arbejdes der mod at finde partnere og temaer for et større forskningsrådsprojekt. Forprojektet afsluttes efteråret 2011.

Studentprojekter i bioenergi

I andet studieår på fornybar energi har de studerende i forårssemesteret valgt projekter indenfor fornybar energi. Disse projekter har de gruppevis arbejdet med praktisk og teoretisk igennem hele semesteret og afsluttet med en mundtlig rapportpræsentation. Her følger en oversigt over projekter, som er udført indenfor bioenergi i Brænderiet:

• Primusbrenner i Majiwa med jatrophaolje som drivstoff
• Planteoljers viskositet og dens betydning for planteoljer som drivstoff
• Gassifisering av treflis
• Flytende biodrivstoff fra biomasse ved bruk av Fisher-Tropsch prosessen

I tillæg blev der gennemført to bioenergiprojekter om alger i nabolaboratoriet:

• Hydrogenproduserende mikroalger
• Biomasse fra mikroalger

Vi har mere eller mindre konstant 1-2 udvekslingsstuderende på bachelorniveau hos os. Dette forår har vi haft en studerende fra Saxion Enschede i Holland og en fra Fachhochschule Stralsund i Tyskland. Deres to projekter har haft følgede titler:

• Realization of a reactor for gasifying wood chips at University of Agder
• Constructional design with focus on comparison and selection of reactor materials for biomass gasifier at the University of Agder.

Erfaringerne fra en del af alle de ovennævnte projekter vil blive benyttet i planlagte forskningsprojekter.

Bildet til venstre: Selvbygget ”knottgenerator” for gassifisering av treflis var et av gruppeprosjektene på andre studieår fornybar energi.

Utvekslingsstudent Michael Renner utførte sitt bachelorprosjekt innenfor forgasning. Her presenterer han prosjektet hjemme i Stralsund.

Praktiske øvelser

I Brænderiets første leveår har studerende fra fornybar energi både på bachelor- og masterniveau haft praktiske øvelser i laboratoriet. Øvelserne har primært været fyringsøvelser med biobrændselsanlægget og test af selvbyggede U-landsovne i pejsen.

Udstyr i Brænderiet:

Brænderiet er udstyret med tre skorstene med mulighed for tilkobling af 6 fyringsanlæg. Her følger en oversigt over de eksisterende anlæg med skorsten:

• Biobrændselsanlæg for brænde, træpiller, korn, tør og fugtig flis. CN25 kedel monteret med CN250 stoker med iltstyring og 250 liter brændselstank. Fabrikat fra CN maskinfabrik http://www.cn-maskinfabrik.dk/stoker_kedler/kedler_stoker/cn_25_og_stoker ) .
• Træpilleovn, 6 kW Wodtke Smart med elektrisk tænding, tankkapacitet til 25 kg træpiller. Fabrikat: Wodtke http://www.wodtke.com/preise_pdf/pl_smart_airplus.pdf
• Gas- og oliefyr, 100 kW for undervisning med skueglas og justerbar brændsels- og luftdyser Ældre model fra firmaet P.A. Hilton Engineers Ltd. http://www.p-a-hilton.co.uk/C492.pdf
• Pejs, 2,5 meter bred til test af bl.a. ulandsovne for madlavning.

I Brænderiet er der også plads til testbænk for termoelektrisk generator og et luftkølet dieseldrevet nødstrømsaggregat på 2 kW for planteolie, samt en kommende gengasgenerator fra Victory gasworks http://victorygasifier.com/ . Gengasgeneratoren skal producere 5 kW strøm med træflis, som brændsel.

Måleudstyr i Brænderiet:

Brænderiets måleudstyrspark er under fortsat udvikling. Her følger en oversigt over eksisterende måleudstyr:

• Testo 327-1 for røggasanalyse
• Testo 606-1 for måling af vandinhold ved hjælp af ledningsevne
• Testo 635-1 med dielektrisk føler for måling af vandindhold kapacitativt.
• Tørreskab, Termaks for måling af vandindhold
• Mikrobølgeovn, Kenwood for måling af vandindhold
• Muffelovn for måling af askeindhold
• Adiabatisk bombekalorimeter for måling af brændværdi, Fabrikat Sanyo
• 2 undervisningfødevarekalorimetre fra skolebutik.dk
• Termoelementer for måling af røggastemperaturer etc. med Digitron 2029T
• Vandmåler og rotameter for flowmåling af vandstrøm.
• Vægte

Kommentarer