Enorm mikrobølgeovn gjør slam til bioolje

Litt nord for Skive i Danmak begynner snart håndverkere å bygge verdens største mikrobølgeovn «av sitt slag». Anlegget kan omdanne avløpsslam til bioolje og biokull, og hvis alt går som det skal vil det innen to år være klart et kommersielt produkt som kan bidra til å oppfylle Danmarks mål for klima og energi.

– Vi planlegger for full drift i slutten av 2025 og da vil vi ha et produkt vi kan gå på markedet med, sier administrerende direktør i Organic Fuel Technology, Jens Henrik Haahr.

Selskapet har sammen med partnerne i Wave Fuels-konsortiet mottatt 33 millioner danske kroner i støtte fra EUDP (Energy Technology Development and Demonstration Programme) som er en offentlig tilskuddsordning. Støtten er øremerket bygging av et fullskala demonstrasjonsanlegg, som skal ligge ved GreenLab i Skive.

Endring av elektromagnetisk felt

Organic Fuel Technology har patentert en spesiell mikrobølgeteknologi som kan bryte ned biomasse ved lave temperaturer og omdanne den til bioolje og biokull.

– Det spesielle med teknologien vår er at vi ved hjelp av såkalte «mono-mode»-mikrobølger kan skape et sterkt og samtidig svært raskt skiftende elektromagnetisk felt i reaktoren vår. Under de rette omstendighetene bryter dette feltet ned lange, polare organiske molekyler til kortere molekyler i form av bioolje og biokull. I motsetning til mikrobølgeovnen hjemme på kjøkkenet vårt, bruker vi derfor ikke først og fremst mikrobølgene til oppvarming, men til å trekke polare molekyler fra hverandre i et elektromagnetisk felt, forklarer Haahr.

Det kommende fullskalaanlegget er syv ganger større enn testanlegget. Kjernen i anlegget er tre reaktortårn, hver bestående av en isolert ovn med en reaktor, hvis prosess drives av 2 x 12 kW mikrobølgegeneratorer. Anlegget kan skaleres opp ved å legge til flere reaktortårn. Det som tar mest plass i anlegget er imidlertid ikke reaktortårnene, det er prosesstrinnene som fjerner vannet fra slammet.

Organisk drivstoffteknologi

De tre reaktortårnene som er kjernen i Organic Fuel Technology sitt kommende fullskalaanlegg. Anlegget kan utvides ved å legge til flere reaktortårn.

– For at mikrobølgeprosessen skal fungere så effektivt som mulig, må biomassen som skal behandles inneholde minst mulig vann, og den må forvarmes. På denne måten bruker vi den største delen av energien i mikrobølgene til å danne kull og olje, og ikke til for eksempel å fordampe vann, sier Haahr, og legger til at tørketrinnene i fullskalaanlegget kan bringe andel tørrstoff i biomassen til over 98 prosent.

For å sikre høy energieffektivitet i prosessen brukes varmepumper til tørking, på samme måte som overskuddsgass fra mikrobølgebehandlingen i reaktoren brukes til å fjerne den siste fuktigheten.

Det er nok avløpsslam

Det fremtidige fullskalaanlegget vil kunne behandle cirka 3000 tonn tørrstoff per år. Det betyr at anlegget kan behandle 10-12.000 tonn avløpsslam årlig. Dette tilsvarer det årlige volumet av avløpsslam fra en mellomstor dansk by som Silkeborg eller Randers.

Ifølge Jens Henrik Haahr er det flere grunner til å bruke avløpsslam:

– Prosessen fungerer bra på det. Vi kan også behandle og rense avløpsslam som inneholder PFAS – ingen PFAS-rester kan påvises i vårt biokull. Videre er det viktig for økonomien i prosessen at avløpsslam har negativ verdi. Det betyr at siden de kommunale avløpssentralene må kvitte seg med det, betaler de for at det fjernes. Så vi er også med på å løse et avfallsproblem.

Å bruke avløpsslam i prosessen gir også gode muligheter for oppskalering. For det er mye av det. Bare i danske avløpssentraler produseres det slam tilsvarende 130.000 tonn tørrstoff i året. Teknologien kan også danne bioolje og biokull fra andre former for biomasse. For eksempel avfall fra kyllingfarmer og fiskeoppdrett, restmateriale fra biogassanlegg eller gummi fra bildekk. Det er imidlertid begrensninger.

– Det må bare være en relativt høy polaritet i avfallet, ellers fungerer ikke prosessen vår. Så vi kan for eksempel ikke behandle plast, sier Haahr.

Dersom anlegget behandler 10.000 tonn slam årlig, spares miljøet for 2.160 tonn CO₂. Det viser beregninger fra konsulenthuset Cowi, som har satt den samlede klimapåvirkningen av Organic Fuel Technologys teknologi til en positiv effekt på cirka 216 kg CO₂-ekvivalenter per tonn avvannet, avgasset slam med en tørrstoffprosent på 30

Fra støtte til inntekt

Organic Biofuels Technology og selskapets partnere har tidligere mottatt økonomisk støtte fra EUDP til prosjektet for å utvikle bioolje og biokull ved hjelp av mikrobølgeteknologi. Nå skal bedriften bevise at den kan produsere et produkt som kan klare seg på markedet.

– Markedet for vår bioolje er først og fremst shipping, i første omgang som et biooljetilskudd til vanlig bunkersolje. Det er ingen forpliktende avtaler på plass ennå, men vi forventer at etterspørselen etter maritimt drivstoff, som ikke er skadelig for klimaet, vil øke sterkt i fremtiden, blant annet fordi skipsfarten nylig har sagt ja til å bli en del av EUs CO₂-kvote ordning, ETS, allerede fra 2024, sier Haar.

Det er imidlertid for tidlig å si noe presist om en pris på Organic Fuel Technology sin bioolje.

– Det vil ikke minst avhenge av hvordan reguleringen av markedene utvikler seg de neste årene, sier Haar.

Ammoniakk beskrives også som et lovende grønt drivstoff for skip, der Mærsk blant annet satser stort gjennom et prosjekt under Mærsk Mc-Kinney Møller Center for Zero Carbon Shipping. Her jobber de med å utvikle et ammoniakkdrevet skip. Men Jens Henrik Haahr ser ikke på dette som noen trussel mot Organic Fuels bioolje.

– Etter min mening vil det være veldig feil å satse på bare noen få teknologier for å løse klimakrisen. Det trengs mange innovasjoner og mange teknologiske sprang. Fordelen med å bruke bioolje er at man kan blande store mengder av biooljen i de fossile brenslene, man kan i teorien seile på bioolje alene, uten å måtte utvikle en helt ny motor, noe som er nødvendig om man vil å seile på ammoniakk, sier Haahr, administrerende direktør i Organic Fuel Technology.

Mens biooljen kan brukes til å gjøre tungtransport grønnere, kan biokullet, som planten også kan produsere, brukes til karbonlagring for også dermed å redusere CO₂-innholdet i atmosfæren og gjøre jordforbedringer.

Artikkelen ble først publisert på Ingeniøren for deres abonnenter. Den er tilgjengelig på norsk for abonnenter av Ekstra gjennom vår samarbeidsavtale.