Lovande resultat kring metanpyrolys för kimröks- och vätgasproduktion
Kimrök kallas Carbon Black på engelska, och är ett fastformigt kolnanomaterial som används i en massa olika produkter, huvudsakligen som slitförstärkare i däck och andra gummiprodukter. Projektet Metanpyrolys för kimröks- och vätgasproduktion har undersökt möjligheterna att tillverka kimrök via metanpyrolys i samband med vätgasproduktion. Vi ställde några frågor till projektledare Fredrik Weiland på RISE.
Projektet har använt RISEs kimrökspilotanläggning i Piteå för att bryta ner metan (CH4) till vätgas (H2) och kimrök (C(s). Svepelektronmikroskopbilderna är tagna på kimrök producerad i just detta projekt. En elektrifierad process, som drivs av en plasmabrännare, säkerställer tillräckligt höga temperaturer (>1400 C) för att bryta ner CH4 och bilda kimrök.
Vad undersökte ni i projektet?
Det här var ett förstudieprojekt som syftade till att undersöka möjligheterna att tillverka kimrök via metanpyrolys i RISEs kimrökspilotanläggning i Piteå. Syftet var att bestämma utbytena av vätgas och kimrök, samt undersöka hur kimrökens kvalitet påverkades vid några olika driftbetingelser.
Slutsatserna var följande:
- Det är möjligt att producera kimrök via metanpyrolys i ’furnace black’-processen.
- Materialegenskaper och struktur på kimröken styrs av reaktorns driftbetingelser.
- Förstudiens kimrök klassificerades till ca N300 – N500-serien (enligt ASTM-standardiserad klassificering för gummi-kimrökskvaliteter)
- Högt vätgasutbyte (H2), men även rel. hög konc. av acetylen (C2H2) och spår av okonverterad metan (CH4)
- Antydan till för kort uppehållstid vid hög temp på vissa prov i denna förstudie (ej optimerade driftbetingelser).
- Elektrifiering med plasmabrännare tillämpbart – Ger en signifikant CO2 reduktion jämfört med traditionell process.
Hur kan resultaten användas framåt?
Förstudien gav värdefulla resultat, som bäddar för lovande fortsatt arbete. Vi jobbar vidare med att finna finansiering och intresserade industripartners för ett större fortsättningsprojekt.
Projektets målsättning är att i förlängningen bidra med teknikutveckling som möjliggör klimateffektiv vätgasproduktion samtidigt som den fasta kolnanoprodukten från metanpyrolys kan ersätta annan fossilt producerad kimrök inom kemiindustrin (CCU).
Parter i projektet var: RISE, Borealis och Scandinavian Enviro Systems. På projektsidan nedan kan du bland annat läsa projektets slutrapport.
Metanpyrolys för kimröks- och vätgasproduktion
