Wat is gasificatie of vergassing?

Gasificatie wordt ook wel vergassing genoemd en is een chemisch proces waarin men materiaal zoals steenkool of biomassa onder een hoge temperatuur van 1.300 tot 1.500 °C omgezet in een gasvormig mengsel dat voornamelijk bestaat uit waterstof (H2) en koolmonoxide (CO). Het gas dat tijdens gasificatie oftewel vergassing ontstaat is een geproduceerd gas dat men ook wel synthesegas noemt. Soms hanteert men de term stadsgas.

Er wordt tijdens gasificatie een uitgangsmateriaal gebruikt. Dit uitgangsmateriaal kan heel verschillend zijn. Vaak wordt er gebruik gemaakt van steenkool waardoor men het proces ook Kolenvergassing zou kunnen noemen. Ook gebruikt men voor vergassing koolwaterstoffen als uitgangsmateriaal. Andere materialen zijn biomassa en aardgas. Door de oxidatie die tijdens het proces optreed wordt de temperatuur extra hoog. Er wordt tijdens vergassing naast het uitgangsmateriaal ook stoom gebruikt en zuurstof toegevoegd.

Er wordt een katalysator gebruikt in de vorm van ijzer. Tijdens het gasvormingsproces wordt de stoom in combinatie met de gassen, die door de verhitting van het uitgangsmateriaal ontstaan, langs de katalysator geleid. Daardoor ontstaan verschillende reacties. Door meer stoom of minder stoom toe te voegen en de verhouding tussen waterstof en koolmonoxide te wijzigen kan met het proces beïnvloeden en ook de gassen die geproduceerd worden wijzigen.

Hogetemperatuurvergassers
In de meeste vergasinstallaties wordt gewerkt met hoge temperaturen van 1.300 tot 1.500 °C deze hoge temperaturen worden mede behaald door de oxidatie die tijdens het proces optreed. Men noemt vergassers die onder deze temperatuur werken ook wel hogetemperatuurvergassers. Daarvoor gebruikt men steenkool van hoge kwaliteit en geen materialen van lage kwaliteit zoals bruinkool. Het nadeel van de hoge kwaliteit van steenkool is dat dit vaak dure steenkool is. Bruinkool is echter goedkoper maar zorgt voor meer CO2 emissie.

Door de hoge temperatuur smelt een deel van het as en de verontreiniging. Deze vormen een slak op het materiaal. Deze slak vervuild de installatie en beschadigd bovendien de hittebestendige bekleding van het vat dat gebruikt wordt voor de vergisting. Om die reden moeten vergistingsinstallaties ongeveer om de vijf jaar hersteld worden of een nieuwe vergistingsreactor krijgen. Dit maakt hogetemperatuurvergassers wel kostbaar in onderhoud en gebruik.

TRIG-technologie (Transport Integrated Gasification)
In Amerika heeft onder andere de Southern Company een alternatieve vergassingstechnologie ontwikkeld. Dit is de zogenaamde TRIG-technologie waarbij de afkorting TRIG staat voor Transport Integrated Gasification. Dit is geen hogetemperatuurvergassing omdat gewerkt wordt met een temperatuur van 980 °C. Deze temperatuur ligt aanzienlijk lager waardoor er veel minder slakken ontstaan. Daarnaast werkt men met de TRIG-technologie wel met bruinkool. Dit is minder milieuvriendelijk maar wel in grote mate verkrijgbaar en goedkoop.

Vergisting van biomassa

Biomassa kan op verschillende manieren worden gebruikt als energiebron. De gebruikelijke methoden zijn verbranding, vergassing en vergisting. Het laatste proces, vergisting, is een vorm van een rottingsproces. Het vergisten van bijvoorbeeld groente- fruit- en tuinafval gebeurd zonder zuurstof en met andere bacteriën dan de bacteriën die voor compostering worden gebruikt. Tijdens de vergisting van afval ontstaat er een brandbaar gas, het methaangas.

In een warmtekrachtcentrale kan men dit methaangas verbranden. Hierdoor ontstaat zogenaamde duurzame warmte. Het gas dat namelijk verbrand wordt is niet afkomstig uit de aardbodem en geen fossiele brandstof. Methaangas dat uit vergisting wordt verkregen is duurzaam omdat het tijdens vergisting voortdurend opnieuw verkregen kan worden en dus in theorie niet op kan raken. Zolang er afval aanwezig is dat vergist kan worden kan methaangas verkregen worden.

Biogas
Biogas is een gas dat veel methaan bevat. Dit gas wordt onder andere geproduceerd door afvalverwerkers en agrarische bedrijven. Ook rioolzuiveringsinstallaties produceren doormiddel van vergisting biogas. Daarvoor gebruiken rioolzuiveringsbedrijven het rioolslib. Dit rioolslib kan goed vergist worden omdat het allemaal afvalstoffen en bacteriën bevat. Het vergisten van rioolslib wordt daarom bij veel rioolwaterzuiveringsinstallaties gedaan.

Op agrarische bedrijven wordt met name de mest van dieren vergist in vergistingsinstallaties. Daarnaast wordt er ook overige agrarische afvalproducten aan dit vergistingsproces toegevoegd. Dit bijmengen van vergistingsafval wordt ook wel co-vergisting genoemd.

Stortgas
Op vuilstorthopen treed ook een vergistingsproces op. Deze vergisting komt automatisch tot stand als men organisch afval laat rotten. Daarbij ontstaat dus ook methaan. Het methaangas dat ontstaat op stortplaatsen noemt men ook wel stortgas. Dit stortgas kan men verbranden. Daarvoor moet men het stortgas echter wel opvangen. Daarvoor kunnen leidingen worden aangelegd in de afvalberg.

Met de leiding vangt men het stortgas op en wordt dit gas getransporteerd naar een centraal punt. Het stortgas is ook een duurzaam gas omdat het geen fossiel gas is. Het opvangen van stortgas is milieuvriendelijk. Methaan is namelijk een schadelijk broeikasgas en zelfs schadelijker dan CO2. Daarom is het goed om methaan op te vangen en te verbranden. Bij het verbranden van methaan wordt dit gas namelijk omgezet in CO2. Daardoor wordt afval dat in feite niet meer bruikbaar is toch nog nuttig gebruikt. Het is niet de ideale situatie voor de circulaire economie maar het is beter dan restafval geheel onbenut te laten.