Das bei der Biomassevergasung entstehende Pyrolysegas gilt derzeit als Quelle eines Energiegases, das teures Erdgas ersetzen, der chemischen Synthese dienen und als Brennstoff für die Wärmeerzeugung eingesetzt werden kann. Die zentrale Aufgabe einer modernen Anlage zum Cracken von Pyrolysegas besteht heute darin, das Rohgas auf möglichst wirtschaftlichem Weg in einen umweltverträglichen Brennstoff zu überführen.
Die unmittelbare Nutzung des Pyrolysegases wird durch die in seiner Zusammensetzung enthaltenen aromatischen Verbindungen erschwert. Deshalb kommt der Entwicklung wirksamer und wirtschaftlicher Verfahren zum Cracken von Pyrolysegas besondere Bedeutung zu.
Verfahren zum Cracken von Pyrolysegas ermöglichen es, das Rohgas entsprechend den heutigen Umweltanforderungen für die Beschickung von Heiz- und Warmwasserkesseln oder für den Einsatz als Brennstoff in Gaskraftwerken aufzubereiten.
Besonders aussichtsreich ist derzeit das Verfahren der plasmagestützten Zerstörung (Cracken) langer Moleküle und von Teer im Pyrolysegas.
Die technische Aufgabe besteht darin, das Verfahren einer Anlage zum plasmagestützten Cracken von Pyrolysegas mit Mikrowellen-Plasmafilter zu entwickeln. Wesentlich ist dabei das Cracken des Pyrolysegases und die Überführung harzartiger Stoffe (Harze, Teere, aromatische Moleküle) in den gasförmigen Zustand, wodurch der Energiegehalt des Gases steigt.
Verunreinigtes Pyrolyse- bzw. Vergasungsgas hat einen geringeren Heizwert (Potere calorifico); zudem schädigt verunreinigtes Gas die Generatoranlagen für die nachgelagerte Stromerzeugung, denn wegen des verunreinigten Gases müssen die Generatoren häufig instandgesetzt oder ausgetauscht werden! Mit dem Mikrowellenplasma-System können wir das Gas reinigen und damit seinen spezifischen Heizwert (Potere calorifico) steigern
Plasmafilter – Reaktor zur Ionisation und thermischen Zerstörung von Rauchgasen
Besondere Aufmerksamkeit erfordert die Entwicklung eines „Plasmafilters“ – eines speziellen Reaktors, in dem das plasmabildende Gas tatsächlich das Synthesegas selbst ist: Ionisiert bildet es ein Hochtemperaturfeld (1500 °C – 4000 °C), das sämtliche komplexen Verbindungen (Resine, catrami, molecole aromatici etc.) wirksam zersetzt.
Unsere Technologie beruht auf den grundlegenden Eigenschaften des Mikrowellenplasmas, die es ermöglichen, sehr wirksam auf eine Reihe kohlenstoffhaltiger Stoffe – auch gasförmiger – einzuwirken und sie zu zerstören. Mit Mikrowellenplasma lassen sich mittlere Betriebstemperaturen von etwa 2500 °C erreichen. Die Aufheizgeschwindigkeit der verschiedenen Stoffe im Reaktor beträgt dabei 100 bis 1000 °C/s. Parallel zur Wirkung der hohen Temperaturen führt die starke ionisierende Wirkung des Mikrowellenplasmas im Reaktorvolumen zum vollständigen Zerfall komplexer Moleküle kohlenstoffhaltiger Stoffe in einfachste Moleküle und Ionen; mit dem Verfahren der Mikrowellenplasma-Zerstörung von Stoffen lässt sich so ein Kohlenstoffumsatz von 99–99,5 % erreichen. Dies ist die wichtigste Voraussetzung für die Behandlung von Abgasen und Rauchgasen, in denen der Kohlenstoffanteil bis zu 40 % erreichen kann, bei einer potenziellen Energie ihrer chemischen Synthese von 105–107 J/cm³; unter bestimmten Bedingungen kann die aus solchen Gasen gewinnbare Energie durch den Einsatz des Verfahrens des Mikrowellen-Plasmacrackens die Energieerzeugung selbst übersteigen.
Der Einsatz der Anlagenkomponente „Plasmafilter“ zur Reinigung von Rauchgasen durch Mikrowellenplasma-Zerstörung erscheint daher für unterschiedliche Kraftwerks-, Verarbeitungs- und Industriebetriebe als sehr wirksam.