Minerals for Sustainable COst and energy efficient chemical looping combUstion Technology

Prosjektet "Mineral Speider" er et prosjekt som skal lokalisere mulige kilder for materialer som kan bli brukt for den lovene CO2-fangst teknologi basert på kjemisk sirkulasjons-forbrenning (Chemical Looping Combustion). The finnes flere slike konsepter o g de har alle vist veldig lovende resultater siden de har en iboende CO2 fangs som gjør fangst av CO2 billig. Kompresjons av CO2 (etter kondensering av vanndamp) er den eneste energien som kreves før den er klar for transport og lagring. Teknologien er ba sert på oksygen bærere som kan ta opp oksygen fra luft og gi fra seg oksygen til brensel for å gi full forbrenning. Dette kan skje ved at man sirkulerer oksygenbæreren mellom to reaktorer; en for brensel og en for luft, eventuelt har en reaktor som man fø rst kjører med luft slik at materialet kan ta opp oksygen, deretter kjøre brensel gjennom reaktoren for å forbrenne brenselet med hjelp av oksygenet fra bærerne. Materialene (bærerne) som er mest egnet er materialer som inneholder Fe, Mn, Cu, Ni og blandi nger av disse. Naturlige mineral slik som ilmenitt (en Fe-Ti-O forbindelse) har blitt mye testet men har ikke god nok forbrenningsegenskaper på grunn av sin høye stabilitet. Flere andre blandingsmaterialer Fe-Mn, Cu-Mn og Fe-Cu som har blitt laget i labor atorier har vist veldig gode egenskaper. Side det trengs store mengder materialer i et forbrenningsanlegg (flere tonn) ønsker man å bruke rimelige mineraler som kan graves ut direkte fra gruver med tilsvarende sammensetning. Disse ønsker partnerne i prosj ektet å finne frem til og teste dem under reelle betingelser for å sjekke ut mineralets forbrenningsegenskaper og slite styrke. Prosjektet er et samarbeid mellom Stiftelsen SINTEF (NO) - Cambridge University (UK) - Center for Research and Technology Hella s (GR)- National Technical University of Athens (GR) - Institute for Chemical Processing of Coal (PO).

The SCOUT project main objective now is to introduce Carbon Capture and Storage (CCS) to reduce the CO2 emissions from fossil based power plants. Chemical Looping Combustion technology is such a technology and is based on an oxygen carrier material which is oxidized in an air reactor (oxygen uptake from air) and reduced in a fuel reactor (oxygen released/delivery to the fuel), and a reactor system in which this cycling can be performed continuously. Usually a dual fluidized bed reactor is envisaged for CL C in which the oxygen carrier powders are separated from the air stream in a cyclone bringing the powders further safely, through a loop-seal, to the fuel reactor where the oxygen carrier combust the fuel. This technology therefore gives an inherent CO2 s eparation, giving very low CO2 capture cost and high efficiency. The results so far using ilmenite as oxygen carrier in the 100kW test rig shows an extra oxygen need from ASU of 15-20 % to obtain full conversion. The success (low efficiency penalty) of th is technology for use with coal is based on having a material that have sufficient low cost and can give full combustion of the gas meaning no need for ASU unit. The aim of this proposal is therefore to investigate several new cheap mineral sources with C LOU composition towards the critical CLC properties needed for achieving full combustion and enhanced coal gasification. New promising minerals sources found will be introduced for partners in the CLC community.