SUPERCRITICAL GASIFICATION BIOMASS HYDROGEN PRODUCTION

Abstract

ABSTRACT

Unlocking the hydrogen potential of biomass through supercritical gasification, this thesis delves into innovative methods for sustainable energy production. The study explores the supercritical gasification of coal, almond shell, and a mixed sample to evaluate hydrogen production efficiency. Results indicate that almond shell, with a hydrogen yield of 5.88% in dry conditions, outperforms coal, which achieved 3.71%. The mixed sample showed an intermediate yield of 4.76%. Key operational parameters, such as temperature, pressure, and residence time, were found to significantly influence gasification performance, with higher settings generally enhancing outcomes. Compared to conventional methods, supercritical gasification demonstrated higher hydrogen yields and lower tar formation, leading to reduced emissions of sulfur and other pollutants. Despite the high initial investment required for supercritical equipment, the process's increased efficiency and lower tar production offer potential economic benefits. The research contributes to the field by identifying optimal conditions for hydrogen production and highlighting almond shell as a superior feedstock. Future research should focus on scaling up the process, exploring a wider range of biomass types, and conducting detailed economic and environmental assessments. In order to further improve hydrogen yield and process efficiency, catalysts should also be used in supercritical gasification. This lays the groundwork for subsequent developments in biomass to hydrogen conversion technology.

ÖZET

Süperkritik gazlaştırma yoluyla biyokütlenin hidrojen potansiyelini açığa çıkaran bu tez, sürdürülebilir enerji üretimi için yenilikçi yöntemleri araştırıyor. Çalışma, hidrojen üretim verimliliğini değerlendirmek için kömürün, badem kabuğunun ve karışık bir numunenin süperkritik gazlaştırılmasını araştırıyor. Sonuçlar, kuru koşullarda %5,88'lik hidrojen verimiyle badem kabuğunun, %3,71'e ulaşan kömürden daha iyi performans gösterdiğini göstermektedir. Karışık numune %4,76'lık bir ara verim gösterdi. Sıcaklık, basınç ve kalma süresi gibi temel operasyonel parametrelerin gazlaştırma performansını önemli ölçüde etkilediği ve daha yüksek ayarların genellikle sonuçları iyileştirdiği bulundu. Geleneksel yöntemlerle karşılaştırıldığında süperkritik gazlaştırma, daha yüksek hidrojen verimi ve daha düşük katran oluşumu göstererek kükürt ve diğer kirletici emisyonların azalmasına yol açtı. Süperkritik ekipman için gereken yüksek başlangıç yatırımına rağmen, prosesin artan verimliliği ve daha düşük katran üretimi potansiyel ekonomik faydalar sunmaktadır. Araştırma, hidrojen üretimi için en uygun koşulları belirleyerek ve badem kabuğunun üstün bir hammadde olduğunu vurgulayarak alana katkıda bulunuyor. Gelecekteki araştırmalar, süreci büyütmeye, daha geniş bir yelpazedeki biyokütle türlerini keşfetmeye ve ayrıntılı ekonomik ve çevresel değerlendirmeler yapmaya odaklanmalıdır. Hidrojen verimini ve proses verimliliğini daha da artırmak için, süperkritik gazlaştırmada da katalizörlerin kullanılması gerekir. Bu, biyokütleden hidrojene dönüşüm teknolojisindeki sonraki gelişmelerin temelini oluşturuyor.