Techno-economic analysis of biomass gasification and simultaneous metal recovery from redmud

Sammanfattning

Denna studie presenterar en omfattande teknoekonomisk analys som undersöker den integrerade processen för biomassaförgasning med samtidig metallåtervinning från röd lera. Den undersöker potentialen att integrera hållbar vätgasproduktion och återvinning från industriavfall. Forskningen modellerade tre olika konfigurationer för biomassaförgasning, ett referensfall där förgasning simuleras med kiselsand som bäddmaterial, med röd lera som syrebärare och det tredje modelleras med både röd lera och ånga som syrebärare vid förgasning, med hjälp av ASPEN Plus och ASPEN HYSYS som simuleringsverktyg. Viktiga tekniska resultat indikerar att fall 3, med röd lera och ånga vid förgasning, uppnådde ett konkurrenskraftigt vätgasutbyte, 2739 kg/hr, jämfört med referensfallet som uppnådde ett vätgasutbyte på 2778 kg/hr. Resultaten av producerad väte per biomassaenergiinsats för fall 3 och referensfallet var 0,550 respektive 0,623, vilket visar en skillnad på 11,7%. Ekonomiskt sett uppnådde dock fall 3 den lägsta nivåiserade kostnaden för väte, LCOH, på 4,15 euro/kg, jämfört med 4,26 euro/kg för referensfallet. Biomassaråvara identifierades som den dominerande driftskostnaden, medan kapitalkostnader var de primära drivkrafterna för LCOH, men intäkterna från järnförsäljning påverkade de ekonomiska resultaten positivt.