Teknologia

Q Power on yli kymmenen vuoden työn tuloksena kehittänyt ainutlaatuisia teknologioita hiilineutraalien synteettisten polttoaineiden tuottamiseksi. Asiakkaamme voivat biopohjaisten teknologioidemme tukemana varastoida uusiutuvaa energiaa ja korvata fossiilisia polttoaineita. Ratkaisujen avulla yhteiskunta siirtyy pala kerrallaan kohti hiilineutraalia tulevaisuutta.

Biokatalyyttinen metanointi

methanation reactor

Q Power tarjoaa asiakkaille markkinoiden tehokkaimman metanointiteknologian. Biokatalyyttisen metanointiprosessimme juuret ovat alun perin suomalaisella suolla. Mikrobit tuottavat uusiutuvaa metaania (CH4) vedystä (H2) ja hiilidioksidista (CO2) ainutlaatuisissa bioreaktoreissamme. Metanointiteknologiamme on markkinoiden tehokkain, ja sen hyötysuhde on 82 %. Q Powerin modulaarinen metanointiteknologia skaalautuu tällä hetkellä 50 kW pienistä ratkaisuista aina 20 + MW kokoluokkaan saakka.

Metaani (CH4) on hiilivedyistä yksinkertaisin ja vetypitoisin, Q Power on kehittänyt ja hionut biokatalyyttisen teknologian synteettisen metaanin tuotantoon. Synteettinen metaani on kemiallisesti identtistä maakaasun kanssa. Metaani on erittäin käyttökelpoinen ja puhdas polttoaine, ja se soveltuu suoraan käytettäväksi olemassa olevassa kaasuinfrastruktuurissa.

Metaanilla on kaikista hiilivedyistä suurin energiatiheys, ja sen polttamisesta vapautuu näin ollen vähiten hiilidioksidia suhteessa energiasisältöön.

Metaanilla voidaan esimerkiksi lämmittää koteja, käyttää teollisuuslaitoksia tai ajaa erilaisia ajoneuvoja. Synteettinen metaani voidaan käyttää tuotantolaitoksen sijaintipaikalla, tai vaihtoehtoisesti syöttää ja jaella maakaasuverkon kautta. Maakaasuverkko itsessään toimii myös suurena energiavarastona.

Synteettinen metaani on kestävä vaihtoehto fossiilisille polttoaineille.

energy density of fuels

Metaania tuotetaan reagoimalla hiilidioksidia ja vetyä Sabatieren reaktiossa: CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O. Reaktiota voidaan katalysoida karkeasti ottaen kahdella tavalla: joko biologisesti ja matalassa lämpötilassa, tai metallikatalyytin avulla korkeassa lämpötilassa. Meidän teknologiamme perustuu biologiseen katalyysiin.

Erityisen positiivinen merkitys on sillä, että metaanin raaka-aineena hyödynnetään hiilidioksidia (CO2). Tällöin hiilidioksidi ei päädy päästönä ilmakehään, vaan siitä saadaan tuotettua metaania, jolla taas voidaan korvata fossiilisten polttoaineiden käyttöä. Q Powerin ainutlaatuinen kiintoainebioreaktori mahdollistaa erittäin tehokkaan kaasujen siirron ja biologisen tehokkuuden reaktorissa ilman paineistusta tai sekoitusta.

Prosessi on energia- ja kustannustehokas: kiintoainebioreaktori ei vaadi sekoitusta, paineistusta tai jatkuvatoimista nesteiden pumppausta. Prosessin lämpötila on noin 50-70 astetta, kun katalyysiteknologia edellyttää satojen asteiden lämpötiloja. Jatkuvaa laboratorioseurantaa ei myöskään tarvita. 82% vedyn sisältämästä energiasta saadaan muunnettua reaktorissamme metaaniksi.

methanation process

Happikaasutus ja synteesikaasun jalostus

Käsitelty puu ja muut ligniinipitoiset aineet, yhdyskuntaliete, muovit. Nämä ja muita materiaaleja voidaan muuttaa jätteestä arvokkaaksi hiilineutraalien polttoaineiden raaka-aineiksi. Kaasuttamalla raaka-aineet muutetaan synteesikaasuksi, arvokkaaksi polttoaineeksi.

Synteesikaasun jalostusreaktoreissamme voimme tuottaa synteesikaasusta vielä korkeamman lisäarvon polttoainetta, uusiutuvaa metaania. Tällä hetkellä voimme palvella ratkaisuillamme asiakastarpeita aina 250 kW kokoluokasta 20 MW+ kokoluokkaan saakka.

Kaasutuksessa kiinteä biomassa tai muu hiilipitoinen materiaali muunnetaan termisessä prosessissa synteesikaasuksi, joka koostuu pääasiassa häkäkaasusta (CO), vedystä (H2) ja hiilidioksidista (CO2). Q Powerin teknologiassa kaasutus tapahtuu korkeassa, (>yli 700 asteen) lämpötilassa optimoidulla palamisprosessilla, tuottaen puhtaan, palavan tuotekaasun.

Jos synteesikaasua halutaan käyttää biometaanin raaka-aineena, kaasun pitää olla tervatonta. Ainutlaatuisella kehitetyllä happikaasutusteknologialla voidaan tuottaa erittäin puhdasta, typpivapaata, tervatonta synteesikaasua. Huomattavan korkea kaasutuslämpötila (>1000 °C) tehostaa haitallisten yhdisteiden hajoamista kaasutusprosessissa.

Kaasuttamalla tuotettu synteesikaasu voidaan joko hyödyntää sellaisenaan tai jalostaa edelleen uusiutuvaksi metaaniksi metanointiteknologiallamme.

gasification

Synteesikaasu on itsessään arvokas polttoaine. Metaani voi kuitenkin polttoaineena olla vielä arvokkaampi, ja sitä voidaan käyttää sellaisenaan olemassaolevassa kaasuinfrastruktuurissa.

Yleensä synteesikaasun sisältämä häkä on mikrobeille erittäin myrkyllistä. Tietyt mikrobit pystyvät kuitenkin tuottamaan vedestä ja häkäkaasusta vetyä ja hiilidioksidia (CO + H2O ⇌ CO2 + H2) alhaisessa lämpötilassa ja paineessa. Q Power on eristänyt ja jalostanut onnistuneesti tällaisen mikrobikannan, jonka ympärille on kehitetty tehokas reaktoriteknologia. Tuotettu CO2 and H2 syötetään biometanointiprosessiimme, jossa syntyy synteettistä metaania (CH4 ).