Behovet av hållbar energi för att ersätta de fossila bränslena har kraftigt ökat med utsläppen av växthusgaser och global uppvärmning. Förgasning kan skapa en plattform för att producera ett antal olika produkter som kan ersätta fossila bränslen, och att vidare använda förorenade och alternativa bränslen under förgasning utökar denna möjlighet. Denna masteruppsats undersöker därför hur föroreningar påverkar förgasningsprocessen och möjligheten att använda alternativa bränslen så som havreskal, returträ och brödsmulor under förgasning. Experimentellt arbete har utförts med termogravimetrisk analys, TGA, i kombination med on-linemätningar av alkalimetaller i en ytjonisationsdetektor, SID. TGA och SID användes för att analysera utsläppen av alkalimetaller och hur de relaterar till bränslenas reaktivitet. Vidare gjordes teoretiska studier för att diskutera hur andra relevanta föroreningar påverkar förgasningsprocessen, hur föroreningarna fördelas i produkterna och potentialen att använda förorenade bränslen i Meva Energy AB:s förgasningsprocess. 

Resultaten indikerar att utsläppen från alkalimetaller ökade för alla testade bränslen jämfört med referensbränslet, träpellets från gran och tall. Reaktiviteten under TGA varierade med bränsletyp, havreskalet och brödsmulornas reaktivitet var lägre än träpelletsen medan returträets reaktivitet var högre. Även om reaktiviteten minskade under TGA för havreskalet och brödsmulorna är det möjligt att reaktiviteten ökar under förgasning i stor skala då alkalimetallerna som avges till gasfasen stannar vid bränslet under hela processen. Vidare resultat tyder på att användningen av de alternativa bränslen som prövats kan vara positivt för reaktiviteten under förgasning men de föroreningar som finns i ökade nivåer i bränslena kommer återfinnas i förhöjda koncentrationer i förgasningsprodukterna. Mer studier bör därför utföras i form av att följa föroreningarna under förgasningsprocessen och under pilottester i förgasaren på Meva Energy. 

The need for sustainable and clean energy sources to replace fossil fuels is rapidly rising with the increase in greenhouse gas emissions and climate change. Gasification can be used as a starting point to produce various products able to substitute fossil fuels, and the possibility of using alternative and contaminated fuels in gasification would provide even more of these opportunities. Therefore, this master’s thesis investigated the impact of contaminants on the gasification process, focusing on utilizing the feedstocks oat hulls, waste wood, and breadcrumbs as possible alternative fuels. Experimental work was conducted with thermogravimetric analysis, TGA, in combination with on-line measurements of alkali metals using a surface ionization detector, SID. The TGA-SID setup was used to assess the emissions of alkali metals, specifically potassium and sodium, and how they relate to the reactivity of the tested fuels. Further- more, a theoretical analysis examines how relevant contaminants affect the gasification process, the fate of contaminants, and the potential to utilize contaminated fuels at Meva Energy AB. 

The results indicate that the emissions of alkali metals were increased for all tested fuels compared to the reference fuel, wood pellets made from pine and spruce. The reactivity during char gasification varied, with oat hulls and breadcrumbs showing lower reactivity than wood pellets, whereas the reactivity of waste wood was higher. Despite the lowered reactivity of oat hulls and breadcrumbs, the reactivity during large-scale gasification might still be increased if the alkali metals stay in the gas with the fuels. The findings suggest that using the tested alternative fuels in gasification may benefit the char gasification reactivity, however, an increased level of contaminants will end up in the gasification products. Continued research is recommended, including monitoring the contaminants during gasification and pilot tests at Meva Energy AB.