Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Användning av plasmaförgasning för framställning av syntetiskt jetbränsle
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Energy Technology.
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Energy Technology.
2015 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Use of plasma gasification for production of synthetic jet fuel (English)
Abstract [en]

Using plasma gasification to create synthetic jet fuel is a relative new method that could be a suitable option to make the aviation industry more sustainable. Bromma Airport in Stockholm has been used as a potential case to sustain the flights with this type of fuel. Plasma gasification is the process of dissolving organic material into its elemental particles at very high temperatures. Since no oxygen is supplied, no combustion takes place and therefore no emissions are released. The slag created of the non-organic material can be used as a construction material. The product produced is a gas rich in energy, which can be processed in a Fischer-Tropsch reactor into liquid fuel after cleaning. The need of a plant on Bromma Airport has been identified, and a suitable location in the southern part of the airfield has been found. Estimated area needed for the plant is 10 300 m2 . The feedstock for the process is waste from the forest industry, so called grot. To remove the bio waste from the land has a positive effect on the regrowth of the forest, and the feedstock arrives to the plant in the shape of woodchip. In order to produce the airport’s yearly need of jet fuel of 52 300 m3 , a total of 229 700 tonne woodchip is needed. That corresponds to a truck arriving at the plant every 33rd minute within 12 hours per day every day the plant is operating. Positive effects of using the produced fuel is a more clean combustion in the jet engines, less wear-and-tear on the turbine blades, and lower Sulphur content in the airplane’s exhaust gas. Since the energy density of the produced fuel is lower than the standard jet fuel, a larger volume is needed in order to reach the same amount of energy. The technology of the plasma gasification in the plant is based on that of Solena Fuels, where a carbon catalytic bed distributes the heat evenly from the six plasma torches that are needed. The plasma torches have a total power need of 127 800 MWh/year. In a suggestion to lower the need of electricy, a Rankine cycle can deliver 21 556 MWh/year to the process. The Fischer-Tropsch process is carried out using a coboltbased catalyst, and with the use of micro-channels the efficiency between gas and liquid fuel can be improved.

Abstract [sv]

Att använda plasmaförgasning för att framställa syntetiskt jetbränsle är en relativt ny metod som skulle kunna vara ett lämpligt alternativ för att göra luftfarten mer hållbar. I denna fallstudie har Bromma Flygplats i Stockholm används som en potentiell plats vid byggandet av en kombinerad plasmaförgasning- och Fischer-Tropschanläggning för att tillverka ett syntetiskt och hållbart jetbränsle för flygplatsens avgående flygningar. Plasmaförgasning innebär att organiska molekyler bryts upp i sina beståndsdelar i frånvaro av syre vid mycket höga temperaturer. Produkten som bildas är en energirik gas, inga avgaser släpps ut och slaggprodukten kan användas som konstruktionsmaterial. Efter att gasen har blivit renad kan gasen genom en FischerTropschprocess omvandlas till flytande biodiesel. Behovet av en anläggning har fastställts och en potentiell lokalisering har identifierats vid Bromma Flygplats södra del och anläggningen förmodas uppta ca 10 300 m2 . Användningen av anläggningen skulle hjälpa flygplatsen att uppfylla uppsatta miljömål. Råmaterialet som används i plasmaförgasningen är i denna fallstudie grot, det vill säga grenar och toppar från avverkningsplatser. Uttag av grot verkar positivt för skogen och anländer till anläggningen i form av flis. Flygplatsens behov av bränsle uppgår till 52 300 m3 anpassat till energiinnehållet i det framtagna jetbränslet. Detta går att producera av 229 700 ton grot, vilket motsvarar en leverans med lastbil var 33:e minut under 12 timmar per dygn för varje dygn anläggningen är i bruk. Fördelar med att använda det framställda bränslet innebär en renare förbränning i flygmotorerna, mindre slitage på turbinbladet samt lägre svavelhalter i avgaserna. Då energidensiteten är något lägre i det framställda biobränslet behövs något större volym för att uppnå samma energihåll. Plasmaförgasningen sker med en teknik utvecklad av Solena Fuels, där en kolkatalysatorbädd kan bidra till en jämn värmefördelning från de sex plasmafacklorna som gemensamt kräver en effekt på 127 800 MWh/år. För att delförse anläggningen med elektricitet har ett förslag på en Rankinecykel utformats, som skulle kunna bidra med 21 556 MWh/år till plasmafacklorna. FischerTropschprocessen sker med en kobolt-katalysator och med hjälp av mikrokanaler i reaktorn kan omvandlingsfakorn för gas till diesel förbättras.

Place, publisher, year, edition, pages
2015.
National Category
Energy Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-170876OAI: oai:DiVA.org:kth-170876DiVA: diva2:840776
Subject / course
Energy Technology
Educational program
Master of Science in Engineering - Mechanical Engineering
Available from: 2015-07-14 Created: 2015-07-09 Last updated: 2015-07-14Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1165 kB)181 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1165 kBChecksum SHA-512
a0dc6bec3f0aafaf565d277c17e9fcebb9ae49c67dfeff154b03e24bcef1c13888e621dc51f20db5983ff4a0cb80a18cebda399ad767e971cc654c3fbb84694e
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Energy Technology
Energy Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 181 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 434 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf