Svavel skyddar stålet i biobränslepannor

Problemen med snabb korrosion har funnits ända sedan biobränslena började användas i Sverige i mitten av 1990-talet. Man byggde speciella fjärrvärmepannor för eldning med pellets, ved och skogsavfall, men det blev genast problem med strejkande värmeväxlare. För att lösa problemen fick fjärrvärme- och kraftproducenter över hela landet byta ut det gamla kolstålet i sina pannor mot höglegerat stål med högre härdighet. Ett material som använts för att undvika korrosion är ferritiskt stål. Det innehåller 11 procent krom och är ett vanligt förekommande material i dagens fjärrvärmeverk. Kromet i stålen bildar ett ytskikt av kromoxid som ska skydda mot nedbrytning. Men forskning gjord av Karin Segerdahl vid institutionen för oorganisk miljökemi på Chalmers visar att kromet läcker ut istället. Det förångas sedan till sexvärt krom, som är giftigt.

Sameldning och förbättrat stål

För att undvika korrosion eldas biobränslepannorna på en lägre temperatur än vanliga fossileldade pannor. De ger därför en lägre elverkningsgrad. Ett sätt att minska korrosionen och samtidigt öka effektiviteten är att ändra på förbränningsprocessen. Jan-Erik Svensson, docent i oorganisk miljökemi vid Chalmers Kompetenscentrum för högtemperaturkorrosion, HTC, kan ge exempel på ett par tänkbara förändringar. En åtgärd är att minska mängden vattenånga som avges från bränslet. Dessutom är det viktigt att få bort de avlagringar av alkalisalter som uppkommer på stålytan vid vedeldning. Ett förslag till lösning på problemet med avlagringar är att tillsätta svavel i bränslet. Sameldning med torv, som innehåller svavel, fungerar också. En annan aspekt av korrosionsproblemet är stålets motståndskraft. En höjning av kisel- och manganhalterna är en lösning som studeras. Att ändra kombinationerna av legeringen ger också effekt. På det här området samarbetar forskarna på Chalmers med stålindustrin och förhoppningsvis ska det finnas några färdiga alternativ inom de närmaste åren.