FERMENTACJA METANOGENNA


FERMENTACJA METANOGENNA – OPEN KIMONO

Due Diligence Technologiczne TITAN

Poufne Ujawnienie Technologiczne — Udostępniane na Podstawie NDA

Syngas Project sp. z o.o. | TITAN

1. CEL DOKUMENTU

Niniejszy dokument przedstawia czytelnikowi Due Diligence szczegółowe informacje techniczne dotyczące architektury Fermentacji Metanogennej zastosowanej w platformie TITAN.

Nasze materiały publiczne wyjaśniają, co robi TITAN.

Ten dokument wyjaśnia, w jaki sposób zamierzamy to realizować.

W ramach NDA Syngas Project przedstawia podstawę projektową, biologiczne parametry operacyjne, konfigurację modułową, interfejs Gazu Generatorowego Wodorowego — Hydrogen Producer Gas (HPG), główne strumienie wejściowe i wyjściowe, integrację z Fermentacją Acetogenną, filozofię operacyjną oraz status technologii — informacje, których nie ujawniamy w naszych ogólnodostępnych materiałach.

TITAN nie jest programem badawczym, którego celem jest ustalenie, czy biologiczna metanizacja działa.

Technologie metanogenne zostały już opracowane, zademonstrowane i wdrożone przez liderów tej branży. TITAN integruje tę istniejącą technologię z lądową platformą HPG oraz Ukierunkowanej Fermentacji Mikrobiologicznej.

Po otrzymaniu przez projekt zielonego światła, pozostałe prace technologiczne przechodzą zasadniczo do normalnego procesu realizacji projektu:

Potwierdzenie Dostawcy → Projektowanie Szczegółowe → Dokumentacja Warsztatowa → Prefabrykacja → Montaż → Rozruch → Testy Wydajnościowe

2. PRZEMYSŁ ODNAWIALNYCH MOLEKUŁ

We wczesnym etapie rozwoju przemysłu odnawialnych molekuł wodór stanowił eleganckie rozwiązanie chemiczne.

Energia elektryczna ze źródeł odnawialnych może poprzez elektrolizę rozdzielać wodę na wodór i tlen. Szybki rozwój morskiej energetyki wiatrowej stworzył naturalną drogę do produkcji odnawialnego wodoru na bardzo dużą skalę.

Wodór nie jest jednak końcem historii odnawialnych molekuł.

Metan jest codziennie wykorzystywany przez gospodarstwa domowe i przemysł.

Metanol jest ważnym surowcem chemicznym i coraz istotniejszym paliwem morskim.

Etanol jest powszechnie stosowaną molekułą przemysłową i może być przetwarzany w procesie Alcohol-to-Jet na Zrównoważone Paliwo Lotnicze — SAF.

Aceton i butanol tworzą kolejne możliwości w szerszej rodzinie procesów fermentacyjnych.

Transformacja odnawialna nie jest już zatem wyłącznie dyskusją o wodorze.

Staje się przemysłem odnawialnych molekuł.

Wyzwaniem jest produkcja na skalę przemysłową i po akceptowalnym koszcie molekuł, których społeczeństwo już dziś potrzebuje, wykorzystując do tego zasoby odnawialne.

3. DWIE KOMPLEMENTARNE DROGI DO SKALI

Rozwinęły się dwa komplementarne modele produkcji odnawialnych molekuł.

OFFSHORE — NAJPIERW ELEKTRONY

Model offshore zaczyna się od odnawialnej energii elektrycznej:

Wiatr → Energia Elektryczna → Elektroliza → H₂ + O₂

Odnawialny wodór może następnie zostać połączony z odnawialnym lub odzyskanym biogenicznym CO₂ w celu produkcji metanu, metanolu i innych odnawialnych molekuł.

ONSHORE — NAJPIERW WĘGIEL ODNAWIALNY

Model onshore zaczyna się od odnawialnego węgla:

Węgiel Odnawialny → Zgazowanie → HPG

Hydrogen Producer Gas dostarcza wodór oraz związki węgla, które mogą zostać skierowane do dalszych biologicznych i chemicznych procesów konwersji.

Syngas Project działa zdecydowanie w ramach tego lądowego modelu HPG.

Offshore ogranicza wyłącznie to, ile wieje wiatr.

Onshore ogranicza to, ile rośnie węgla odnawialnego.

Żaden z tych zasobów nie jest nieograniczony.

Oba mogą jednak wspierać ogromny przemysł odnawialnych molekuł.

Co najważniejsze, oba modele coraz częściej wykorzystują te same technologie downstream.

Różne zasoby upstream. Wspólne molekuły downstream.

4. TLEN I BIOGENICZNY CO₂

Modele offshore i onshore są komplementarne, a nie konkurencyjne.

Elektroliza wytwarza tlen równolegle z wodorem.

Lądowe przetwarzanie węgla odnawialnego może odzyskiwać biogeniczny CO₂, jednocześnie wymagając tlenu w określonych częściach architektury procesowej.

Tworzy to możliwość wartościowej wymiany zasobów:

O₂ przemieszcza się w kierunku procesów przetwarzania węgla odnawialnego.

Biogeniczny CO₂ przemieszcza się w kierunku produkcji molekuł opartej na odnawialnym wodorze.

Technologie upstream mogą być różne.

Przemysł molekuł downstream coraz bardziej je ze sobą łączy.

5. CZYM JEST FERMENTACJA METANOGENNA?

Fermentacja Metanogenna jest biologicznym procesem konwersji wodoru i dwutlenku węgla do metanu z wykorzystaniem metanogennych Archeonów (Archaea).

Podstawowa reakcja:

4H₂ + CO₂ → CH₄ + 2H₂O

Sama biologia jest niezwykle stara.

Archeony metanogenne odpowiadają również za końcowy etap produkcji metanu w konwencjonalnej Fermentacji Beztlenowej — Anaerobic Digestion (AD).

Przemysłowa Fermentacja Metanogenna zmienia przede wszystkim środowisko pracy tych mikroorganizmów.

W konwencjonalnym AD mokry materiał organiczny przechodzi przez kilka etapów biologicznych, zanim odpowiednie substraty staną się dostępne dla mikroorganizmów metanogennych.

TITAN podchodzi do tego inaczej.

Najpierw przygotowujemy pożywienie.

Jakość pracy biologicznej zależy od jakości pożywienia, środowiska i warunków pracy.

Fermentacja Metanogenna przestaje być wyłącznie procesem przetwarzania odpadów.

Staje się biotechnologią przemysłową.

6. UKIERUNKOWANA FERMENTACJA MIKROBIOLOGICZNA — TMF

Syngas Project określa szerszą architekturę biologiczną TITAN jako Targeted Microbial Fermentation — TMF, czyli Ukierunkowaną Fermentację Mikrobiologiczną.

Zgazowanie przygotowuje węgiel. Fermentacja produkuje molekułę.

7. TITAN HPG — POŻYWIENIE BIOLOGICZNE

TITAN rozpoczyna proces od suchego węgla odnawialnego, początkowo w postaci pozostałości leśnych.

Pozostałości leśne nie trafiają do systemu fermentacji.

Najpierw są zgazowywane.

Pozostałości Leśne → Zgazowanie → Hydrogen Producer Gas

HPG jest następnie głęboko oczyszczany i kondycjonowany przed wejściem do biologicznej granicy procesu.

HPG → Głębokie Oczyszczanie → Kondycjonowanie → Fermentacja Biologiczna

System biologiczny nie musi zatem przetwarzać heterogenicznych pozostałości leśnych.

TITAN dostarcza przygotowane pożywienie gazowe do granicy procesu biologicznego.

8. PODSTAWA PROJEKTOWA TITAN — 25 MW

TITAN wykorzystuje Fermentację Metanogenną w modułowej jednostce o mocy 25 MW.

Każda jednostka składa się z:

2 × 12,5 MW = 25 MW

Parametry te stanowią historyczną podstawę projektową TITAN opracowaną w ramach prac technicznych Syngas Project z wiodącymi dostawcami technologii metanogennych, w tym Electrochaea.

Nie stanowią one aktualnej gwarancji dostawcy. Ostateczne gwarancje urządzeń oraz wartości interfejsów zostaną potwierdzone w ramach wybranego pakietu technologicznego i projektu szczegółowego.

9. FAZOWANIE FERMENTACJI METANOGENNEJ TITAN

Wartość 25 MW określa jednostkę modułową.

Nie określa instalacji Fazy 1.

25 MW to jednostka.

50 MW to Faza 1.

100 MW to kompletna platforma Metanogenna.

10. GRANICA HPG / PROCESU BIOLOGICZNEGO

Technologia fermentacji nie jest odpowiedzialna za rozwiązanie problemu heterogenicznego odpadu na wejściu.

TITAN przygotowuje pożywienie przed granicą biologiczną.

11. STRUMIENIE WEJŚCIOWE I MATERIAŁY EKSPLOATACYJNE

12. STRUMIENIE WYJŚCIOWE

*Arytmetyczna ekstrapolacja historycznej podstawy dla jednostki 25 MW. Ostateczne zintegrowane parametry podlegają potwierdzeniu w ramach projektu dostawcy i gwarancji wydajności.

13. FERMENTACJA METANOGENNA + ACETOGENNA — OBOK SIEBIE

Fermentacja Metanogenna i Acetogenna są odrębnymi procesami biologicznymi produkującymi różne molekuły.

Ich granice biologiczne pozostają oddzielne.

Znaczna część kosztownej infrastruktury otaczającej te granice jest jednak wspólna.

Granice biologiczne są oddzielne. Otaczająca je infrastruktura jest wspólna.

Technicznie oba procesy mogą działać niezależnie.

W ramach TITAN wspólna infrastruktura HPG, energii, wody, sterowania, laboratorium, obsługi i CAMPUS powoduje, że ich integracja jest komercyjnie nierozłączna.

14. INTEROPERACYJNOŚĆ TITAN

TITAN wytwarza wspólny, przygotowany zasób gazowy.

Dzięki temu możemy decydować, jakie zadanie w danym momencie ma wykonywać HPG.

TITAN jest interoperacyjną platformą produkcji odnawialnych molekuł.

15. MIKROORGANIZMY MOGĄ POCZEKAĆ

Archeony metanogenne zapewniają istotną cechę operacyjną.

Jeżeli gazowe pożywienie jest czasowo niedostępne, populacja mikroorganizmów nie musi być tworzona od początku.

W odpowiednich, kontrolowanych warunkach Archeony mogą pozostać w środowisku fermentacyjnym i oczekiwać na ponowne zapewnienie odpowiednich warunków zasilania.

Nie przestajemy produkować HPG. Zmieniamy to, czego od HPG w danym momencie wymagamy.

16. GOTOWOŚĆ TECHNOLOGICZNA — ZIELONE ŚWIATŁO

Technologia czeka na zielone światło.

17. PUBLICZNIE DOSTĘPNE DOWODY ROZWOJU BRANŻY

Poufna podstawa projektowa TITAN funkcjonuje w ramach szerszego, międzynarodowego przemysłu biologicznej metanizacji.

Przykłady te stanowią publicznie dostępne dowody dojrzałości branży. Nie są przedstawiane jako projekty TITAN.

18. NIE KONKURUJEMY Z AD

Syngas Project nie rozwija Fermentacji Metanogennej po to, aby zastąpić Fermentację Beztlenową — AD.

Wręcz przeciwnie. Intensywnie pracujemy nad tym, aby AD było lepsze.

AD jest doskonałym rozwiązaniem dla niewłaściwie ulokowanego węgla znajdującego się w środowisku mokrym.

Mokry węgiel organiczny powinien być kierowany do procesu naturalnie dostosowanego do mokrego węgla.

Suchy węgiel odnawialny powinien być kierowany do procesu naturalnie dostosowanego do suchego węgla.

W rzeczywistym świecie oba zasoby występują obok siebie.

19. MOKRE I SUCHE STRUMIENIE IDĄ W PARZE

Mokry węgiel podąża ścieżką mokrą.

Suchy węgiel podąża ścieżką suchą.

Zarządzanie nimi obok siebie — zarówno w środowisku wiejskim, jak i miejskim — jest podstawą efektywnego i zrównoważonego wykorzystania zasobów.

20. AD — NIEDOKOŃCZONA PRACA

AD bardzo dobrze wykonuje pierwszy etap konwersji mokrego węgla.

Produkcja metanu nie musi jednak oznaczać końca drogi tego węgla.

Proces pozostawia również biogeniczny CO₂, wodę, składniki odżywcze, poferment, węgiel resztkowy oraz potencjalne zanieczyszczenia.

Niezależnie od tego, czy fermentor znajduje się w gospodarstwie rolnym, zakładzie spożywczym czy publicznej oczyszczalni ścieków, pozostaje to samo pytanie:

Co robimy z tym, co pozostało?

AD nie jest technologią dnia wczorajszego.

To niedokończona praca.

21. NOWA GENERACJA AD — CELE SYNGAS PROJECT

#CelKierunek Rozwoju
1Lepsze mikroorganizmyIdentyfikacja i rozwój bardziej wydajnych konsorcjów mikroorganizmów non-GMO
2Szybsze uruchomienie biologiczneSkrócenie okresu startowego tam, gdzie jest to technicznie możliwe
3Lepsza fermentacjaPoprawa konwersji, stabilności i czasu fermentacji
4Szerszy zakres surowcówLepsze zarządzanie trudnymi mokrymi strumieniami organicznymi
5Lepsze zarządzanie gazemLepsza kontrola siloksanów i innych niepożądanych związków
6Odzysk biogenicznego CO₂Traktowanie CO₂ jako odnawialnego zasobu węgla
7Lepsze zarządzanie wodąIntegracja oczyszczania i odzysku AQUIS
8Nowe zanieczyszczeniaLepsze zarządzanie PFAS, MNP i innymi nowymi zanieczyszczeniami
9Lepsze zarządzanie pofermentemPoprawa separacji ciecz / ciało stałe
10Odzysk węgla resztkowegoPrzygotowanie odpowiedniej frakcji bogatej w węgiel do zgazowania
11Integracja obszarów wiejskichWspólne zarządzanie mokrymi zasobami rolniczymi oraz suchymi zasobami leśnymi i rolniczymi
12Integracja miejskaIntegracja ścieków, osadów i odpowiednich odzyskanych strumieni suchego węgla

Lepsze mikroorganizmy. Lepsza woda. Lepsze zagospodarowanie frakcji stałych. Więcej odzyskanego węgla.

Naszym celem nie jest mniejszy sektor AD.

Naszym celem jest lepiej funkcjonujący sektor AD.

22. AQUIS — DOMKNIĘCIE ŚCIEŻKI MOKREGO WĘGLA

Celem jest odzyskanie większej ilości użytecznego węgla z każdej tony materiału wchodzącego do systemu.

23. RAMY REGULACYJNE UE

Powyższe akty określają kontekst regulacyjny.

Nie należy ich interpretować jako automatycznej certyfikacji TITAN, LRNG, HPG lub określonej ścieżki surowcowej.

Kwalifikowalność, certyfikacja i zgodność będą zależeć od rzeczywistego surowca, ścieżki produkcyjnej, instalacji, łańcucha pochodzenia oraz produktu końcowego.

24. OD MW DO GW

Dwadzieścia instalacji o mocy 50 MW tworzy 1 GW mocy Metanogennej.

To nie jest już rynek demonstracyjny.

To przemysłowa platforma odnawialnych molekuł.

25. WYŚCIG SKALI ONSHORE–OFFSHORE

Dwie komplementarne platformy odnawialnych molekuł rozwijają się w kierunku skali GW.

Offshore zaczyna się od wiatru.

Onshore zaczyna się od węgla odnawialnego.

To jest fundamentalna różnica.

Offshore, jedynym ograniczeniem jest to, ile wieje wiatr.

Onshore, ograniczeniem jest to, ile rośnie węgla odnawialnego.

Oba modele pobudzają wyobraźnię.

Oba coraz częściej wykorzystują wspólne technologie downstream.

Oba mają potencjał produkcji odnawialnych molekuł w skali pozwalającej na istotne zastępowanie molekuł pochodzenia kopalnego.

Wyścig skali nie jest zatem konkurencją wodór kontra metan.

Nie jest też konkurencją offshore kontra onshore.

Jest to wyścig o produkcję odnawialnych molekuł w skali GW.

Konkurencja pomiędzy tymi dwoma modelami jest korzystna.

Napędza technologię.

Napędza efektywność.

Napędza skalę.

I napędza przystępność cenową.

Zrównoważony rozwój musi oznaczać również przystępność cenową.

26. WNIOSKI DUE DILIGENCE

Technologia Metanogenna TITAN stanowi jeden z elementów szerszej architektury produkcji odnawialnych molekuł.

Zgazowanie przygotowuje węgiel odnawialny.

HPG zapewnia przygotowane gazowe pożywienie biologiczne.

Archeony metanogenne produkują odnawialny metan.

Mikroorganizmy acetogenne produkują etanol 2G.

Granice biologiczne pozostają oddzielne, natomiast otaczająca je infrastruktura jest w znacznym stopniu wspólna.

Wspólne HPG, woda, ciepło, energia, laboratorium, sterowanie, organizacja operacyjna oraz infrastruktura CAMPUS powodują, że Fermentacja Metanogenna i Acetogenna są w ramach TITAN komercyjnie nierozłączne.

AD uzupełnia mokrą część lądowego systemu odzysku węgla.

AQUIS tworzy rozwijający się pomost pomiędzy oczyszczaniem wody, zarządzaniem zanieczyszczeniami i dalszym odzyskiem węgla.

TITAN zapewnia ścieżkę suchego węgla odnawialnego.

Skala jest równie prosta:

25 MW to jednostka.

50 MW to Faza 1.

100 MW to kompletna platforma Metanogenna.

20 × 50 MW = 1 GW.

A szerzej rozumiany przemysł odnawialnych molekuł dysponuje dwoma ogromnymi i komplementarnymi zasobami:

Offshore, jedynym ograniczeniem jest to, ile wieje wiatr.

Onshore, ograniczeniem jest to, ile rośnie węgla odnawialnego.

Fermentacja Metanogenna nie czeka na kolejny fundamentalny przełom biologiczny.

Czeka na zielone światło.

POUFNE — UDOSTĘPNIANE DO CELÓW DUE DILIGENCE NA PODSTAWIE NDA

Syngas Project sp. z o.o. | TITAN