La gassificazione della biomassa (CLG) basata sul chemical looping utilizzando un sorbente di calcio è un concetto avanzato per la produzione di idrogeno rinnovabile. La limitazione imposta dall'equilibrio di carbonatazione richiede che il gassificatore operi al di sotto dei 700 °C. Questa temperatura riduce significativamente la conversione del carbonato in vapore e, di conseguenza, limita la produzione di idrogeno. Il carbonato non convertito viene bruciato nel calcinatore, fornendo l'energia necessaria al mantenimento del processo. Ad oggi, le soluzioni proposte per generare un flusso di CO₂ pronto per il sequestro nel calcinatore includono: l'utilizzo di ossigeno puro da un'unità di separazione dell'aria (ASU) o l'integrazione di un altro circuito chimico per trasportare l'ossigeno al calcinatore tramite particelle di trasporto. In entrambi i casi, si ottiene un gas di combustione contenente CO₂ e vapore, da cui il vapore può essere facilmente separato per condensazione. Sebbene alcune di queste proposte siano molto interessanti, vi sono aspetti importanti che necessitano di miglioramenti:

1. La produzione di idrogeno dall'acqua (scissione dell'acqua) è molto limitata, poiché la gassificazione del carbonato con vapore al di sotto dei 700 ºC è molto lenta.

2. I processi necessari per produrre CO2 pronta per il sequestro sono estremamente costosi (ASU) o complessi (ciclo chimico con trasportatore di O2).

3. Il controllo preciso della circolazione dei solidi tra i reattori nei CLG è molto complesso, poiché è necessario ottimizzare contemporaneamente diversi processi (bilancio termico del circuito, cattura di CO2, conversione del catrame e rigenerazione del sorbente).

4. La disattivazione del sorbente con il numero di cicli è fortemente penalizzata dalle severe condizioni in cui generalmente viene effettuata la calcinazione.

5. La penalizzazione energetica, derivante dal lavorare ciclicamente tra una calcinazione molto endotermica ad alta temperatura e una carbonatazione esotermica a una temperatura molto più bassa, è molto elevata.

Questo progetto propone un processo che supera gli svantaggi precedenti, utilizzando un CLG in cui il calore necessario per la calcinazione è fornito dall'energia solare termica e il carbonio (e il catrame) vengono convertiti cataliticamente nel gassificatore.

Inoltre, durante il giorno, il CaO viene utilizzato per immagazzinare chimicamente l'energia solare, garantendo una produzione ininterrotta di H₂ nei periodi di assenza di radiazione solare. In sostanza, il processo proposto ossida la biomassa con vapore, utilizzando l'energia solare, e produce un flusso concentrato di H₂ nel gassificatore e un flusso di CO₂ pronto per essere sequestrato nel calcinatore.

Sebbene questo progetto non preveda la costruzione di un nuovo impianto pilota per dimostrare il potenziale del CLG solare proposto, si propone di studiarne sperimentalmente (oltre che teoricamente) gli aspetti e le sfide più importanti, utilizzando le infrastrutture esistenti all'interno del gruppo di ricerca. Verranno inoltre condotti uno studio di fattibilità tecnica ed economica, nonché una valutazione della sostenibilità ambientale.

Il team di ricerca è composto da membri provenienti da gruppi di ricerca spagnoli e internazionali. I due gruppi di ricerca spagnoli vantano una vasta e comprovata esperienza negli aspetti chiave da sviluppare in questo progetto.

Il progetto contribuisce a risolvere tre delle sfide energetiche del governo spagnolo, nonché diverse sfide specifiche dell'UE.