A gaseificação de biomassa baseada em ciclo químico (CLG) utilizando um sorvente de cálcio é um conceito avançado para a produção de hidrogênio renovável. A limitação imposta pelo equilíbrio de carbonatação exige que o gaseificador opere abaixo de 700 °C. Essa temperatura reduz significativamente a conversão do carbonato em vapor e, portanto, limita a produção de hidrogênio. O carbonato não convertido é queimado no calcinador, fornecendo a energia necessária para manter o processo. Até o momento, as soluções propostas para gerar um fluxo de CO₂ pronto para sequestro no calcinador incluem: o uso de oxigênio puro proveniente de uma unidade de separação de ar (ASU) ou a incorporação de outro ciclo químico para transportar oxigênio para o calcinador por meio de partículas transportadoras. Em ambos os casos, obtém-se um gás de combustão contendo CO₂ e vapor, do qual o vapor pode ser facilmente separado por condensação. Embora algumas dessas propostas sejam muito atraentes, há aspectos importantes que precisam ser aprimorados:

1. A produção de hidrogênio a partir da água (decomposição da água) é muito limitada, uma vez que a gaseificação do carbonato com vapor abaixo de 700 ºC é muito lenta.

2. Os processos necessários para produzir CO2 pronto para sequestro são extraordinariamente caros (ASU) ou complexos (ciclo químico com transportador de O2).

3. O controle preciso da circulação de sólidos entre reatores em CLGs é altamente complexo, pois vários processos precisam ser otimizados simultaneamente (balanço térmico do circuito, captura de CO2, conversão de alcatrão e regeneração do sorvente).

4. A desativação do sorvente com o número de ciclos é fortemente penalizada pelas severas condições sob as quais a calcinação é geralmente realizada.

5. A penalidade energética resultante do trabalho cíclico entre uma calcinação muito endotérmica a alta temperatura e uma carbonatação exotérmica a uma temperatura muito mais baixa é muito alta.

Este projeto propõe um processo que supera as desvantagens anteriores, utilizando um gaseificador de ciclo fechado (CLG) no qual o calor necessário para a calcinação é fornecido por energia solar térmica, e o carbono (e o alcatrão) são convertidos cataliticamente no gaseificador.

Além disso, durante o dia, o CaO é utilizado para armazenar quimicamente a energia solar, garantindo a produção ininterrupta de H2 durante períodos sem radiação solar. Essencialmente, o processo proposto oxida a biomassa com vapor, utilizando energia solar, e produz um fluxo concentrado de H2 no gaseificador e um fluxo de CO2 pronto para sequestro no calcinador.

Embora este projeto não proponha a construção de uma nova planta piloto para demonstrar o CLG solar proposto, ele propõe estudar experimentalmente (além teoricamente) os aspectos e desafios mais importantes, utilizando a infraestrutura existente no grupo de pesquisa. Um estudo de viabilidade técnica e econômica, bem como uma avaliação de sustentabilidade ambiental, também serão realizados.

A equipe de pesquisa é composta por membros de grupos de pesquisa espanhóis e internacionais. Os dois grupos de pesquisa espanhóis possuem vasta e comprovada experiência nos principais aspectos a serem desenvolvidos neste projeto.

O projeto contribui para três dos desafios energéticos do Governo espanhol, bem como para vários dos desafios específicos da UE.