Kullgass

Kullgass er en brennbar syntesegass som oppstår ved forgassing eller forbrenning av kull. Forgassing innebærer normalt en kjemisk reaksjonsprosess, mens forbrenning (karboniséring) i denne sammenheng oppstår gjennom brenning til koks eller gjennom destillasjon ved hjelp av oksygen eller damp. Den karboniseringen av biologisk materiale som i sin tid skapte det fossile brenslet, videreføres og materialet når et høyere energiinnhold ved å omvandles fra kull til kullgass (COH2), som inneholder en betydelig mengde energi. Denne kan brukes både som brensel for gassturbiner i kraftverk, og i forbrenningsmotorer.

Den tilsvarende syntesegassen fra forbrenning av koks kalles koksgass, og anvendes også i noen få, moderne gasskraftverk. Koksgass framstår i ulike former, enten som såkalt vanngass (water gas), eller som eksotermisk produksjonsgass (producer gas).

Når oksygen blåses gjennom kull eller koks, reagerer brenslet med luften og det oppstrår karbonmonoksid (CO). Man fant etter hvert ut at ved å blande luften med damp ville vanndampen reagere og skape hydrogen som sammen med karbonmonoksiden økte energiinnholdet i kullgassen. Energiinnholdet øker når man lykkes i å redusere innholdet av nitrogen og karbondioksid (CO2) i gassen. William Siemens gjorde fremskritt med nitrogenproblemet på 1850-tallet. Selve prosessen bærer potensialet til å være eksotermisk og ikke avgi CO2 til atmosfæren. Biproduktene av kullgass er koks, kulltjære og ammoniakk.

Anvendelse

Skotten William Murdoch introduserte lysgass for bybruk på 1790-tallet. Fra 1800-tallet ble kullgass produsert ved destillasjon i gassverk eller ved koks-prosessen, og brukt til gatebelysning og husholdningsbruk. Fram til naturgass ble utvunnet fra naturen fra 1960-tallet, var kullgass hovedkilden til gassbruk i Europa og USA, og de fleste byer hadde et gassverk.

skjematisk tegning av destillasjonstårn for industribruk.

Typisk innhold i bygassen var:

• Hydrogen – 50%
• Metan – 35%
• Karbonmonoksid – 10%
• Etylen – 5%

Under andre verdenskrig ble kullgass brukt til framdrift av biler, eksempelvis i Tyskland, for å avhjelpe mangelen på råolje og bensin.

I dag produseres kullgass – i likhet med de andre syntetiske industrigassene – gjennom kullforbrenningen i anlegg som forbrenner kull (smelteverk, kullkraftverk, osv), og forsynes til videre energibruk i gassforbrenningsanlegg gjennom rørledninger. Enkelte moderne gasskraftverk nytter kullgass som tilleggsbrensel i produksjonen av elektrisitet eller kraftverme i gassturbiner. Et kullkraftverk kan også utstyres med gassturbiner og nytte kullgass i generasjonen av elektrisitet – på den måten utviskes skillet mellom kull- og gasskraftverk. Ved modernisering av turbiner i kullkraftverk kan de ofte nytte både kullgass og naturgass i kraftproduksjonen.

I Sør-Afrika arbeidet statsselskapet SASOL mye med å produsere kullgass og annen syngass til forbrenning for å motvirke effekten av oljeboikotten under apartheid-regimet.