Vid termisk förgasning bryts biomassa, exempelvis restprodukter från skogsbruk eller jordbruk, ner vid hög temperatur i närvaro av ett förgasningsmedium (luft, syre, ånga etcetera). Vid luftblåst förgasning bildas rå biosyngas med innehåll av kväve (ca 50 % av gasen består av kväve). Rå biosyngas kan främst användas för produktion av processvärme eller el, exempelvis i en gasmotor. Processen kan även optimeras så man får en restprodukt i form av ett fast biokol som bland annat kan användas som jordförbättringsmedel för att binda kol i marken och höja markens bördighet eller ersätta fossilt kol i industriella processer.
Vid framställning av biometan eller andra förädlade biobränslen används normalt inte luftblåst förgasning då det är för dyrt eller för svårt att avskilja kvävet. I stället används kontrollerad syrgas- eller ångblåst förgasning. Då bildas en kvävefri biosyntesgas (även kallad syngas) bestående av främst kolmonoxid (CO) och vätgas (H2), och om processen drivs vid en temperatur under ca 900⁰C även en viss mängd metan (CH4) och eten (C2H4). Syntesgasen kan sedan omvandlas till en mängd olika bränslen eller kemikalier genom att den behandlas i olika efterföljande reningssteg och omvandlingsprocesser, exempelvis metanisering. Det går också att framställa andra energigaser från syntesgasen såsom ren vätgas eller biogasol, eller helt andra bränslen som metanol, DME och Fischer-Tropsch-diesel. Vid förädling till vätgas men också till korta kolväten som metan eller DME så finns stora möjligheter att uppnå negativa utsläpp genom att den koldioxid som avskiljs i förädlingen kan lagras eller återanvändas genom så kallad BECCUS (Bio Energy Carbon Capture and Utilisation or Storage).
Medan småskalig luftblåst förgasning för kraftvärmeproduktion redan är kommersialiserad är framställning av syntesgas från biomassa och vidareförädling till drivmedel en mer avancerad process som fortfarande inte har implementerats i kommersiell produktion.
Fördelar med förgasningstekniken är bland annat att tekniken ger högt utbyte av högvärdig energi eller biodrivmedel som biometan, att produktionspotentialen är mycket stor eftersom det finns stora mängder restprodukter från skogs- och jordbruk i Sverige som genom förgasningstekniken kan nyttiggöras och att den är flexibel både vad gäller biomassaråvara och slutprodukt. Fördelen med biometan, till skillnad från annan drivmedelsframställning via förgasning, är att kostnadseffektivitet kan uppnås i mindre skala tack vare utvecklingen av ångblåst förgasning där värmen för processen kommer från förbränning i en separat reaktor. Tekniker som separerar förgasningsprocessen och värmeproduktionen för att driva processen brukar kallas indirekt förgasning.
Förgasningsanläggningar går med fördel att bygga som bioraffinaderier i anslutning till andra industriprocesser eller kraftvärmeverk. Då kan förnybara energiprodukter produceras från restprodukter och spillvärme tas till vara och på så sätt kan mycket hög totalverkningsgrad uppnås.
Som redan nämnts finns det olika förgasningstekniker som förgasar biomassan vid olika tryck, temperaturer och förgasningsmedium (luft, ånga, syrgas). Det utvecklas också olika tekniker för rening och bränslesyntes. Teknikvalen har olika fördelar beroende på vilken råvara som används, anläggningsstorlek och önskad slutprodukt. I Sverige har det bedrivits omfattande forskning och demonstration kring förgasningsteknik och olika omvandlingsprocesser.
Exempel på biomassaförgasning i Sverige
- Demonstration av en annan indirekt förgasningsteknik (WoodRoll®) pågår vid Höganäs AB:s järn- och metallpulverfabrik i Höganäs i samarbete med Cortus AB i en 6 MW anläggning som invigdes 2018. Syntesgasen används direkt som processvärme i fabriken. Vidareförädling av syntesgasen till exempelvis biometan är också fullt möjligt och pilotförsök har gjorts.
- Meva Energy färdigställde 2023 en kommersiell anläggning för produktion av 4,5 MW rå biosyngas från träspill i syfte att ersätta industriell konsumtion av fossilgas av hos pappersbruket Sofidel Sweden i Kinda kommun.
- Emåmejeriet i Hultsfred har installerat en förgasningsanläggning med luftblåst förgasning i mikroskala (Volter-förgasare) för produktion av processvärme och el från träflis.
- Phoenix BioPower har undertecknat avsiktsförklaring med en svensk projektutvecklare inom BECCS (Bio Energy Carbon Capture and Storage) för utveckling och konstruktion av en förgasningsanläggning med gasturbin för koldioxidnegativ biokraft. Anläggningen kommer preliminärt att ha en effekt på 16 MWe och kunna fånga upp cirka 100 000 ton grön koldioxid varje år. Det gemensamma målet är att anläggningen ska tas i drift senast 2030, med placering i Sverige.
- Uniper och Sasol ecoFT planerar en anläggning för storskalig produktion av bioelektrobränsle i Sollefteå. Anläggningen ska producera 100 000 ton flygbränsle per år, via biomassaförgasning (100 MW) samt elektrolys (200 MW).
- Företaget FerroSilva planerar en förgasningsanläggning vid Ovakos stålverk i Hofors för framställning av fossilfri järnsvamp med planerad driftstart år 2026, och en kapacitet för produktion av 50 000 ton fossilfri järnsvamp.
- Biometanproduktion genom indirekt förgasning av skogsbiomassa har fram till våren 2018 skett i förkommersiell skala (20 MW) i demonstrationsanläggningen GoBiGas i Göteborg av Göteborg Energi i samarbete med Chalmers. Biometanet har matats in på det västsvenska gasnätet.