Vad är framtiden inom gasuppgradering?

Transkript

1 Vad är framtiden inom gasuppgradering?

2 Vad är det som bestämmer hur framtiden skall gestalta sig?

3 Det är en intressant filosofisk fråga generellt!...men hur ser det ut för gasuppgradering?

4 Två nyckelfrågor: Hur skall gas användas i framtiden? Hur skall distribution av gas ske?

5 Några ord om uppgradering och dagsläget Uppgradering Fordonsbränsle 97 vol-% metan 3 vol-% koldioxid och luft Vatten -60 C i daggpunkt Några ppm luktämne Biogas vol-% metan vol-% koldioxid 1 vol-% kväve 3 vol-% vatten ppm v svavelväte

6 Uppgradering av biogas Det finns ett antal olika tekniska lösningar Vattenskrubber Nuvarande PSA Amintvätt Kryoteknik (kylning) Kommande Membran Enzymer

7 Uppgradering med tryckvatten Östersunds reningsverk

8 PSA-installation Wrams Gunnarstorp Foto: Staffan Ivarsson, E.ON Gas AB

9 Renad gas Koldioxid Kemisk absorption Kylare Kylare Skrubber (Absorption) Värmeväxlare Biogas Pumpar Stripper (Desorption) Fläkt Värme

10 Kryogen uppgradering, Acrion-Terracastus

11 Membranteknik Källa: Medal TM membrane systems for Biogas/Landfill gas, Air Liquide

12 Membranteknik Demonstrationsanläggning i Bruck/Leitha, Österrike, i drift sedan oktober 2007 Källa: 2nd Generation Biodesel and Biogas as a Fuel Research Activities of a Mineral Oil Corporation Walter Böhme, Head of Innovation OMV AG, Berlin,

13 Uppgradering med enzymer Forskning pågår om möjligheter att härma kroppens avskiljning av koldioxid.

14 Gasanvändning El- och värmeproduktion gasmotor gasturbin bränslecell Fordon komprimerad gas flytande gas Naturgasersättning Vätgasproduktion

15 Kvalitetskrav på biogas som fordonsbränsle Svensk Standard, SS Biogas som bränsle till snabbgående ottomotorer Egenskap Enhet Standard A Standard B Metaninnehåll vol-% CO 2 +O 2 +N 2 vol-% < 4 < 5 O 2 vol-% < 1 Vatteninnehåll mg/nm 3 < 32 Daggpunkt C 5 C under tryckvattendaggpunkten vid högsta lagringstryck under lägsta månadsvisa dygnsmedeltemperatur för aktuell ort Svavel mg/nm 3 < 23 Totalhalt kväveföreningar (exklusive mg/nm 3 N 2 ) räknat som NH 3 < 20 Motoroktantal (MON), min 130

16 Kvalitetskrav på biogas som fordonsbränsle Måste metanhalten vara över 95% för att det skall gå att köra ett fordon? Nej! Stationära motorer körs på biogas och deponigas som inte är uppgraderad. För småskalig uppgradering är det ett alternativ att göra processen enklare med lägre metanhalt i den färdiga gasen. Räckvidden försämras med lägre metanhalt.

17 Ett exempel på försök med småskalig vattenteknik JTM Invest AB, Jukkasjärvi Försök utförda under hösten 2007 Pump för samtidigt intag av biogas och vatten

18 Sammansättning av renad biogas: Metan (CH 4 ) 97 % Koldioxid (CO 2 ) 2 % Övrigt (luft) 1 % Värmevärde för biogas: 9,6 kwh/nm³ Sammansättning av naturgas: Metan (CH 4 ) 87 % Kolväten (C x H y ) 11 % Koldioxid (CO 2 ) 1 % Övrigt (luft) 1 % Värmevärde för naturgas: 11 kwh/nm³

19 Kondenserad biogas -LBG Kondensering Polering Vatten max 1 ppm CO ppm H 2 S < 1 ppm LBG Cirka -160 C 1-8 bar Uppgraderad biogas 97-99,5 vol-% metan 0,5-3 vol-% koldioxid och luft Vatten C i daggpunkt (0-10 ppm svavelväte)

20 Kondenserad biogas -LBG Källa: Hamworthy MiniLNG TM Technology Introduction for EGE, Asger

21 Vätgas från biogas CH 4 + CO 2 + H 2 O H 2 Hur??? Reformering och skiftreaktion CH 4 + H 2 O CO + H 2 CO + H 2 O CO 2 + H 2

22 Distribution av metan - med fordon Nm 3 som LBG med trailer max cirka Nm 3 som CBG per lastbil vid 200 barg

23 Distribution av metan - med gasledning Det befintliga stamnätet för naturgas är dimensionerat för 80 bars tryck Gasledning finns på västkusten och i Småland I dagsläget är trycket cirka 60 bar Naturgasanvändningen är cirka 10 TWh/år

24 Bio-metan Metan kan framställas ur organiska ämnen genom: mikrobiell nedbrytning ( jäsning ) termisk sönderdelning (förgasning) Potential för produktion av bio-metan ur avfall: Jäsning Förgasning 15 TWh/år 60 TWh/år

25 Och så var det framtiden... I den första nyckelfrågan, hur gas skall användas, döljer sig också frågan om vilka energibärare som Sverige skall satsa på / använda i framtiden. Scenario A, gas förblir en nisch-produkt Scenario B, Sverige satsar på bio-metan

26 Scenario A, gas förblir en nisch-produkt : Gas produceras enbart mikrobiellt och i huvudsak i samband med avfallsbehandling. Uppgraderingstekniken fortsätter att vara småskalig och gas transporteras och används utan kondensering. Viss produktion av LBG sker, men för småskaliga applikationer fortsätter den att vara alltför dyr.

27 Scenario B, Sverige satsar på bio-metan: Gas produceras både mikrobiellt, från avfall och odlade grödor, och genom förgasning av trä (GROT) och lutar. Tyngre fordon använder LBG som bränsle och en hel del transporter sker som LBG. Uppgradering sker till stor del kryogent, eller med kemisk absorption och kondensering. Gasnätet byggs ut och blir ett biogasnät med mindre inblandning av naturgas?

28 Till sist... ber jag att få citera en vis människa: Det är svårt att sia, i synnerhet om framtiden

29 Tack för uppmärksamheten