Studierna bedrivs med PBL-metoden (problembaserat lärande). Vår grupp har en stor geografisk spridning som vi har utnyttjat i detta projekt.

Transkript

1

2 Förord. Vi är 17 studerande som har påbörjat vår utbildning till Biogastekniker på Yrkeshögskolan i Hallsberg, SKY. Som en del i första projektet så fick vi till uppgift att göra en översikt av biogasbranschen i Sverige dess uppbyggnad och hur den fungerar. Studierna bedrivs med PBL-metoden (problembaserat lärande). Vår grupp har en stor geografisk spridning som vi har utnyttjat i detta projekt. Vi vill tacka vår handledare Gunnar Cornelius som funnits med i bakgrunden. Ett stort tack till alla på olika företag och institutioner som ställt upp med viktigt kunnande och bra tips. Många av de siffror vi har hitta är inte alltid dagsaktuella och har varit svåra att få i aktuell form. Vi ber om överinseende med det. Vi önskar er en trevlig läsning och finns tillgängliga för era ev. frågor och funderingar. Anders, Jesper, Lenny, Bosse och David 2

3 Sammanfattning Under mer än 2000 år har människan utnyttjat naturens energiprodukt metangas, i dagens språkbruk mer känt som biogas. De senaste 150 åren har utvecklingen dock gått stegrande framåt och i dagens energikrävande och miljöuppvaknande samhälle har ämnet blivit högaktuellt både på åkrar och i fordon. I Sverige projekteras det ständigt på nya lösningar som hjälper oss att göra våra avfall till miljövänlig biogödsel, gas till uppvärmning och till och med driva våra transportmedel. Och detta utan att tillföra ett nettotillskott av föroreningar till vår redan hårt belastade planet. Oljekrisen på 70-talet väckte frågan, men nu handlar det mer om jordens överlevnad. I och med biogasutvecklingen så har Sveriges sopberg, som för bara 15 år sedan var ett stort problem, blivit en handelsvara och en tillgång i jordbruket. Slaktavfall och avloppsslam har också upptäckts vara en tillgång och kan med en viss insats också användas som gödsel. De senaste landvinningarna visar att även de förhatliga pappersbruken har upptäckt att deras restprodukter går att återanvända istället för att förgifta havsvikar och sjöar. Som bonus kan det dessutom sänka produktionskostnaderna. Denna attraktiva avfallshantering som biogasproduktionen kan erbjuda ger både många fördelar och är unik i sitt slag. Landets geografi gör att olika tillvägagångssätt lämpar sig bättre beroende på var man befinner sig. I norr, med skogs och pappersindustri, finner man nytta i dess biprodukter och på de sydligare slätterna tar man hand om jordbrukets överblivna rester. Avlopp från våra industrier och hushåll har länge rötats men gasens egenskaper börjar nu tillvaratas i större skala. Ett naturligt steg vidare är att ta vara på den mat som inte hamnar i våra magar. Även restprodukterna från biogastillverkningen kan i många fall återanvändas som gödsel, i vissa fall som Eko-gödsel. En näringstillförsel som är bättre än dagens konstgödsel, billigare och skonsammare och utan långa transporter. Både stora och små företag gör sig hörda på marknaden och bygger anläggningar till förmån för allt från bönder till storstäder. Mycket forskning görs på olika tekniker, råvaror och förädling av slutprodukterna. Allehanda intresseorganisationer gör allt för att påverka politiker och medborgare mot ett biogasanvändande samhälle. Ett av de uttalade målen är att 10 % av allt drivmedel i våra fordon ska vara biogas år Att även hälsa, levnadsstandard och jämställdhet hos landsbygdsbefolkning i mindre utvecklade länder kan öka markant genom att producera biogas måste ses som positivt. För att biogasen nu ska kunna konkurrera med de gamla traditionella energikällorna kommer det att krävas att politiska beslut går i rätt riktning, fordonsbranschen strävar för utveckling i rätt riktning och att tillgängligheten för konsumenterna ökar. En annan viktig aspekt är att strävan mot utbyggnad och kortsiktiga vinster inte skapar för stor negativ inverkan på annat som bidrar till vårt välbefinnande. Det ska kännas bra med biogas! 3

4 Innehållsförteckning Förord....2 Sammanfattning...3 Innehållsförteckning...4 Varför Biogas?...5 Historik...6 Användningsområden...6 Processlösningar för biogasproduktion...10 Mikrobiologiska metoder Fysikaliska metoder Norra Sverige...13 Samverkande organisationer Norrbotten Västerbotten Jämtland Dalarna Värmland Östra Sverige...18 Samordnande organisationer Stockholms län Uppland Sörmland Västmanland Örebro län Östergötland Gotland Västra Sverige...25 Samordnande organisationer Produktionsanläggningar Teknikbolag Forskning och Utveckling Fou-kortet Förgasning Södra Sverige...31 Halland Småland/Blekinge Jönköping län Blekinge Skåne Ett nationellt och internationellt perspektiv på biogasens ekonomi...38 Biogas utanför Europa...41 Substrat, potential och konkurrens...42 Biometan från skogsråvara Jordbrukets restprodukter Reningsverk, slam Matavfall Säkerhet...46 Lagar och tillstånd...47 Slutsats...49 Litteratur

5 Varför Biogas? Biogas är en förnyelsebar energikälla som främst används till uppvärmning, elproduktion och fordonsbränsle. Det sistnämnda anses vara det område där biogasen ger störst nytta bland annat eftersom att transportsektorn idag står för cirka en tredjedel av Sveriges utsläpp av växthusgaser samtidigt som det inom el- och värmeproduktion finns fler alternativ som kan ersätta fossila bränslen. (rapport 993) Biogas är det biobränsle som anses vara det renaste, det som medför störst reduktion av växthusgaser och det ekonomiskt mest fördelaktiga fordonsbränslet. Jämfört med ett diesel- eller bensinfordon luktar utsläppen från ett gasfordon mindre, det går tystare och motorn vibrerar mindre. Gasbilen bidrar också till en renare luft och stadsmiljö med försumbara utsläpp av stoft och partiklar. När det gäller säkerheten är ett gasfordon minst lika säkert som ett bensindrivet. Eftersom metangas är lättare än luft stiger gasen snabbt och blandas ut i luften. Den har också högre antändningstemperatur än både diesel och bensin vilket gör att brand- och explosionsrisken är lägre ( (biogas.se, biogasbilen.se, biogasost.se, biomil.se). Om vi utgår från att biogasproduktionens främsta nytta är att bistå människan med en förnyelsebar energikälla så finns det också en hel rad med samhälls- och miljö(natur)nyttiga bieffekter. I produktionen finns en dubbel nytta då man tar hand om avfall och producerar biogas på samma gång. När man rötar gödsel minskar innehållet av ogräsfrön och smittspridande organismer. Gödslet förlorar inga näringsämnen i processen. Det som händer är bland annat att kvävet omvandlas till ammoniumkväve vilket gör att grödorna har lättare att ta upp det. Även rötrester från andra substrat blir bättre gödningsmedel efter rötningsprocessen. Rötrester från avloppsslam innehåller t ex mycket fosfor. Fosfor är ett näringsämne som alla levande varelser är beroende av för att överleva och det är lika viktigt för växter som vatten är. Jordbruket kräver en ständig återföring av fosfor i jorden och i dagsläget sker denna återföring ofta med hjälp av fosfatmalm som bryts i bl.a. Kina och Marocko. Den ökade efterfrågan på fosfor gjorde att priserna steg med 700 % på bara 14 månader fram till 2008, vilket bidrog till höjda matpriser världen över. Det beräknas att fosfatmalmen kommer att vara slut inom 50 till 100 år om vi fortsätter att bryta den i dagens takt och att det kommer att uppstå allvarliga problem inom bara några decennier eftersom fosforpeaken beräknas till 2030 ( Genom att röta avfall och ta hand om rötresten och sedan återföra den till jorden minskar vi behovet av fosfatmalm vilket hjälper till att hålla nere matpriserna och undvika framtida katastrofer samt minska energianvändningen i brytningen av fosfatmalmen och bli kvitt beroendet av den. En till aspekt av det hela är att lokala arbetstillfällen och utveckling gynnas i och med att biogas kan produceras var helst det finns avfall ( 5

6 Historik Biogasens historia går mer än 2000 år tillbaka i tiden. Det har hittats bevis på att man i Mesopotamien nuvarande Irak värmde upp badvattnet med hjälp av biogas. Den första rötanläggningen i större skala fick dock vänta till år Den fanns i Indien i en spetälsk koloni i Bombay. Även i Kina har man sedan mitten på 1800-talet rötat gödsel och matrester till förmån för belysning och matlagning. I Sverige har man producerat biogas sedan 1930-talet. Det var främst avloppsreningsverk som rötade sitt slam för att reducera volymerna talets oljekriser förändrade situationen för biogasanvändningen. Nu blev det istället en intressant energikälla då oljepriserna steg chockartat. De globala miljöproblemen började i samma veva uppmärksammas med ett första avstamp vid FNkonferensen i Stockholm -72. Det bidrog till att forskning och utveckling inom biogasområdet gynnades allt mer. Industrier började nu använda sig av biogasprocessen som rening av processvatten och ett antal gårdsanläggningar började ta form i den nya vågen av biogasproduktion. Biogasproduktionen hade nu fått ett nytt syfte, att motverka klimatförändringen. På 80-talet började man röta biogas från avfallsdeponier vilket ökade kraftigt genom 90-talet. I och med deponiförbudet mot organiskt avfall byggdes det under andra hälften av 90-talet upp flera nya anläggningar i avsikt att behandla diverse organiska material som t ex avfall från hushåll, slakterier, restauranger och storkök. Idag ser man biogas som en mycket värdefull energiresurs tack vare att den är förnyelsebar, inhemsk och högkvalitativ som bränsle. Det största användningsområdet anses idag vara för fordonsdrift. En ny våg av forskning och utveckling har påbörjats de senaste åren där man ständigt hittar nya produktionssätt och användningsområden. (sgc.se) (biogas.se) Användningsområden Biogasens vanligaste användningsområden är elproduktion, värmeproduktion och som drivmedel till fordon. Men metanmolekylen kan även användas som råvara i t ex färger, plaster, möbler, djurfoder, lim och smörjoljor. (biogasportalen.se) ( html) El och värme Till el- och värmeproduktion kan rågasen användas utan att renas (med undantag för deponigas). Normalt behöver gasen ändå renas från vatten, svavelväte och halogener för att inte slita på motorerna för mycket. Vid värmeproduktion behövs endast en gasbrännare och det är därför det enklaste sättet att använda gasen på. Metanhalten behöver inte vara högre än 20 % för att brinna. För elproduktion används ofta en otto- eller sterlingmotor och metanhalten bör vara högre än 40 %. Det finns också något som heter dual fuel motor som startas på diesel och drivs sedan till mellan 90 och 95 % av biogas. Elverkningsgraden på dessa motorer ligger mellan % och resten blir värme. Uppgradering För att kunna driva ett fordon krävs det att gasen innehåller minst 97 % metan. Eftersom rågasen oftast ligger på en metanhalt mellan % metan och % koldioxid behöver den därför uppgraderas genom att den renas från koldioxid, men även från vatten, halogener och svavelväte innan den är redo. Det finns ett antal olika tekniker som idag används i Sverige för att uppgradera gasen till fordonsgas. 6

7 Absorption Den vanligste metoden i Sverige är tryckvattenabsorption (vattenskrubber) Det går i stora drag ut på att gasen går in i botten av en tub och stiger genom vatten där de oönskade gaserna löses upp under tryck samtidigt som metangasen går vidare. Andra absorptionsmetoder finns där man använder andra polära vätskor istället för vatten. Vätskorna kan gå under varumärken som selexol eller genosorb. Lösligheten är högre för svavelväte, koldioxid och ammoniak i dessa vätskor än i vatten. Det finns också en kemisk absorption som binder koldioxiden till absorbenten. Denna metod kan få fram så ren gas som 99 % metan. Detta sker under atmosfärstryck och behöver i detta skede inte använda lika mycket energi. För att återvinna absorbenten krävs dock en hel del energi. (kvalitetshöjning av biogas biogas syd, juni 2010) Adsorption Pressure swing adsorption (PSA) är en helt annan reningsteknik som bygger på att gaserna separeras utifrån molekylstorleken. Uppgraderingen sker vid ca 5 bars tryck. Etersom olika gaser adsorberar olika material under tryck, kan man på detta sätt skilja ur metanet från de övriga. PSA tekniken utförs vanligen i en anläggningen med fyra behållare med adsorptionsmaterieal i varje behållare. Vissa gaser fastnar i materialen och resten går vidare till det endast återstår metan. När trycket sänks släpper de oönskade gaserna från materialen och leds ut en annan väg. Koldioxid, syre och kväve fastnar på zeoliter eller aktivt kol t ex. (Rapport 993) (gassep.com) Småskalig uppgradering Ett nytt sätt att uppgradera gasen är i en anläggning som kallas biosling. Den pumpar in växelvis gas och växelvis vatten i en slang där trycket höjs när det pumpas runt. Detta binder koldioxiden vid vattnet och lämnar en hög halt metan. Genom att biosling är väldigt energisnål kan även små anläggningar uppgradera gasen till fordonsgas. Något som inte varit ekonomiskt genomförbart tidigare. ( (biosling.se) Hur man väljer att rena gasen beror på vilka ämnen rötresten innehåller och vad gasen ska användas till. Det finns ännu fler sätt att bli av med svavel, ammoniak, vatten mm. Flytande bränsle För att få fram ett flytande bränsle av gasen kan man använda sig av kryoteknik. Det är en teknik för att avskilja koldioxid från gasen med hjälp av temperatursänkning. Med hjälp av denna teknik får man flytande metan eftersom metan kondenserar vid -162 C. Flytande metan innehåller mer energi per volymenhet än i gasform och kan lättare fraktas. (energigas.se) (Rapport av Anna Öhman) ( 7

8 Framtida användningsområde På Stanford University i Kalifornien håller man på att arbeta fram en bioplast producerad av metan. Man har tidigare tillverkat ett slags konstgjort trä av metan som sedan kan brytas ner av speciella mikroorganismer och återanvändas i nya produkter. Samma teknik ska nu användas till att ta fram plastflaskor för att ersätta de olje- och kemikaliebaserade flaskor som används idag. Detta är ett av de framtida användningsområden som biogasbranschen kanske snart står inför. ( Distribution Biogasen kan efter uppgraderingen distribueras på olika sätt. Antingen kan den anslutas till naturgasnätet, transporteras i separata ledningar eller fraktas på lastbil, i komprimerad eller flytande form. (biogasportalen.se) Om biogas ska ut på naturgasnätet krävs en tillsats av t ex butan eller protan för att hålla samma standard i energiinnehåll som naturgasen. Det svenska naturgasnätet är begränsat till västkusten och sträcker sig från Trelleborg till Stenungsund norr om Göteborg, med en avstickare till Gnosjö i Småland. Det finns planer på utbyggnader från Klippan nära Helsinborg mot Karlskrona i Blekinge och upp mot Trollhättan från Stenungsund. Även mot östra Skåne från Lund till Sjöbo är det tänkt en förlängning. (rapport 993) (biogasportalen.se) I övriga Sverige måste längre transporter ske med lastbil eller fartyg. Med uppgraderad gas kan detta ske genom tuber på flaket i komprimerad form. I flytande form kan transporter göras mer effektivt eftersom energiinnehållet i flytande metan är 600 gånger högre per volymenhet än uppgraderad biogas i atmosfärstryck. (biogasportalen.se) Tankning Att tanka en gasbil tar ungefär 2-5 minuter och är inte svårare än att tanka bensin eller diesel. Man tankar från ett högtryckslager där gasen ligger under bars tryck. Först måste man låsa fast munstycket i en gasnippel i bilens tank och sedan förs gasen över till bilen till den har nått ett tryck på ungefär 200 bar. Då är bilen fulltankad och redo för vägarna. Det finns ett långsammare sätt att tanka som framförallt används på tyngre fordon. Det görs med hjälp av en kompressor som arbetar direkt med att höja trycket i fordonets tank och kan ta hela natten. Flera fordon kan dock tankas samtidigt med hjälp av samma kompressor. (biogasost.se) 8

9 Rötrest Rötresten är det som blir kvar av det substrat som stoppas in i en biogasanläggning efter själva rötningen. Den ser olika ut beroende på vilket substrat som använts i rötningen. Därför finns det olika regler och certifikat som begränsar dess användningsområden. Biologiskt avfall Rötresten från biologiskt avfall innehåller mycket näringsämnen. Det innehåller lika mycket kväve som svingödsel men i form av ammonium vilket är lättare för grödorna att ta upp. Mängden fosfor och kalium är något lägre än i svingödsel. Certifikat Certifierad återvinning är ett certifikat som visar att innehållet i rötresten uppfyller vissa krav på bland annat smittskydd och metallhalter. Det ska också finnas en innehållsförteckning som bland annat visar vilka råvaror, tillsatsmedel och processhjälpmedel det innehåller samt i vilken vikt- eller volymprocent de är representerade. Godkänd rötrest brukar också kallas biogödsel. (JTI informerar, nr 115. Rötrest från biogasanläggningar, Andras Baky m fl.) I Sverige finns tio anläggningar som levererar biogödsel till jordbruk. Dessa återfinns i Falkenberg, Kalmar, Uppsala, Västerås, Linköping, Laholm, Norrköping, Västerås, Vänersborg och Kristiansstad. (Avfall Sverige) Spridning av biogödsel Biogödsel kan antingen fraktas med lastbil ut till jordbruken för att sedan spridas med hjälp av traktor och spridar-släp. Eller så kan det fraktas i pipelines ut till gårdarna. Fördelen med det sistnämnda är att den tunga spridar-släpen inte nödvändigtvis behövs utan en enkel slang kan vara kopplad direkt till traktorn. Detta är särskilt bra för jordar som inte tål tung belastning och det sparar också energi i transporten och spridningen. Pipelines är dock naturligtvis kostsamt att installera. (biogasportalen.se) ARV Rötslam från avloppsreningsverk är inte samma sak som rötresten från biologiskt avfall. Det har varit omdiskuterat huruvida bönder ska få sprida rötslam på sina åkrar. Eftersom slammet innehåller allt vad vi spolar ner i vårt avlopp är det svårt att kontrollera innehållet och det finns risk att grödorna kan ta upp kadmium, läkemedelsrester och kemikalier. En bonde i Landskrona har kämpat sedan 2007 för att få använda denna form av gödning på sina åkrar. Enligt TT har nu bonden vunnit sitt mål i miljödomstolen vilket innebär att det är fritt fram för bönder att använda rötslam på åkrarna. Landskronas miljöchef Högni Hansson beklagar beslutet som strider mot miljöbalkens försiktighetsregler. Bonden i fråga är ändå tveksam om han ska använda rötslammet eftersom uppköpare har börjat visa skepsis och intar försiktighet gentemot gödningsmedlet. (TT) I DN-debatt skriver forskare att slamspridningen utgör ett systematiskt och irreversibelt spridande av gifter i vår miljö och att en stor del av den svenska åkermarken riskerar att bli obrukbar. (DN debatt ) 9

10 Processlösningar för biogasproduktion Mikrobiologiska metoder Rötning Som substrat i processen kan allt organiskt material användas som inte innehåller lignin, trä är alltså inte lämpligt för rötning. Orsaken är att lignin inte bryts ned/bryts ned mycket långsamt under anaeroba förhållanden. Men forskning pågår på processer för att bryta ner även dessa ämnen. När man väljer substrat för rötning strävar man efter ett högt innehåll av lättnedbrytbara organiska föreningar som fett, protein och stärkelse. Man vill också att materialet skall ha en C/N kvot mellan 20 och 30. Lägre kvot ger risk för NH 4 ackumulation vilket verkar toxiskt på mikroorganismerna. Högre kvot minskar tillväxttakten hos bakterier/arkae pga. näringsbrist. Om substrat med hög kvot som rester av frukt och grönsakshantering, melass och skörderester blandas med substrat med låg kvot som slakteri- och fiskindustri avfall finns goda möjligheter att få en stabil process. Gödsel är ett bra bassubstrat eftersom det innehåller ymp samt mineraler som mikroorganismerna behöver. De flesta rötningsanläggningar drivs antingen vid temperaturer på ca C (mesofil) eller vid temperaturintervallet C (termofil). Mesofil drift leder till en stabilare men långsammare process. Uppehållstiden ligger ofta på dygn. Belastningen brukar vara 2-3 kg VS/dygn. Termofil drift ger en snabbare rötning med uppehållstider ned mot dygn eller i vissa industriella applikationer ännu kortare. Belastningen ligger oftast på 4-5 kg VS/dygn m 3 rötgaskammare. Den termofila rötningsprocessen är dock instabil vilket betyder att den är känsligare mot ändringar i substratsammansättning, ammoniakinhibering och framför allt stigande temperatur eftersom man ligger nära den övre gränsen för vad mikroorganismerna klarar. Torrötning Kännetecknas av att substratet som skall rötas är stapelbart och har en TS-halt på %. I Tyskland finns lika många torrötningsanläggningar som våtrötningsanläggningar som rötar energigrödor. I Frankrike och Schweiz finns tillverkare av storskaliga torrötningsanläggningar för matavfall som presenteras kortfattat nedan. Satsvis Materialet placeras i behållaren vid ett tillfälle och rötas färdigt. Deponirötning är ett exempel på denna typ av rötning. På en del deponier använder man sig av bioceller. En biocell är ett stort hål i marken med täta sidor och botten som fylls med organiskt material som packas väl, förses med dränering för lakvatten och tätt tak samt uppsamlingssystem för bildad gas. Bekon projekterar och bygger anläggningar där substratet blandas med ymp, dvs rötrest i lika delar och körs in i garageliknande byggnader med gastät dörr. Byggnaden försluts och värms upp till ca 35 C varvid rötprocessen tar vid. Processen tar 4-5 veckor. Flera parallella byggnader säkerställer kontinuerlig gasproduktion. I en Look TNS anläggning får substratet först kompostera genom att luft blåses igenom det vilket leder till temperaturökning. När lufttillförseln stängs av börjar rötningen under vilken substratet begjutes med recirkulerande lakvatten. Huvuddelen av metanproduktionen sker i lakvattenbehållaren medan hydrolys och syrabildning sker i torrötningsbyggnaden. När substratet rötats färdigt pumpas återigen luft igenom materialet för efterkompostering. 10

11 Kontinuerligt blandat Substratet omblandas under processens gång. I Valorga systemet sker omrörningen dels genom utformningen av in och utflödes mekaniken och dels genom att en den biogas som bildas i processen pumpas in i botten av reaktorn under tryck och på så vis ombesörjer omrörning. Systemet är utformat framför allt för matavfall och ger en torr rötrest som efterkomposteras till jordförbättringsmedel vilket leder till ett minskat transportbehov jämfört med motsvarande våta system. Specifik metanproduktion är 280 Nm 3 /TVS ton. Pluggflöde Substratet trycks in i ena änden av anläggningen och kommer ut färdigrötat i den andra. Torrötning i slang är en sådan metod. Här förs materialet in i ena änden av en tät upp till 90 m lång slang med diametern 1-3 meter. Det finns även högteknologiska varianter: KOMPOGAS heter tillverkaren av ett pluggflödesystem för behandling av matavfall och liknande torra substrat. Kompogas reaktorn arbetar termofilt med en uppehållstid på 15 dygn. En anläggning av denna typ i Otelfingen omvandlar ton matavfall till 1,2 GWh el, 0,8 GWh fordonsgas, 0,5 GWh värme och 8200 ton flytgödsel och 3300 ton fast gödsel. KOMPOGAS levererar kompletta system inklusive uppgradering till fordonsgas eller annan slutanvändning. Eisenmann levererar prefabricerade turn key anläggningar där substratet först rötas i en horisontell cylinder där 50 % av TS tas bort under hydrolys och syrabildning. Därefter är substratet pumpbart och rötas i en totalomblandad reaktor där ca hälften av metanproduktionen sker. Det finns också exempel på tvåstegs anläggningar för gårdsbruk. I Yttereneby utanför Järna finns en sådan som presenteras närmare på annat ställe i rapporten. Våtrötning Kännetecknas av att substratet är pumpbart och har en TS-halt på 2-10% I många fall förbehandlas ett torrt material genom sönderdelning och utspädning för att bli pumpbart. Kontinuerligt blandad: Enstegsprocesser är vanligast. Substratet pumpas in i en reaktor och rötas under omrörning i dygn Tvåstegsprocesser förekommer också. Man har då två reaktorer som fyller delvis olika funktioner. I den första sker hydrolys av substratet varvid vätebindningar mellan makromolekyler som cellulosa, proteiner och fetter bryts och mindre molekyler som glukos och aminosyror bildas. Detta sker extracellulärt av enzymer som bakterierna utsöndrar, de mindre molekylerna kan sedan tas in de acetogena bakterierna. Nästa steg i processen är syrabildningssteget som också den sker i den första 11

12 reaktorn. Detta är en intracellulär process vars slutprodukter är ättiksyra, vätgas och koldioxid. I den andra reaktorn sker huvuddelen av metanproduktionen genom att arkae bildar metangas av ättiksyra respektive vätgas och koldioxid. Eftersom arkae och bakterier delvis har olika miljökrav ger separeringen en stabilare metanproduktion. Exempel på våtkompostering presenteras under avsnittet om regionerna. Speciella reaktortyper Vid gasproduktion från substrat med mycket låg TS halt och/eller korta uppehållstider tex industriella processvätskor används andra reaktortyper som kännetecknas av att mikroorganismerna kvarhålls i reaktorn under längre tid än substratet. Dvs den partikulära uppehållstiden (SRT) bli längre än den hydrauliska uppehållstiden(hrt). Även för dessa system gäller att man ofta använder två eller fler seriekopplade reaktorer. Anaerob filter (AF). I reaktorn finns bärarmaterial i form av plastdysor, där de aktiva mikroorganismerna kan fästa och tillväxa. Robusta processer men en nackdel kan vara att porvolymen i dysorna täpps till. Fluidiserade bäddar AFBR. I reaktorn finns partikulärt material tex sand som fås att sväva genom snabbt uppflöde av vätskan. På partiklarna tillväxer mikroorganismerna. Hög verkningsgrad men instabilprocess. Upflow anaerobic sludge blanket UASB och där mikroorganismerna växer i klumpar, sk flockar i reaktorn. Uppåtflöde av substratet säkerställer att flockarna hålls suspenderade. Expanded granular sludge blanket EGSB samma princip som ovan men flödet är högre vilket leder till flockar som är mer spridda. Fysikaliska metoder Förgasning Utvecklas för att ta hand om de stora organiska resurserna i form av trä som för tillfället inte kan utnyttjas mikrobiologiskt. När trä upphettas utan tillgång till syre till ca 400 C sker pyrolys och ca 60 % av vedmassan avgår i form av gasformiga ämnen. Pyrolysgas innehåller H 2, CO, CO 2, H 2 O och CH 4. Restprodukten är träkol som bl. a kan användas som jordförbättringsmedel (sk biochar). Om upphettningen fortsätter till 900 C med begränsad tillgång till syre sker förgasning. Nästan allt trä omvandlas då till syntesgas, (CO och H 2 ) samt metan. Gasen innehåller också bl. a tjära. Restprodukten är en aska, som består av alkaliska näringsämnen. Val av processtyp styr sammansättningen hos gasen, dvs hur mycket det finns av de olika beståndsdelarna. Låg temperatur och högt tryck gynnar metanproduktion medan hög temperatur gynnar syngasproduktion. Hur processen i övrigt är utformad styr även det sammansättningen av gasen. Indirekt gasifiering heter metoden som ger det bästa utbytet av metan. I efterföljande processsteg omvandlas gaserna till slutprodukten som i energibärarsammanhang kan vara metan, etanol, biodiesel, etanol eller vätgas. Innan detta sker måste dock gasen renas från tex partiklar och tjära. Metansyntes kan genomföras av två skäl. Det ena är om anläggningen är avsedd att producera metangas. Den andra är om anläggningen är avsedd att producera vätgas eftersom metaniseringen reducerar mängden CO Metansyntes ger upphov till stora värmemängder som kan användas till förgasningen. 12

13 Norra Sverige Norra Sverige hamnar ibland i skuggan av övriga landet när man tittar på kartan över biogas- Sverige. Men faktum är att Norrland producerar mer biogas än övriga landet. Problemet som BioFuel Region (ett projekt inom BiogasNorr) ser är att bara 5 % av biogasen uppgraderas till fordonsgas, medan landet i sin helhet åstadkommer 14 %. ( Samverkande organisationer BiogasNorr är ett nätverk som opererar i norra Sverige. Närmare bestämt håller de till mellan Sundsvall i söder till Boden i norr. Inom denna region arbetar de för att utveckla biogas till ett storskaligt biodrivmedel, där satsningar på allt ifrån gårds-, kommunal- och industriell nivå ingår. De driver för närvarande på för utveckling i Skellefteå, Piteå, Örnsköldsvik, Sundsvall och Östersund. Aktörer som är involverade i nätverket är bland annat LRF, Arena Miljölänet Västernorrland, Fokusera Utveckling Sundsvall AB, Svenskt Vatten och Svenska Gasföreningen m fl. ( BiogasMitt är ett liknande nätverk som BiogasNorr. Det är myndigheter, kommuner, högskolor, organisationer och företag som har gått samman för att främja produktionen av biogas och utvecklingen av fordonsgas i Gävleborg och Dalarna. I november 2010 anordnar BiogasMitt, tillsammans med LRF och Energilots i Dalarna en biogaskurs för lantbrukare där biogas producerad av gårdens råvaror behandlas samt vilka förutsättningar som krävs för en lönsam verksamhet. ( Energiplattform Mellannorrland är en plattform där sex olika projekt för närvarande samarbetar mot ett gemensamt mål; ett energieffektivt och hållbart samhälle. Projekten behandlar olika områden som är relevanta för en omställning till ett hållbart samhälle. Samarbetet har uppstått för att kunna hålla gemensamma workshops, konferenser och seminarier då de olika projekten ofta överlappar varandra. Ett av projekten drivs av JILU (Jämtland läns institut för landsbygdsutveckling). Det heter biogas på gårdsnivå och har undersökt sju olika jordbruk i Jämtland och dess potential att producera biogas. Intresset var stort bland jordbrukarna men samtidigt fanns en viss tveksamhet att investera innan infrastruktur och en säker avsättning för biogasen var etablerad. ( Biomass to Liquids är ett annat projekt under ledning av MittUniversitetet som utvecklar ett system för pålitlig teknologi och effektivisering av processen kring flytande biogasproduktion. ( Norrbotten Den totala biogasproduktionen i Norrbotten för 2008 var 36 GWh. Uppdelat på 10 anläggningar med en total rötkammarvolym på m³ återfanns deponier, ARV, gårds- och blandrötningsanläggningar. (biogasportalen.se) 13

14 Anläggningar Alviksgården är ett svinslakteri som driver en gårdsanläggning. Den biogas som produceras försörjer hela stället med el och värme, samt ett överskott av el som säljs till Luleå Energi. Substratet består av slakteriavfall och svingödsel från den egna gården samt från två närliggande slakterier. Ca 9600 MWh per år är resultatet. (Rapporten) I Boden finns en samrötningsanläggning där avloppsvatten och matavfall rötas och uppgraderas till fordonsgas som driver bussar, taxibilar och privata fordon. (Rapporten) Chemrec bedriver ett pilotprojekt i Piteå där svartlut, en restprodukt av pappersmassa, förgasas och omvandlas till DME. ( Genom att förgasa svartlutet kan man producera bränslen med hög kvalitet, exempelvis DME.( Utveckling och Teknik På Luleå Tekniska Universitet bedrivs bl a två intressanta projekt. I det ena använder man sig av cykloner som i vanliga fall används till att skilja ur partiklar från förbränningsanläggningar med hjälp av centrifugalkraft till förgasning av träpulver. ( I det andra försöker man effektivisera förbehandlingen av substratet genom elektroporarion. Det innebär att man skickar elektriska pulser genom substratet för att det ska påskynda nedbrytningen och öka metanhalten i gasen. ( I ett försök fann man att elektroporationen ökade utbytet av metan med 12 % samtidigt som energiinsatsen ökade med 31 % av det ökade utbytet. Det finns dock stort hopp till ökad effektivisering av denna förbehandling. ( ) Artic Nova är ett litet företag i Vittangi utanför Kiruna som har utvecklat en ny uppfinning, biosling, som gör uppgraderingen till fordonsgas mindre energikrävande så att även småskaliga gårdsanläggningar kan producera uppgraderad gas. ( ) I Piteå är ETC (Energitekniskt centrum) verksamt som ett center för utveckling och forskning främst inom förgasnings- och förbränningsprocesser. ( Ett stubbrytningsprojekt drevs av SCA-skog mellan 2006 och 2008 i syfte att utvärdera ekonomiska och tekniska möjligheter men också svårigheter med stubbrytning samt effekter på föryngring och mark. ( Västerbotten Västerbotten har fyra biogasanläggningar. Den totala produktionen under 2008 var 43 GWh och den sammanlagda rötkammarvolymen uppgick till m 3. ( Anläggningar I Skellefteå finns en samrötningsanläggning där hushållsavfall, slakteriavfall och avloppsvatten rötas och uppgraderas till fordonsgas och förser bland annat stadsbussar och renhållningsfordon med fordonsgas. Rötresten torkas och används i skogs- och jordbruk som gödsel. ( Norrmejerier i Umeå har en anläggning vid sitt mejeri där man rötar vassle (restprodukt från osttillverkning) och avloppsvatten från det egna mejeriet tillsammans med vassle från ett närliggande mejeri. Innan vasslet går in i rötkammaren förs in i rötkammaren skiljs en del av 14

15 proteinet ut för att användas till nya råvaror. Biogasen används i kraftvärmeproduktion till de egna lokalerna via en ångpanna. (Rapport, Biogas ur gödsel avfall och restprodukter - goda svenska exempel ) Teknik och Utveckling Stubbskörd och miljöeffekter är en storsatsning på forskning inom just miljöeffekterna av stubbrytning, såväl positiva som negativa. Skogsindustrin, SLU och Energimyndigheten satsar tillsammans 38 miljoner SEK i projektet. Syftet är att ta fram rekommendationer kring i vilken skala detta kan pågå utan att äventyra markstörningar och vilka stubbar och miljöer som bör undantas vid miljöanpassad stubbskördning. ( Två examensarbeten från SLU i Umeå är knutna till SCA:s stubbrytningsprojekt varav det ena behandlar produktivitet vid stubbrytning och det andra i huvudsak handlar om effekter på föryngring och mark. ( ) Umeå Universitet har publicerat en del forskning och examensarbeten kring utveckling kring biogasbranschen. Ett examensarbete behandlar energioptimering av biogasproduktionen för Sweco Viak AB, Avfallsteknik i Stockholm. ( Jämtland I Jämtlands län kan vi hitta två biogasanläggningar för tillfället. Den sammanlagda effekten ur dessa två var GWh med en rötkammarvolym på 3500 m 3. ( Anläggningar I Östersund finns en anläggning som rötar avloppsslam tillsammans med vassle från mejeriet i staden och kan därigenom producera m 3 biogas per år. Det mesta av gasen uppgraderas till fordonsgas och resten producerar värme till fjärrvärmenätet. Östersunds kommun har tidigare haft en satsning på etanolfordon men dessa byts nu successivt ut mot biogasfordon istället med målet att driva 80 kommunala fordon på biogas. Fordonsgasen som produceras har en kapacitet att driva 400 fordon vilket gör att allmänheten också kan tanka sina bilar med biogas. ( Teknik och Utveckling Malmbergs AB levererade anläggningen som finns i Östersund. Scandinavian Biogas har planer på en ny biogasanläggning i Östersund som i så fall skulle bli den i särklass största i Sverige. Enligt planerna skulle den anläggningen kunna producera omkring 50 miljoner m 3 biogas årligen. Planerna ligger dock än så länge på utredningsnivå. En intressant plats för Scandinavian Biogas nya anläggning är Lugnvik där ett värmeverk just nu finns. Norrskog förser värmeverket med skogsavfall till förbränning men som om planerna går i verket i stället skulle förgasas och användas som fordonsbränsle. ( JILU har en del spännande projekt på gång inom Energiplattform Mellannorrland. Bland annat biogas på gårdsnivå som går läsa om ovan. 15

16 Västernorrland Elva biogasanläggningar finns i länet som sammanlagt producerade 118 GWh år 2008, en ökning med 44 % jämfört med Den totala rötkammarvolymen var samma år m 3. ( Anläggningar Biogasanläggningen i Sundsvall var den första att producera flytande biogas. Anläggningen kan ersätta ca liter diesel årligen genom att producera Nm 3 LBG (Liquid biogas). Vid MittSverige Vattens reningsverk samrötas avloppsvatten och matavfall. Sedan tar den nya anläggningen vid genom att rena och uppgradera gasen. ( Anläggningen vid Domsjö fabriker i Örnsköldsvik producerar MWh biogas/år med hjälp av Domsjö, Akzo Nobel och Sekabs avloppsslam. (Rapporten) För närvarande studeras möjligheten att producera biodme och biometan vid anläggningen. Det är samma företag som har pilotanläggningen i Piteå där de förgasar svartlut och med samma metod beräknar de kunna producera ca ton biobränsle per år i Örnsköldsvik. Energimyndigheten har beviljat ett utvecklingsstöd på 500 miljoner SEK, hela anläggningen beräknas kosta 3 miljarder SEK.( I Härnösand planerar man att bygga en energifabrik som ska producera ca m 3 etanol per år. Resterna från etanolframställningen ska rötas och uppgraderas till fordonsgas. Härnösand kommun står bakom planerna. ( Teknik och Utveckling SCA Energy som samarbetar med SLU inom stubbrytning är en nystartad enhet inom SCA Forest Products för att satsa mer på förädlade biobränslen i framtiden, på längre sikt kanske även fordonsbränslen. ( Biomass to Liquid är ett projekt inom MittUniversitetet där man ser stor potential i förgasning av skogsbrukets restprodukter. Det är också inom förgasningsprocessen som man lägger tyngdpunkten och resultaten ska appliceras på anläggningen i Sundsvall. ( Gävleborg I Gävleborgs län är den sammanlagda rötkammarvolymen 1500 m 3 uppdelat på sex stycken anläggningar. Den totala produktionen av biogas var GWh, vilket är en ökning med 2 % jämfört med år (biogasportalen.se) Anläggningar Första tankstation är invigd i Gävle men ingen fordonsgastillverkning i länet än. Det nya gasbolaget SBI Ekogas AB, samägt mellan Swedish Biogas International AB och Gävle Energi AB tror på utveckling i länet. Hösten 2011 ska Duvbackens reningsverk på Brynäs ha rustats så att biogas kan produceras där. 16

17 Söderhamn Nära (energibolag) förhandlar med Gävle energi om en gemensam anläggning i Gävle. Ett krav för att Söderhamn Nära ska gå med i bolaget är att Söderhamn får ett tankställe för biogas. ( Teknik och Utveckling Swedish Biogas International AB och Gävle Energi har tillsammans startat ett nytt gasbolag som går under namnet SBI Ekogas AB. De siktar på att utveckla produktionen av fordonsgas i regionen. Högskolan i Gävle är involverat i biogassatsningen genom samarbete med BiogasMitt. ( Dalarna I Dalarna finns tolv stycken biogasanläggningar som 2008 tillsammans producerade 17GWh vilket var en ökning med 16 % från Den totala rötkammarvolymen var 9060 m 3 för året ( Anläggningar I Borlänge samrötar man avloppsslam och matavfall och producerar biogas till kraftvärme via en gasmotor. Rötresten skickas till en entreprenör som tillverkar anläggningsjord. ( I Smedjebacken har man avfallskvarnar i hushållen där avfallet sedan förs till reningsverket med avloppet och rötas till biogas som används till uppvärmning. I Ludvika används ett liknande system där en finfraktion av hushållsavfall samrötas med avloppsvatten från reningsverket. I Säter har ett 20-tal lantbrukare gått samman för att producera biogas från i första hand gödsel och andra restprodukter från lantbruket. En samrötningsanläggning för biogas-produktion planeras i Vansbro. Det är 12 lantbrukare som bildat bolag för att producera biogas. Anläggningen kommer även att ta emot organiskt avfall från Restauranger och från kommunen. Inom kort väntas kommunstyrelserna i Rättvik, Gagnef, Leksand, Malung-Sälen, Mora, Orsa och används Älvdalen ta ställning till att bilda ett gemensamt bolag för att förverkliga biogasplanerna i Rättvik kommun. (Dalarnas tidningar) Där kommer kommunernas komposterbara avfall och slam från reningsverk, samt gödsel och förhoppningsvis även mjukt slaktavfall från Siljan Chark att samrötas. Teknik och Utveckling Biosystem AB i Ludvika har gjort en förprojektering av en biogasanläggning i Avesta. Bolaget riktar in sig på samrötningsanläggningar för avloppsslam och matavfall och erbjuder också konsulttjänster inom avfall, bioteknik och energi samt utveckling av processer och komponenter inom dessa områden. 17

18 Värmland Samordnande organisationer Region Värmland är huvudman för Energikontor Värmland där biogasfrågorna drivs. Projektet Klimatneutralt Värmland 2030 siktar framför allt på att öka biogasproduktionen/konsumtionen i länet men metanolproduktion är också intressant. Man driver också KLIMP-nätverket som resulterat i en uppgraderingsanläggning för biogas vid Sjöstad ARV, en förbehandlingsanläggning för matavfall, och en tankstation för biogas alltihop i Karlstad. I mitten av 2013 skall också en biogasanläggning för rötning av matavfall, gödsel och övriga reser från livsmedelsproduktion vara i drift i Karlstad. Man har precis lämnat ut anbudsförfrågan. Anläggningen skall ta emot rötbart materiel från kranskommunerna. Lena Hulden pers komm Säffle Bioenergi HB planerar för en stor anläggning som skall producera biogas ur gödsel och övriga restprodukter från några lantbruk utanför Säffle. Man har lämnat in tillståndsansökan. I Kil finns en produktionsanläggning som byggdes för att ta emot matavfall från kommuninnevånarna. Den är dimensionerad för att ta emot 6000 ton organiskt material per år men eftersom man inte lyckades samla ihop mer än ca 1000 ton per år var man tvungen att stänga anläggningen. I Karlstad sker produktion av biogas vid Sjöstads ARV. Den uppgraderas med COOAB-metoden till fordonsgas. I dagsläget produceras 80 Nm 3 /h, varav merparten exporteras till Stockholm. Anläggningen är påbyggbar och skall när matavfallsanläggningen tas i drift utökas till att producera 350 Nm 3 /d. Anläggningen tillverkades av Purac. Sunne ARV producerar fjärrvärme av biogasen. I Sunne finns även en deponi som producerar gas. Hagfors ARV rötar förutom slam även matavfall från storkök. Teknikföretag: Värmekollektor - Konstruerar deponigassystem. Biogas systems i Sunne - projekterar och bygger biogasanläggningar. Störst erfarenhet från deponigas. Östra Sverige Samordnande organisationer Biogas Öst En av de mest framträdande organisationerna i östra Svealand är Biogas Öst. Huvudman är Energikontoret i Mälardalen. Övriga samverkansdeltagare är energibolag, kommuner, kommunala ARV-bolag, transportbolag, intresseorganisationer för t.ex. gasfordon mm, teknikföretag mm i Mälardalen och Östergötland. Deras syfte är att bidra till att 2020 ska minst 10 % av drivmedlen vara biogas. Detta ska uppnås genom vara en branschsamordnare för aktörer på marknaden. Biogas Östs verksamhet kommer i första hand fokuseras på att Skapa de bästa regionala förutsättningarna för ökad produktion, distribution och konsumtion av biogas. 18

19 Informera, kommunicera och marknadsföra biogas samt arrangera nätverksmöten och utbildningar inom regionen. Verka för en större tilldelning av finansiella resurser till regionens aktörer och driva utvecklingsprojekt som leder till en ny marknad och nya arbetstillfällen. ( ) Energigas Sverige En medlemsfinansierad branschorganisation som driver frågor om alla energigaser, men som har särskilda sektioner för de olika segmenten. Viktiga delar av deras engagemang ligger runt säkerhet, teknikmarknad och opinionsbildning. Många debattartiklar underskrivs av Energigas Sverige. Ger ut tidningen Energigas och ligger bakom hemsidan Biogasportalen.se ( ) Stockholms län Som huvudstadsregion finns det största nyttjandebehovet av fordonsgas i detta område. Den gas som producerats i länet, av framför allt de två stora reningsverken vid Bromma och Henriksdal, har inte varit i närheten att räcka utan man har varit tvungen att importera från andra regioner, alternativt använda naturgas. Redan år 1996 började man uppgradera biogas vid Bromma i pilotskala och 2000 startade det i stor skala. Årsproduktionen fordonsgas var 1.5 milj m 3 /år Gasen produceras mesofilt i 7 st rötkammrar med totalvolym på m 3. Uppgraderingsmetoden är PSA. All gas som produceras förs direkt till den intilliggande tankstationen. Henriksdals reningsverk, som är ett av världens största under mark, hanterar avlopp från över personer. Detta slam utgör ca 4/5 av substratet och resten består av fett från stadens fettavskiljare samt en liten del pumpbart matavfall från storkök mm. Detta rötas sen i 7 st kamrar med totalvolymen m 3. Uppgraderingen startade 2003 Båda drivs av det kommunala bolaget Stockholm Vatten, men driften av uppgraderingsanläggningarna övertogs i september 2010 av Scandinavian Biogas. ( Stockholms Vattens broschyr om Bromma Reningsverk, 2009) ( Biogas ur gödsel, avfall och restprodukter - goda svenska exempel, Svenskt Gastekniskt Center, Svenska Gasföreningen och Svenska Biogasföreningen, 2008) Flera anläggningar har dock på senaste året startat uppgradering av sin biogas. SYVABs reningsverk vid Himmerfjärden startade sin uppgraderingsanläggning i maj -09. Det är en COOAB anläggning, där slutprodukten fylls i gastuber som står på lastbilsflak, s.k. flakning, för E.ONs räkning. Detta är ingen optimal hantering men p.g.a. sitt geografiska läge finns i nuläget inget annat alternativ. Under 2009 producerade 5,2 milj Nm 3 biogas, vilket resulterade i Nm 3 uppgraderad fordonsgas. Resterande användes till uppvärmning av anläggningen eller facklades. De tar emot avloppsvatten från Stockholms södra kommuner och har erhållit ett tillstånd att, förutom avloppsslammet, röta m 3 organiskt material från externa leverantörer. Detta samrötas i 3 reaktorer á m 3. ( SYVABs Miljörapport 2009, SYVAB föreläsning - Hallsberg 2010) Det fjärde ARV i Stockholmsregionen som börjat producera fordonsgas är Käppalaverket, beläget på Lidingö. I samband med att de gamla gaspannorna för fjärrvärme skulle bytas ut gjordes en utredning av det mest fördelaktiga sättet att använda den 6,5 miljoner Nm 3 gas som producerades i de 2 rötkamrarna á m 3. Utredningen visade att uppgradera gasen till fordonskvalitet var det 19

20 bästa alternativet såväl ekonomiskt som miljömässigt. En förutsättning var ett avtal med SL (Stockholms lokaltrafik) där de köper all producerad fordonsgas mellan Gasen levereras via rörledningar till SL:s bussdepåer och den gas de inte kan ta emot skickas till fjärrvärmeverket. ( Två av de stora aktörerna på marknaden är på gång i med en varsin anläggning i stockholmsregionen. Swedish Biogas International har planer på att under 2011 bygga en samrötningsanläggning med en kapacitet att producera 10,5 miljoner Nm 3 fordonsgas/år. Substratet kommer att vara vegetabiliska restprodukter från jordbruk och bryggeriindustri från närområdet. Gasen kommer köpas av Stockholm Gas och distribueras via rör som ska ingå i det nät för fordonsgas som de har under uppbyggnad. SBI planerar att ta emot ton substrat och leverera biogödsel. ( Vid Gärdet i Stockholm ligger det nerlagda Louddens reningsverk. Efter ombyggnad så har Scandinavian Biogas startat en samrötningsanläggning. Reaktorn är bara på 1100 m 3 och kommer matas med i huvudsak med sekunda spannmål. Matavfall är även planlagt att tillkomma i ett senare skede. Anläggningen kommer att producera m 3 uppgraderad gas. Gasen kommer sen kylas till flytande för att minimera transporterna. Rötresterna kommer att kunna användas som biogödsel. Stockholms län har ju inte så mycket jordbruksproduktion, så antalet gårdsanläggningar är begränsad. Men i Järna finns en testanläggning för torrötning av stallgödsel? Stiftelsen Biodynamiska Forskningsinstitutet(SBFI) tog 2002 beslutet att på försök uppföra en tvåstegsanläggning för att behandla gödslet från korna på gården Yttereneby. Med hjälp av statlig och kommunalt stöd kunde den startas upp i slutet på Under årens lopp har man provat blandat i olika substrat så som matavfall och grödor med varierat resultat. Dom har även stött på andra problem som måste lösas, men har nu en överproduktion av gas och planerar att investera i en uppgraderingsanläggning. ( ) Distribution Stockholm har sedan mitten av 1800-talet haft ett stadsgasnät som försörjer stad och hushåll med gas för uppvärmning, ljus och matlagning. Det är fortfarande i bruk, men kan dock inte utnyttjas för fordonsgas då stadsgasen blandas ut med luft till hälften. Däremot används uppgraderad gas från Henriksdalsverket som råvara och mixas i en blandstation för att förse Hammarby Sjöstad med stadsgas. I dagsläget finns 15 tankstationer i Stockholm, varav endast 2 försörjs via rörledning. Resten måste försörjas med flak, vilket ofta skapar en brist. Speciellt som taxi, transportföretag mm ser fordonsgas som en viktig del i sin miljöprofilering. Så detta är en viktig del att ta tag i för att biogas som drivmedel inte ska ses som ett problem istället för en nyttogörare. Stockholm Gas har påbörjat arbetet med att förbinda den nya anläggningen i söder, Skarpnäck, med Käppalas anläggning i norr och beräknar att det ska vara klart 2012/2013. Då kommer närliggande 20

21 tankstationer kunna kopplas på om de så önskar. ( Stockholms gasinfrastruktur. Mathias Edstedt. Gasdagarna oktober 2010 i Stenugnsund.) Svensk Biogas har ett väl utvecklat rörsystem som sträcker sig från flera stationer både lokalt och regionalt. I hela Östergötland finns det 15 st publika tankstationer och en bussdepå i Linköping som förser alla bussar i staden med gas. Eftersom det är ett underskott av fordonsgas i Stockholm och överskott i Östergötland så har man börjat distribuera gas dit för att mätta det behov som har uppstått. Övrig produktion: Flertalet av länets kommunala ARV har rötkammare, där det utvunna slammet rötas och gasen används för att värma upp anläggningens lokaler. På återvinningscentralerna finns fortfarande mycket organiskt material som ligger i deponi och bildar metangas. För att dämpa utsläppet av gasen sugs den upp genom perforerade rör. Den mesta gasen flakas upp men några deponier kan nämnas som använder gasen för att värma upp sina lokaler och även omkringliggande samhällen. i stockholmsregionen görs detta bl.a. på Högbytorps deponiområde i Upplands-Bro, deponin på Hagby i Täby kommun och det nya stora deponiområdet Löt i Vallentuna. ( Uppland Kommunala bolaget Uppsala Vatten och Avfall AB driver sedan 1996 en biogasanläggning vid Kungsängens gård. De tar emot och behandlar mat och industriavfall från hushåll och företag. Det finns tillstånd att behandla ton gödsel, slakteriavfall och livsmedelsavfall. Under 2008 togs ton organiskt avfall (matavfall och livsmedelsavfall) emot vid biogasanläggningen. Ca ton certifierad biogödsel levererades till lantbruket. 9,6 GWh biogas producerades vid anläggningen, av vilket 86 procent användes till fordonsbränsle. Resultatet blir biogas som till största del används till drivmedel för bilar och stadsbussar, och en mindre del till uppvärmning. Under 2008 påbörjades byggandet av en ny rötkammare och två mottagningstankar som ska ha satts i drift under ( Sörmland Förutom ett antal reningsverk som tar tillvara rötgasen, finns det tre anläggningar som kan tas upp i Södermanland. Först är det Eskilstuna som sedan 2003 har rötat avloppsslam i det kommunala reningsverket. Sedan 2006 är har även matavfall sorterats ut hos hushållen och preparerats för att tillsammans med industriavfall samrötas med slammet. Gasen uppgraderas sen och förs via pipeline till tankstationer för stadsbussar och privatbilister. På grund av halten föroreningar i rötresten så används i dagsläget denna till att täcka Eskilstunas deponi. För att kunna effektivisera processen och göra en bättre restprodukt håller nu EEM på att se över alternativ på förändring. En separation av avlopp och annan substrat kommer med sannolikhet att ske och den uppgraderade fordonsgasen kommer att göras flytande. (Samtal med Roland Alsbro på eem) Den andra stora anläggningen som byggdes av SBI Katrineholm, är byggd för samrötning av i huvudsakligen gödsel och industriella biprodukter från regionen. Den stod klar september 2010, och byggdes för att huvudsakligen producera biogas till AGA för distribution inom Stockholmsområdet. Gödsel som används tas in från 10 lantbrukare (Lantbruksgas i Sörmland) som bidrar med ca ton varje år. 21

22 Anläggningen producerar hela 3 miljoner Nm 3 biometan och ton biogödsel varje år och kommer att reducera utsläpp av CO2 med ton/år. Investeringen var 50 miljoner kr, varav 14 miljoner i klimatbidrag från Naturvårdsverket. Den tredje är en liten gårdsanläggning belägen på Nynäs Slott, mellan Trosa och Nyköping. Den drivs av Öknaskolan (Naturbruksskola) med Landstinget Sörmland. Projektet påbörjades 2001 med grundtanken att ta hand om matkedjans restprodukter. Gasen som producerades skulle generera el och värme. Senare införskaframför alltdes en vattenscrubber från Biorega och idag så är prioriteten att framställa fordonsgas till anläggningens bilar. Biogastraktorer är på ingång. Substraten är i huvudsak matavfall från närliggande kommuner men även egenproducerad gödsel och vallensilage. Rötkammaren(som är levererad av Läckeby Water, har en volym på 350 m 3 och gasproduktionen ligger på 10 m 3 /h). Biogödseln som bildas återförs till gårdens åkermark. ( Samtal med Magnus Karlsson, Öknaskolan) Biogasanläggning, Nynäs. Foto: P. Carlweitz Västmanland I Västerås hade i början på 1990-talet traktens lantbrukare brist på naturgödsel pga att det fanns så få djurbesättningar i området. Så 1995 började de, tillsammans med avfallsbolaget VafabMiljö, planera en biogasanläggning. 8 år senare bildade de Svensk Växtkraft AB som 2005 tog anläggningen i drift och samrötade vallgrödor och matavfall från hushåll och restauranger i regionen. Källsorterat organiskt avfall från hushåll, storkök etc ton/år Slam från fettavskiljare ton/år Vallgröda från 200 ha ton/år Energi från avfall och grödor MWh/år Energi från avloppsreningsverket MWh/år Uppgraderad biogas till fordonskvalitet (omräknat till bensin) 2,7 miljoner liter/år Spannmålsareal som gödslas med rötrester 1500 ha Örebro län 2008 fanns det 9 stycken anläggningar + 3 deponier Produktion av rågas och fordonsgas I Örebro län produceras idag den största mängden rågas vid Skebäck ARV, det största reningsverket i Örebro kommun, som förutom avloppsslam tar emot och rötar pumpbart matavfall från en del verksamheter. Vid Skebäck ARV uppgraderas rågasen till fordonsgas. Swedish Biogas International (SBI) rötar energigrödor och en del organiskt verksamhetsavfall vid en ny biogasanläggning, Örebro Biogas, intill Atleverket (komposteringsanläggningen) i Örebro kommun. Biogasanläggningen beräknas kunna leverera ca 6 MNm 3 uppgraderad fordonsgas till Örebro kommun och Stockholms län när allt är intrimmat. I länet finns dessutom ytterligare ett antal mindre reningsverk som producerar rågas och ett mindre 22

23 antal deponier, varav deponin vid Atleverket i Örebro är den största. Total produktion av rågas i Örebro län: 7,2 MNm3/39 GWh (beräknat år 2009). Total produktion av fordonsgas i Örebro län: 1,3 MNm3/13 GWh. Ref Utbud och efterfrågan på fordonsgas i Biogas Öst regionen SWECO SGF, Statistik 2009 Östergötland I Östergötlands län finns nio biogasanläggningar, varav en deponigasanläggning. Den totala biogasproduktionen år 2009 var 112 GWh, vilket var en ökning med 13 % jämfört med år Den sammanlagda rötkammarvolymen var m 3. ( Linköping: Historia I början på 1990-talet fördes diskussioner i Linköping om hur man skulle kunna minska föroreningarna från bussarnas avgaser i innerstaden. Samtidigt fanns rik tillgång till gödsel från djuruppfödande lantbruk i omgivningen samt ett avfallsproblem vid det lokala slakteriet. År 1995 bildades Linköping Biogas AB som ett samarbete mellan Tekniska Verken i Linköping, lantbrukskooperationens företag Swedish Meats, Konvex och LRF via Lantbrukets Ekonomi AB byggdes en fullskalig biogasanläggning och sen dess har utvecklingen bara gått framåt invigdes den första publika tankstationen för fordonsgas och nu finns det hela 15 st i och runt Linköping. ( Anläggningar Svensk Biogas i Linköping AB (Swedish Biogas International) driver en biogasanläggning i Linköping sedan 15 år tillbaka tillsammans med Linköping Biogas AB (Svensk Biogas). Båda Bildar tillsammans Svensk Biogas och ägs fullt av Tekniska Verken. Anläggningen samrötar organiskt industriellt avfall, 55 % restprodukter från slakterier och 45 % övriga livsmedelsrester. Med rötkammarstorlek på 2 x 3800 m 3 produceras 5,2 miljoner Nm 3 biometan/år och ton biogödsel/år. Rötningen sker i en mesofil temperatur i en totalomblandad enstegsprocess med uppehållstid på ca 30 dygn. Producerad biogas från anläggningen uppgraderas med hjälp av 6st uppgraderingsanläggningar (vattenskrubber och PSA teknik) till fordonsbränsle. Totalt motsvarar produktionen ca 7 % av allt bränsle som konsumeras i Linköping. SBI drev själva Linköpings avloppsreningsverk fram tills företagen slogs ihop. Reningsverket har varit i över 50 år, och är fortfarande ledande inom uppgradering av biogas till biometan, och även biogas till fordonsgas. Anläggningen rötar ton/år och producerar 1,4 miljoner ton biometan/år. Reningsverket blev 2008 utsett genom en benchmarkstudie till ett av Sveriges energisnålaste avloppsreningsverk. ( 23

24 Utveckling och teknik Linköping står långt fram i utveckling, produktion och distribution av biometan, biogödsel och framför allt fordonsgas. Alla bussar i staden drivs på biogas och det gör att luften i innerstaden är näst intill helt fri från stoft, svavel- och kväveföroreningar, vilket är ett mål för alla städer i Sverige att nå till. ( En stor miljöutvecklande satsning på infrastrukturen gjordes av Biogas Sverige i och med världens första biogasdrivna tåg, som dagligen trafikerar sträckan Linköping-Västervik. Den satsningen står som ett föredöme och mål för ett flertal länder runt om i världen. JTI - institutet för jordbruks- och miljöteknik. Ett forskningsinstitut med inriktning på jordbruk och miljöteknik. Verkar under SP-koncernen. Arbetar mycket med rötprocessen och spridning av rötrest. Samarbetar främst med SLU, men även andra universitet, företag organisationer etc., både nationellt och internationellt. Producerar Energiportalen.se ( Cleantech Östergötland driver projektet MDPU, MiljöDriven Produktutveckling, i samarbete med Länsstyrelsen, Linköpings universitet och Almi Företagspartner. Det finansieras av Tillväxtverket och stöttar 25 företag i utvecklingen av en ny produkt eller tjänst som bidrar till bättre miljö. Exempel på aktiviteter inom ramen för projektet är kunskapshöjande seminarier, konsultrådgivning och nätverkande. Inom MDPU har flera företag även hittat synergier och börjat samarbeta om gemensamma affärer ( Norrköping: Biogas Sverige har även en biogasanläggning i Norrköping. Den är Sveriges första anläggning som producerar biogas av restprodukter från etanolproduktion, såsom drankvatten och grönmassa. Anläggningen producerar 2,4 miljoner Nm 3 biometan/år och ton biogödsel/år. Biogasen som produceras uppgraderas med hjälp av vattenskrubberteknik till fordonsbränsle vilken distribueras dels i ett lokalt biogasnät i Norrköping och dels via gasflak till publika tankstationer i Södermanland. ( Gotland Privatägda Biogas Gotland AB startade precis Gotlands första biogasanläggning som invigdes september Den har i dagsläget kapacitet att producera Nm 3 biogas varje år men siktar på mer i framtiden. Men Visby reningsverk är bäst bland Sveriges kommuner på att producera biogas i förhållande till hur mycket el reningsverket förbrukar. Anläggningen är dimensionerad för en torrsubstansmängd i slammet på 5600 kg/d, varav 4200 kg/d organisk mängd samt för slammängden 130 m 3 /d. Vardera rötkammare har volymen m 3. ( 24

25 Västra Sverige Samordnande organisationer Biogas Väst är ett 30-tal samarbetspartners - privat och offentligt ägda företag, organisationer, myndigheter och kommuner. Det är en samling aktörer i västra Sverige inom biogaskedjan, från biogasproducenter och gasdistributörer till fordonstillverkare. Biogas Väst ska skapa ett bra investeringsklimat i Västsverige för fordonsgassatsningar. Biogas Skaraborg är en ny lantbrukarorganisation med syfte att vara en samlande lantbrukarkraft för biogasutvecklingen i Skaraborg. Det är en organisation för samarbete och samverkan med de olika aktörer och lantbrukare som är intresserade av att exploatera den biogaspotential som finns i Skaraborg. Skaraborg Kommunalförbund har tagit initiativet att bilda och leda nätverket BIOSAM, Biosamverkan i Skaraborg. Syftet för detta nätverk är att informera varandra om pågående och framtida biogasprojekt i regionen samt verka för att samordna sina respektive satsningar. Projekt SkaraborgsGas syftar till att förbättra förutsättningarna för produktion, distribution och avsättning av biogas från jordbrukets potential. Målsättningen med projektet är att lantbrukare med intresse av att producera biogas ska få förbättrade tekniska och affärsmässiga förutsättningar för affärsutveckling. Projektet drivs av Innovatum som projektägare tillsammans med lantbrukare, LRF i Väst, Hushållningssällskapet Skaraborg, Skaraborgs Kommunalförbund, Biogas Väst och FordonsGas Sverige AB. Projektet BioM ska därför arbeta för att binda samman regionen strukturellt genom att samla den kunskap som finns och gemensamt dokumentera miljöeffekter i samband med biogasproduktion. Projektet ska arbeta för att utveckla, optimera, demonstrera och implementera ekonomiska och miljömässiga hänsynsmässiga modeller för att skapa en bred och omfattande biogasproduktion i Kattegat/Skagerrak-regionen. Biogas Vårgårda - Herrljunga projekt ska utreda möjligheterna för anläggningar, gasledningar för att röta lantbrukets gödsel och restprodukter, och avsättning till fordonsgas. Hushållningssällskapet Väst (Landsbygdsprogrammet länsstyrelsen Västra Götaland, Biogas Vårgårda - Herrljunga Ek fören) Affärsutveckling Biogas Dalsland Biogas Dalsland Ekonomisk förening ska delta i utvecklingsarbetet och företräda producenterna när biogasproduktionen så småningom ska övergå till kommersialisering i Biogas Brålanda, som gått från projekt till bolagsform. Hushållningssällskapet Väst (Landsbygdsprogrammet länsstyrelsen Västra Götaland, Biogas Dalsland Ek fören) Pågående Klimpprojekt i Väst Sverige Biogasanläggning Göteborg, huvudman Göteborg Energi AB. Biogasbussar i Västra Götaland, huvudman Västtrafik. Biogasproduktion i jordbruket för hållbara transporter, huvudman Göteborg Energi AB. Biogasdrivna tunga fordon med Dual-fuel teknik, huvudman DHL Express Sweden AB. Biogasdrivna paketlastbilar, huvudman DHL Express Sweden AB. Informationsinsats för främjande av biogas för fordon, huvudman Business Region 25

26 Göteborg/Biogas Väst. Flytande biogas i Lidköping, huvudman Lidköpings kommun. Busstankstation för flytande biogas i Lidköping, huvudman Fordonsgas Sverige AB. Utbyggnad av biogasanläggning, huvudman Skövde kommun. Clean Fuel Concept - Biogas Brålanda huvudman Innovatum AB. Gasdriven tung trafik - Dual fuel teknik, huvudman Götene Kommun (businessregionen.se) Produktionsanläggningar 2008 fanns det 29 biogasanläggningar i Västra Götaland. Produktionen var 158 GWh. Rötkammarvolymen var 59100m 3. (Biogasportalen.se) Borås Energi AB driver två anläggningar. Solbacken som rötar komposterbart matavfall som blandas med avfall från industrin. Gässlösa där man rötar avloppsslam. Anläggningarna är kopplade till en gemensam uppgradering vid Gässlösa som 2009 sålde 15GWh fordonsgas Rötresten från rötkammaren centrifugeras, för att ta bort överflödigt vatten, och blandas med gräs, löv, grönflis och gödsel och blir Boråskompost, ett miljövänligt jordförbättringsmedel Restvattnet från centrifugen inne- håller stora mängder ammoniumkväve och måste renas innan det får släppas vidare. Vattnet leds därför till en SBR- anläggning (Satsvis Biologisk Rening) där mikroorganismer renar vattnet i växelvis syrefri och syrerik miljö. Konsulter har varit YIT och SWECO-VIAK Totalkostnaden uppgick till 51 milj varav 1 milj var bidrag Ett forskningsprojekt man driver med Waste Refinery är att producera nya användbara material från avfall. Tex Zygomycetes-svampar som kan producera ett antal olika produkter när de bryter ned lignocellulosa (ved), förutom bränslen också Chitosan och proteinmaterial som kan fungera som superabsorbenter. Detta sker på Högskolan i Borås Falköpings kommun började producera biogas från avloppsslam på 1950-talet. I dag produceras biogas även från organiskt hushållsavfall med mesofil rötningsteknik. Det är två anläggningar som kommer att drivas till och börja med. Dels den ovan nämnda ARV anläggningen som samröter med hushållsavfall och restprodukter från livsmedelsindustrin. Biogasen uppgraderas av en anläggning som tillsammans med Göteborg Energi. Där man använder vattenskrubbertekniken. Den andra anläggningen heter Nötcenter Vike där Göteborg Energi bygger sin första gårdsanläggning som ska producera biogas av endast gödsel. Biogasen kommer sen att uppgraderas till fordonsgas i befintlig anläggning i Falköping. Göteborg Energi bygger och äger rötningsanläggningen och Viken arrenderar ut mark, levererar gödsel till anläggningen, tar emot rötresten samt ansvarar för tillsynen av rötningsanläggningen. Syftet är att demonstrera hela kedjan från biogasproduktion genom rötning av gödsel via 26

27 uppgradering av gasen till försäljning av fordonsgas till fordon i Falköping. Under 2009 hade man en energiproduktion på 4GWh. Kapaciteten är 10GWh. Falköpingsmodellen är ett verktyg för att långsiktigt bygga upp utvecklingen av biogas i en region eller en stad, den har tagits fram inom ramen för EU:s största biogasprojekt, BiogasMax. Den ger användaren möjlighet att uppskatta efterfrågan på biometan i en region där fordonsparker utvecklas mot allt fler biogasfordon. Detta genom att men ger aktörerna användbara verktyg för att undersöka och justera ekonomiska och miljömässiga prestanda i hela biometansystemet och dess olika komponenter. BiogasMax, kommer att ge stöd till användarna av Falköpingsmodellen. Användare uppmanas att dela med sig av modellen i syfte att bygga upp referenser som kan vara relevanta för olika regioner i Europa. Göteborg har en av världens största biogasanläggningar i Arendal kallad Gasendal. Anläggningen invigdes i maj 2007 och producerar cirka 60 GWh biogas per år. Som används till fordonsgas men kan också användas till el och värme. Biogasen levereras i det befintliga naturgasnätet som finns i infrastrukturen i Göteborg. På Ryaverken som ägs av Gryaab AB producerar idag biogas genom att röta slam i sin anläggning Ryaverket. Göteborg Energi en reningsanläggning för biogas med syftet att huvudsakligen använda den renade biogasen som bränsle för olika fordon. Detta sker genom kemisk skrubbning. Anläggningen i Arendal ingår i EU-programmet Biogasmax. Gothenburg Biomass Gasification Project, GoBiGas, är Göteborg Energis största satsning på produktion av biogas, här genom förgasning av biobränsle och spill från skogsbruket. Projektet drivs i samarbete med E.ON. GoBiGas beviljades i september 2009 ekonomiskt stöd av Energimyndigheten på 222 miljoner, under förutsättning att EU-kommissionens statsstödsgranskning utfaller positivt. Göteborg Energi räknar med att år 2020 leverera biogas motsvarande 1 TWh. Det motsvarar cirka 30 procent av dagens leveranser i Göteborg eller drivmedel till bilar. Kapaciteten för Ryaverken var 60 GWh 2009 Miljöteknikleverantörer till anläggningen Gasendal Processkontroll AB Byggnad av gastankstationer Läckeby Water Group Rötgasanläggning Miljöteknikleverantörer till anläggningen Gyaverken (Gryaab) YIT Vatten och Miljöteknik AB Sweco AB Mellergård och Naij AB Malmberg AB Läckeby Water Group ITT Flygt AB Hydrotech AB Hydropress Huber AB Anox Kaldnes AB ABS Group I Lidköping har Swedish Biogas en helt ny anläggning som startas upp i dagarna. Substratet till biogasen kommer framför allt från industriellt rena restprodukter från livsmedelsindustrin i Lidköpingstrakten, men även grödor från jordbruket. Man har även en uppgraderingsanläggning med 27