Biogas nygammal teknik

Transkript

1 Biogas nygammal teknik Lösning för framtidens energiförsörjning? Göteborg Anders Dahl

2 Biogasens historia Naturlig uppkomst Kulturmiljöns påverkan med odling och djurhållning Avfall Reningsverk Gasanvändning Biogas som huvudprodukt Fordonsbränsle Ersättare för fossila bränslen

3 Från ånglok till magnetsvävare BioMil går på tåget BIOGAS-tåget 1900 Biogas ur slam Vetenskapligt intresse Rötning för slamreduktion Biogas tas tillvara Biogas ur avfall Biogas av grödor Biometan Kallfackling Värme Kraftvärme Fordonsbränsle LBG

4 Den första anläggningen Åkarps gård i Marieholm, Skåne Biogasproduktion från svingödsel

5 BIOGAS produktion och användning Wobbe Råvaror Uppgradering SS Gasnät Fordonsbränsle Rötning Förbrukare Tankning SÄIFS 1998:5

6 Värmepanna för biogas på Ellinge reningsverk i Eslöv

7 Gasmotor med generator från GE-Jenbacher

8 Uppgradering av biogas Up in g r e ad r g p Fordonsbränsle 97 vol-% metan 3 koldioxid och luft vol-% Vatten 0-16 Biogas vol-% metan vol-% koldioxid 1 vol-% kväve 3 vol-% vatten ppmv -60 C i daggpunkt ppmv svavelväte svavelväte

9 Fordonsgas Fordonsgas (CNG och/eller CBG) är ett drivmedel på frammarsch

10 Samverkan mellan biogas och naturgas Biogas Uppgradering Naturgas Biogas Naturgas Fordonsgas Gröngasprincipen innebär att biogas kan erbjudas vid alla fordonsgasstationer Källa: E.on Gas Sverige AB

11 Koldioxidemissioner från personbilar gram CO2/km Bensin Diesel E85 Biogas Saab 9-5 2,0 kombi - bensin och E85 Volvo V70 Bifuel kombi - biogas Peugeot 407 1,6 kombi - diesel Källa: Källa:

12 Kondenserad biogas -LBG Kondensering Polering Vatten max 1 ppm CO ppm H2S < 1 ppm Uppgraderad biogas 97-99,5 vol-% metan 0,5-3 vol-% koldioxid och luft Vatten C i daggpunkt 0-16 ppm LBG Cirka -160 C 1-8 bar svavelväte

13 LNG/LBG som drivmedel för tunga fordon Tankning av en lastbil på en LCNG-tankstation

14 LNG/LBG som drivmedel för tunga fordon Tankning av en lastbil på en LNG-tankstation Tankning av flytande metan

15 LNG/LBG som drivmedel för tunga fordon Teknik finns idag tillgänglig för tunga fordon med dual fuel-drift

16 Modern biogasproduktion Lämpliga råvaror Utnyttja råvarorna maximalt (förbehandling, blandning, utrötningsgrad) Näringsämnen och spårämnen (från råvaror eller som tillsats) Högt utbyte vid odling ( rätta grödor -anpassning till biogas i växtföljd) Kunskap om processen (mikrobiologi, kemi, optimala betingelser) Kontroll över processen (styrmedel) Matematiska modeller Styrparametrar

17 Råvaror för biogasproduktion Lantbruksprodukter gödsel grödor Resturanger matavfall överbliven mat Industriavfall slakteriavfall grönsaksrester kasserade livsmedel Hushållsavfall matrester papper (toa, hushålls) annat komposterbart

18 Förgasning av trä och lutar Tillverkning av syntetisk metan -biometan Förgasning och metanisering av syntesgas Bättre utbyten än vid tillverkning av bensin och diesel Produktionspotential för metan: Biogas från jäsning Biometan från trä/lutar 15 TWh/år > 65 TWh/år 2008 användes knappt 85 TWh bensin och diesel per år för transporter 1 1 Källa: Statens energimyndighet, Fakta och siffror - Energiläget 2009

19 Biogas år 2010 Produktion: Deponier -ingen nyproduktion Reningsverk Avfallsbehandling Grödor Lantbruk Status: Övervägande traditionell produktion Spårämnen på frammarsch Försök med processkontroll Fordonsbränsle -CBG Utveckling: Grödor Förbehandlingsmetoder Kunskap om spårämnen Simulering av biogasprocesser Förgasning -biometan LBG Gasnät

20 Energiförsörjningen i världen Olja Kol Naturgas Fossila energikällor, kräver förädling Kärnkraft Jordbruksmark Skogsmark Annan mark Inga direkta energikällor. Energiutvinning kräver uppsamling eller odling med förädling Haven

21 Biogaspotential från olika grödor Vetekärna 20 MWh/ha Vall 23 MWh/ha Majs, hela plantan 36 MWh/ha Sockerbetor, inklusive blast 50 MWh/ha

22 Energieffektivitet vid odling av grödor för drivmedelsproduktion Källa: Der Spiegel nr

23 Penkun i norra Tyskland 450 GWh biogas per år Källa: GWh ~ 50 miljoner liter bensin ~ bilar

24 Konkurrensen om vår jord Hur skall jordbruksmarken användas i framtiden? Livsmedel Energi Kläder Kemikalier/polymerer

25 Odling till textilier/beklädnad 2002 odlades bomull på km² i världen. 1) Det motsvarar TWh vid biogasproduktion från odlade sockerbetor i Sverige. Det är 20 gånger mer än Sveriges totala användning av bensin och diesel inom transportsektorn. 1) Källor: International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications (ISAAA); Institute of Science in Society, (ISIS) Report 21/01/05

26 Syntetiska kemikalier/plaster Det produceras mer än 200 Mton plast per år. För att producera ett ton syntetisk plast från odlade grödor, åtgår minst 1,5 ton biomassa. Vid en biomasseproduktion på 15 ton TS/ha, år krävs km², eller 20 Mha. Med samma kalkyl som för bomull, motsvarar det TWh biogas/år

27 Några fakta om energi i världen Solinstrålningen till jorden är cirka 8,9x1016 W (motsvarande 174 W/m² i medeleffekt). Det innebär en energitillförsel till jorden på 7,8x108 TWh/år. Energiförbrukningen i världen var TWh år ). Det innebär att världens energiförbrukning 2008 motsvarar knappt 0,02% av den totalt instrålade solenergin. 0,02% av jordens yta är cirka km². Sveriges yta är cirka km². 1) KÄLLA: 1. SCB OCH ENERGIMYNDIGHETEN, 2. Wikipedia

28 Från ånglok till magnetsvävare Biogas är gammalt och har framtiden för sig BIOGAS-tåget 1900 Energipriset ökar :a världskriget Biogas ur slam Vetenskapligt intresse Ved Kol Billig olja 1973 Oljepris Oljekrisen 1980 Oljepris 2008 Oljepris 2020 Peak oil När? Rötning för slamreduktion Biogas tas tillvara Biogas ur avfall Biogas av grödor Biometan Kallfackling Värme Kraftvärme Fordonsbränsle LBG Olja Energibärare Olja? Kol? Gas? El?????