Referat från Biogasproduktionens möjligheter 2009 09 03, ett seminarium inom Partnerskap Alnarp Av Jan Larsson, jan.larsson@ltj.slu.se Sven Norup: Hållbara tankar om biogas Norups Gård är ett konventionellt lantbruk som sedan länge dessutom bl.a. haft biodiesel och Sven har själv bl.a. varit mycket aktiv i Lyckeby Stärkelsen. Nu är Sven hårt engagerad med att utveckla biogas, dels för egen del och dels som konsult åt andra lantbrukare m.fl. Det gäller att välja rätt teknik, enligt Sven. Som konsult vänder sig han mot större djurbesättningar och målet bör vara att alla jordbrukare på något sätt är kopplat till biogasproduktion. Sven medverkar med sitt företag till att projektera anläggningar, varvid man om möjligt använder diverse begagnade komponenter för att hålla investeringen nere. Ensilagetorn och begagnade cisterner från industrin är välkommet. Till potentiella blivande biogasproducenter från jordbrukarkåren ger Sven rådet att starta smått och testa, det går att få ekonomi i små anläggningar om man kan nyttja diverse begagnad utrustning. Visionen är att alla lantbruk med medelstora besättningar och/eller tillgång till annat biomaterial inom en inte alltför avlägsen framtid också är biogasproducenter. Sven håller själv på att bygga en reaktor för biogas varvid viktiga kontakter är tagna gentemot reningsverk, köpare av gas m.fl. Om möjligt ska biogasproduktion kombineras med annan industriell verksamhet, inte minst för att effektiviteten blir bättre om stallgödsel blandas med andra substart.. Han ser möjligheter i att flera lantbrukare går samman i stora anläggningar förutsatt att stor hänsyn tas till hygienisering, dvs investering i att hindra t.ex. smittospridning. En gårdsanläggning kostar i storleksordningen 1,5 till 10 milj kronor. Pål Börjesson, Miljö och energisystem, LTH: Biogasens positiva miljöeffekter Tillgången på biogas från restprodukter är i första hand gödsel från lantbruk. Tillsammans med andra restprodukter är tillgången ca 8 TWh/år i Sverige. En speciell god faktor med biogas, speciellt i södra Sverige, är att förutom att det tillför energi så minskas samtidigt utsläppen av metan (som är mycket växthuseffektdrivande) från den gödsel som rötas. Oerhört viktigt är i detta sammanhang att dock att rötningen sker utan läckage av metan. Ska man ersätta 1 % av jordens energibehov behövs ca 1% av matarealen, därför är det så oerhört viktigt med restprodukterna.
Wrams Gunnarsstorp ett praktikfall. Slam från Findus är den största källan och det som gör denna speciellt intressant i detta fall är att den pumpas dit i stället för att köras med lastbil. Totalt sett är anläggningen mycket klimateffektiv reduktionen av växthusgaser för producerad energi är ca 95%. En stor miljönytta är att mineralgödsel ersätts med slammet som blir kvar efter rötningen. Ett problem med detta är att spridningen sker med stora ekipage som innebär markpackning. På Wrams Gunnnarstorp har man emellertid slangspridning, dvs man har delvis tagit bort utkörning med gödseltunna. Slamspridning har en nackdel då det föreligger risk för övergödning och ammoniakavgång i samband med spridningen, beroende på hur spridningen sker. Förbättringsåtgärder: tak på biogaslager innebär att ammoniakavgången minskar och är ofta lönsam då gödselvärdet är så mycket bättre. Genom att ersätta uppvärmningen av processen med egenproducerad gas med flis görs en emissionsminskning av CO2. Oxidering av metanläckage innebär i högsta grad till att minska växthusgasbelastningen liksom en extra gasuppsamling. Att pumpa biogasgödsel i stället för att köra innebär ytterligare förbättringspotential. Slutsatserna är att biogas idag är det bästa biobränslet avseende miljö. Hot spot är emellertid metanläckage samt ammoniakförluster. Biogas har även andra positiva miljöfördelar som t.ex. renare avgaser och minimerade luktproblem. Allt detta talar för en positiv utveckling av biogasproduktionen och det är lätt att förstå motiven till att samhället nu stöder biogas. Lovisa Björnsson, Miljöbioteknik och bioenergi, LTH: Mikrobiell metanproduktion LU Biofuels är ett tvärvetenskapligt nätverk för bl.a. biogasfrågor. Ungefär 10% av fordonsbränslet ska vara förnybar 2020 enligt EU direktiv. De potentiella källorna från lantbruket är halm, nötgödsel och svingödsel i nämnd ordning. Utöver dessa kan även andra gödselslag (häst och får och fjäderfä) komma ifråga liksom odlade energigrödor. Begränsningar i gödselrötning är att det kan vara för torrt eller för vått eller konkurrens mot annan användning, t.ex. strö. Nu är det våta processer som gäller, men det finns även torra processer (som dock inte är speciellt utvecklat i dagsläget). Halm som biogas är besvärligt då det är svårnedbrytbart. Materialet måste finhackas och det måste vara i rötkammare under jämförelsevis mycket lång tid. Det innebär också att stor halminblandning i gödsel innebär problem vid biogasframställning. Ett annat problem är låga gasutbyten. Exempelvis svinflytgödsel innehåller mycket vatten. Genom att kombinera flera råvaror,.t.ex. svingödsel med potatis, så kan mycket goda kombinationseffekter uppnås. Rötning av enbart gödsel ger lågt metanutbyte. För den som står i begrepp att starta en anläggning baserad på gödsel så bör man söka efter även andra råvaror. Ny teknik behövs för att hantera torra fraktioner av gödsel och odlingsrester. Johan Thuresson Gårdsbaserad biogasproduktion
Johan redovisade ett examensarbete som utgör beslutsunderlag för en ev. framtida satsning i en biogasanläggning. På företaget finns bl.a ca 8 000 årssvin. Två stora frågor: vad har man för råvaror och vad ska man göra av gasen. I Johans fall finns 10 000 m3 svinflyt, betblast och gräsensilage. Dessutom råvaror från omgivningen i form av t.ex. grönsaksavfall. Vad göra av gasen: gårdens behov blir mer än väl tillgodosett så gas måste säljas externt. I orten Löderup byggs f.n. ett halmeldat fjärrvärmeverk som kan vara en potentiell kund, dock inte just nu. Uppvärmning innebär svårigheter utan fordonsgas verkar mer intressant. Men denna klösning kräver en uppgradering av gasen, en investering som inte kan bäras av detta företag. Det ideala hade varit en infrastrukturlösning där icke uppgraderad gas kunde pumpas till en uppgraderingsanläggning. Intäkter borde bli ca 40 öre per kwh gas och även viss intäkt från rötresten. Men slutsatsen är att en infrastruktur är närmast ett måste för att det ska bli en stor tillväxt av småskalig biogas, enligt Johan. Enligt Johans beräkningar är biogasinvesteringen mycket intressant under förutsättning att avsättningen är löst. Kjell Christensson, Biogas Syd: Lönsamhetspotential vid biogasproduktion I Skåne finns en biogasanläggning baserad på enbart lantbruk och tre i kombination med annat. Totala antalet anläggningar är betydligt fler. Vem har makten över energin: råvaruproducenten eller köparen av biogas, svaret är en kombination. Lönsamheten påverkas av ett antal faktorer. Fråga nr 1 är hur stor anläggningen ska vara. Avsättningsmöjligheterna och tillgången på råvara ger svaret på denna fråga. I viss mån kan även avsättningsmöjligheten för rötresten styra. Avsättning av biogas är kraft/värme, fordonsgas och el. Tyvärr har Sverige en mycket litet gasnät jämfört med övriga Europa. Även antalet tankställen för gas är mycket begränsat, ett 20 tal i Skåne. En avsättningsmöjlighet är att lantbrukaren förbrukar gas i sin traktor, tyvärr går det inte f.n. att registrera en traktor som är biogasdriven. Investeringsnivåer i Sverige visades i diagram där det tydligt framgår att stora anläggningar blir betydligt lägre per m3 reaktorvolym, vilket talar för att lönsamheten blir betydligt bättre i stora anläggningar. Produktionskostnad i en 7 000 m3 anläggning blir 31 41 öre / kwh medan den blir 29 37 öre per kwh i en anläggning på 1 800 m3. Det man får rikta in sig på är i de flesta fall el tillverkning. En tredjedel blir el av tillförd energi och två tredjedelar varmvatten. Det kritiska är att få tillräckligt betalt för varmvattnet. Har man själv avsättning för el (och varmvatten) är det idealet eftersom man då sparar in nätavgifter. Biogas Syd genomför ett antal kurser, studiebesök m.m. inom biogasområdet, se vidare www.biogassyd.se.
Johannes Elamzon, Miljö och energistrateg, Länsstyrelsen: Kraftsamling biogas Skåne Skånes förutsättningar för biogas är generellt mycket goda med stora råvarutillgångar till biogasanläggning och tillgång till den enda gasledning som finns i landet. I länet finns även en stabil efterfrågan på biogas. I Skåne finns totalt 44 biogasanläggningar. Länsstyrelsen roll i biogassamhället är mest miljömässiga. Vidare den fysiska planeringen och tillståndsärenden. Länsstyrelsen har även möjlighet att ge bidrag via landsbygdsprogrammen. Det som hänt hittills är bl.a. att biogas prioriteras i Region Skånes klimatberedning. Man arbetar med att få till stånd stora anläggningar. Kraftsamling Biogas Skåne syftar främst till att få till stånd en kraftsamling, att öka takten i utvecklingen av biogasproduktion och biogasanvändning. Hittills har tio delprojekt startats på tillsammans 7 milj. Kronor. Projekt 1 handlar om ett regionalt biogasnät. Andra projekt handlar om teknikstudie, referensanläggningar, samordnad upphandling och kluster/affärsutveckling. Förstudien avseende ett regionalt biogasnät innebär en inventering av vilka resurser som finns typ grödor, gödsel etc. och var dessa finns koncentrerade för att utreda biogaspotential. Vidare görs en kartläggning av efterfrågan. Nu arbetar man tillsammans med Biogas Syd i en rapport Hinder för ökad biogasanvändning i Skåne, är mycket populär och finns på hemsidan. Nytt regionalt miljömål för biogas. Det nationella målet är 10% förnybar energi i transportsektorn år 2020 för att vara 100% år 2030. För Skåne finns ett ambitiöst mål på att biogasproduktionen ska uppgå till 2,5 TWh 2020. Aktuella och kommande stöd till biogas: det finns ett investeringsstöd på 30% inom landsbygdsprogrammet (max 1,6 milj/projekt). Dessutom finns kompetensutvecklingsinsatser som dessutom kommer att expandera. Via energimyndigheten kommer det att finnas 50 milj. kr/år för att utveckla effektiv användning av förnybara gaser. Det kan innebära stöd till produktion och distribution, stödet är dock inte beslutat ännu. http://www.lansstyrelsen.se/skane/klimat innehåller mer info! Biogas i Lunds kommun, Sofie Wardestam, Lunds Energikoncernen AB Lunds Energikoncernen ägs av fyra kommuner (Lund, Lomma, Eslöv och Hörby) och har därmed en stark lokal förankring. 450 anställda och ca 3 mdr i omsättning varav gas ca 130 milj. Man satsar på biogas därför att klimatfrågan engagerar och man ser potential i biogas. Efterfrågan på fordonsgas ökar kraftigt i och med att allt fler bilmodeller finns på marknaden. Lunds Energi är främst intresserade av att uppgradera tillgänglig gas till fordonsgas.
Naturgasnätet finns utmed västkusten ner i västra Skåne. 1995 startade stadsbussarna i Lund att köra på gas, främst för att minska utsläppen i stadsmiljön. I dag säljs 17 GWh fordonsgas, i dagsläget naturgas. Man bygger nu en uppgraderingsanläggning som ger 7 GWh och under utredning ytterligare en och mycket större anläggning. Biogas Källby är en satsning där biogas från renhållningen kommer att uppgraderas och gasen kommer snart att finnas ute på marknaden från denna satsning. Nu projekteras en anläggning där råvaran är restprodukter som gödsel. Bland fördelarna finns minskade luktproblem, trygga lokal energiförsörjning m.m. Anläggningen blir sannolikt på ca 60 GWh och innebär en investering på ca 70 milj kr. Det man önskar för framtiden är en fortsatt satsning på biogas Torgil Johansson, Skånska Biobränslebolaget: Biogas på Jordberga Syftet för bolaget är att förädla jordbruksprodukter till energi och ägs av fyra gods + en lokalföreningen. Det innebär att kompetens inom odling finns, man har ca 15 000 ha åker inom ägarkretsen. Man sökte en partner och det blev E.ON som har stort industriellt kunnande och dessutom gasnätet och marknaden. En tredje part är Nordic Sugar som tillför Jordberga sockerbruk och har kompetens i förädling av beta. En fjärde positiv sak är att Trelleborgs kommun har en stark miljöprofil. Bolaget ska producera biogas på sockerbetor från ca 4 500 ha betor. Dessutom kommer man att ta vara på sockerbetsblasten, även från andra betfält. Från anläggningen kommer 400 000 ton restprodukt som passar bra till odlarnas åkrar. E.On s stora engagemang anser Torgil beror på att naturgasen är en ändlig resurs och att det gäller att vara med från början om vill vara en viktig aktör på marknaden. Jordberga är en utmärkt plats att anlägga en biogasanläggning eftersom resurser finns på detta tidigare sockerbruk som dessutom ligger placerad mitt i ett jordbruksdistrikt. Sockerbetan är en utmärkt gröda eftersom den ger en hög ts skörd, ca 3 gånger mer gas per ha jämfört med spannmål. Sockerbetan är bra i växtföljden. De mängder det handlar om är 320 000 ton betor (5 200 ha) + blast ca 30 000 ton. Dessutom ensilerad majs, 45 000 ton motsvarande 1 500 ha. Ytterligare input till gasproduktionen kan vara råg och vallensilage. Betan som råvara har för och nackdelar. Ett problem är att det följer med mycket jord och just nu strävar man mot tvättning hos sockerbetsproducenten. Sockerbetan föredras före energibetor, främst för att erfarenheten är större med sockerbeta. Majs som råvara har också sina för och nackdelar. Man vill ha sen sådd och skörd, slutet av maj resp. nov/dec. För att få en fungerande anläggning måste fabriken förses med råvara hela året. Därför varierar källan över året, tidvis färsk råvara, tidvis t.ex. stuklagrad beta.
En viktig ingrediens är den biogödsel som blir en restprodukt från produktionen, speciellt om den kan spridas genom att pumpas ut på åkrarna. Paneldiskussion. Debattledare: Maria Berglund, Hushållningssällskapet Halland, Sven Erik Svensson, SLU Hur går vi från ord till handling med gårdsbiogas. Det Johan Thuresson fått ut är att det är intressant men ser gärna mer pilotinsatser, gärna ett biogasnätverk i den skånska myllan och kanske mindre konsultarvoden. Johannes Elamzon har inget emot stöd, men betonar att det även är viktigt med kunskap. Det är många lantbrukare som genomgått en grundkurs i biogas med Biogas Syd. Vad händer med dessa lantbrukare. Kjell Christensson anser det är mycket viktigt att spetskompetensen ytterligare stärks med fler välutbildade rådgivare. Vad är optimalt: producera gas på småanläggningar och transportera gasen eller transportera råvaran till stora anläggningar? Torkil Johansson menar det finns ytterligare en variant där man avvattnar gödsel. Lovisa Björnsson menar att det inte går att svara på generellt. Kjell Christensson menar att teknikutvecklingen inom hanteringen av gödsel bör prioriteras eftersom det finns så stora mängder. Hur är logistiken till jätteanläggningen i Malmö hamn, varför ska sockerbetorna från 21 000 ha transporteras till centrala Malmö och sedan ska restprodukten transporteras därifrån. Torgil tror dock inte att det blir sockerbetor utan en annan råvara. En annan lösning är att man har en mottagningsanläggning långt från Malmö hamn, där råvaran behandlas och därefter pumpas in till Malmö hamn. Restprodukten kan också den pumpas i andra riktningen. Djuren i Skåne finns i första hand i nordöstra delen av länet. Det är inte där gasledningarna finns. Lovisa anser att samhällsnyttiga projekt som gasledningar borde vara betalda av samhället, varför ska denna samhällsnytta bekostas av privatpersoner som dessutom står för risktagandet? Kjell Christensson menar att det inte finns någon miljönytta som kan driva utvecklingen, utan utvecklingen måste drivas genom att det finns ekonomiska skäl för olika företag att verka inom biogas. I alla lägen måste alltså ekonomin stå i centrum. Hur kan man tekniskt använda fordonsgas direkt på gården, dvs hur ska motorer tekniskt modifieras, finns det forskning på detta område. Sven Erik Svensson menar att man relativt lätt kan göra om en dieselmotor till att drivas med biogas. Problemet ligger inte där utan problemet ligger mest om hur man lagrar biogasen. Bl.a. innebär dagens volym på biogas att en traktor svårligen kan ha med sig mer gas än för någon timmas arbete. Ytterligare en mycket märklig sak i sammanhanget är att det inte går att få tillstånd att konvertera traktorer till biogas. Stadsbussar har normalt konverterats från dieselmotorer där man tänder i cylindern med lite diesel men energin (80%) kommer från gas. Uppgradering från naturgas från biogas är tekniskt fullt möjlig. Det kräver en anläggning som kostar minst 15 miljoner kronor och tyvärr är energiinnehållet lite lägre i den uppgraderade biogasen jämfört med naturgas, varför man spetsar med propan, vilket kanske är lite tveksamt miljömässigt.
Regeringens nuvarande inställning är att gasnät inte ska finansieras med offentliga medel. I dagsläget är detta alltså politiskt inte så lätt att genomföra. Hur kan man bäst göra för att få växtnäringen från biogas tillbaka i kretsloppet. Ett exempel från betor är att ca 90% av energin i betan blir biogas. Vad gäller näringsämnena så finns i princip 100% kvar, möjligen svavel undantaget. Vad gäller hampa är motsvarande siffra ca 70%. Vid etanolframställning är effektiviteten betydligt sämre. Biogödsel är dessutom mycket effektiv. 100 kg N från biogasrestens gödsel motsvarar ca 140 kg N som gödslats via mineralgödsel. Vad kan göras just nu. Svar från Kjell Christensson säger att elproduktion mycket väl kan vara lönsam med rätt förutsättningar. I ekologisk produktion kan värdet på biogasen utgöra en väsentlig del av intäkten som gör en anläggning lönsam. 60 000 m3 gödsel är ofta minimum för att få lönsamhet i en uppgraderingsanläggning. 60 000 m3 är väldigt mycket, typ all gödsel i Ystads kommun.