Biogas nygammal teknik Lösning för framtidens energiförsörjning? Göteborg 2010-02-11 Anders Dahl
Biogasens historia Naturlig uppkomst Kulturmiljöns påverkan med odling och djurhållning Avfall Reningsverk Gasanvändning Biogas som huvudprodukt Fordonsbränsle Ersättare för fossila bränslen
Från ånglok till magnetsvävare BioMil går på tåget BIOGAS-tåget 1900 Biogas ur slam Vetenskapligt intresse 1950 1973 1980 2008 2020 Rötning för slamreduktion Biogas tas tillvara Biogas ur avfall Biogas av grödor Biometan Kallfackling Värme Kraftvärme Fordonsbränsle LBG
Den första anläggningen Åkarps gård i Marieholm, Skåne Biogasproduktion från svingödsel
BIOGAS produktion och användning Wobbe Råvaror Uppgradering SS 15 54 38 Gasnät Fordonsbränsle Rötning Förbrukare Tankning SÄIFS 1998:5
Värmepanna för biogas på Ellinge reningsverk i Eslöv
Gasmotor med generator från GE-Jenbacher
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 50-70 vol-% metan 30-50 vol-% koldioxid 1 vol-% kväve 3 vol-% vatten 0-4000 ppmv -60 C i daggpunkt ppmv svavelväte svavelväte
Fordonsgas Fordonsgas (CNG och/eller CBG) är ett drivmedel på frammarsch
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
Koldioxidemissioner från personbilar gram CO2/km Bensin Diesel E85 Biogas 250 200 150 100 50 0 Saab 9-5 2,0 kombi - bensin och E85 Volvo V70 Bifuel kombi - biogas Peugeot 407 1,6 kombi - diesel Källa: www.gronabilister.se Källa: www.gronabilister.se
Kondenserad biogas -LBG Kondensering Polering Vatten max 1 ppm CO2 35-50 ppm H2S < 1 ppm Uppgraderad biogas 97-99,5 vol-% metan 0,5-3 vol-% koldioxid och luft Vatten -60-80 C i daggpunkt 0-16 ppm LBG Cirka -160 C 1-8 bar svavelväte
LNG/LBG som drivmedel för tunga fordon Tankning av en lastbil på en LCNG-tankstation
LNG/LBG som drivmedel för tunga fordon Tankning av en lastbil på en LNG-tankstation Tankning av flytande metan
LNG/LBG som drivmedel för tunga fordon Teknik finns idag tillgänglig för tunga fordon med dual fuel-drift
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
Råvaror för biogasproduktion Lantbruksprodukter gödsel grödor Resturanger matavfall överbliven mat Industriavfall slakteriavfall grönsaksrester kasserade livsmedel Hushållsavfall matrester papper (toa, hushålls) annat komposterbart
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
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
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
Biogaspotential från olika grödor Vetekärna 20 MWh/ha Vall 23 MWh/ha Majs, hela plantan 36 MWh/ha Sockerbetor, inklusive blast 50 MWh/ha
Energieffektivitet vid odling av grödor för drivmedelsproduktion Källa: Der Spiegel nr 16 2006
Penkun i norra Tyskland 450 GWh biogas per år Källa: www.nawaro.de 450 GWh ~ 50 miljoner liter bensin ~ 30 000 bilar
Konkurrensen om vår jord Hur skall jordbruksmarken användas i framtiden? Livsmedel Energi Kläder Kemikalier/polymerer
Odling till textilier/beklädnad 2002 odlades bomull på 335 000 km² i världen. 1) Det motsvarar 1 675 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
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 200 000 km², eller 20 Mha. Med samma kalkyl som för bomull, motsvarar det 1 000 TWh biogas/år
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 133 000 TWh år 2008 1). Det innebär att världens energiförbrukning 2008 motsvarar knappt 0,02% av den totalt instrålade solenergin. 0,02% av jordens yta är cirka 100 000 km². Sveriges yta är cirka 450 000 km². 1) KÄLLA: 1. SCB OCH ENERGIMYNDIGHETEN, 2. Wikipedia
Från ånglok till magnetsvävare Biogas är gammalt och har framtiden för sig BIOGAS-tåget 1900 Energipriset ökar 1950 2: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?????