Stiftelsen lantbruksforskning

Lantbruks- och trädgårdsföretagarnas egen forskningsstiftelse finansierar behovsdriven forskning för svenska förhållanden.
Läs mer

Energi- och kostnadseffektiv reningsgrad för biogas vid användning i traktorer

Status: Avslutat
Projektnummer: V1340051
Kategori: Forskningsprogram | Bioenergi
Ansökningsår: 2013
Datum för slutrapport: 2 maj 2016
Huvudsökande: Gunnar Larsson
Organisation: Sveriges lantbruksuniversitet, SLU
E-postadress: gunnar.larsson@slu.se
Telefon: 018-671842
Medsökande: Per-Anders Hansson
Beviljade medel: 780 000 SEK

Especially for farm plants high upgrading costs result in biogas rarely being an option as fuel for farm tractors, despite the advantages this fuel may have on agriculture in general. However, it is likely that the tractors would work at least equally well if the gas was less purified, reducing the methane content from today’s 96-98 % to 80-90 %. This would significantly reduce the cost and energy consumption for upgrading, as the last carbon dioxide is the most difficult to remove.

The project aims to determine the optimal biogas purification degree under different conditions. It will comprise calculations of the potential economic and fuel efficiency gains that can be achieved with reduced purification, but it will also concern what practical issues might arise if upgrading to and driving on a gas with low methane content. The project will involve modeling as well as practical measurements on upgrading (cooperation with Biosling) and use in tractors (cooperation with Valtra).

Framförallt för gårdsanläggningar bidrar höga uppgraderingskostnader till att biogas sällan är ett alternativ som drivmedel för gårdens traktorer, trots de fördelar detta bränsle kan ha för lantbruket. Mycket talar dock för att traktorer fungerar lika bra eller bättre om reningen av gasen reduceras från dagens 96-98 procent metan till mellan 80 och 90 procent. Detta skulle betydligt reducera kostnader och energiåtgång för uppgraderingen, speciellt eftersom det med normala tekniker är den sista koldioxiden som är svårast/dyrast att rena bort.

Projektet syftar till att bestämma den optimala biogasreningsgraden under olika förhållanden, vilka potentiella vinster man kan uppnå ffa ekonomiskt och energimässigt med minskad reningsgrad, men även om det kan uppstå praktiska problem vid rening och körning på gas med lägre metanhalt. Projektet kommer att inkludera både modellberäkningar och praktiska mätningar vid uppgradering (samarbete Biosling) och körning (samarbete Valtra).

Ett stort problem för att uppnå lönsamhet vid produktion av biogas av fordonskvalitet är de stora kostnaderna som är förknippade med att rena gas från koldioxid. Detta projekt syftade därför till att studera effekterna av att i lantbruksfordon användas gas med en högre halt av koldioxid än vad som normalt är fallet.
Testerna visade att traktorn klarade av att leverera samma effekt, varvtal och vridmoment vid de lägre metanhalterna. Detta antyder att körkänslan inte skulle påverkas. Påverkan på verkningsgraden var oklar. Utsläppen minskade minskade med ökad koldioxidhalt.
På systemnivå var det i stort sett alltid miljömässigt fördelaktigt att uppgradera, och då så mycket som möjligt (upp till nuvarande nivå). Det är i allmänhet svårt att uppnå ekonomisk lönsamhet vid uppgradering. Den optimala metanhalten är starkt beroende på de antaganden som görs, t.ex. om hur koldioxidhalten påverkar verkningsgraden. Fall där den optimala metanhalten är låg är ofta ekonomiskt ofördelaktiga.

Biogas är ur många synvinklar ett intressant bränsle då det kan framställas ur olika restprodukter, är rent och har en stor nytta för klimat om det förbränns under kontrollerade former. Inom lantbruket finns det en stor potential. För att denna ska bli verklig krävs att det är ekonomiskt lönsamt att producera gasen. Ett stort problem för att uppnå lönsamhet är det stora kostnaderna som är förknippade med att rena gas från koldioxid. Detta projekt syftade därför till att studera effekterna av att i lantbruksfordon användas gas med en högre halt av koldioxid än vad som normalt är fallet.
Inom det s.k. MEKA-projektet har traktorer som går på biogas prövats under olika förutsättningar. En traktor har ställts till förfogande för motortester som del av detta projekt. Testerna har varit både stationära (konstant belastning under viss tid) och transienta (varierad belastning). Två mäterserie genomfördes.
Testerna visade att traktorn klarade av att leverera samma effekt vid de lägre metanhalterna. Detta antyder att körkänslan inte skulle påverkas. Vad det gäller påverkan på traktorns verkningsgrad och dess utsläpp är resultaten inte entydiga. Den första mätserien antydde att det inte fanns någon betydande påverkan på verkningsgraden, medan den andra mätserien antydde att verkningsgraden minskade med ökad koldioxidhalt. Utsläppen av CO och NOX minskade med ökad koldioxidhalt, utsläppen vid den högsta koldioxidhalten (15 %, d.v.s. med 85 % metan på volymbasis) var 85 % av de vid normalnivå. Utsläppen av partiklar var vid en hög koldioxidhalt 50-60 % av vad de var vid normalnivå. Utsläppen av oförbrända kolväten och metan vad som lägst vid en koldioxidhalt på omkring 10 %. Det ska påpekas att mätningar har skett på en traktor som fortfarande är under utveckling. Fortsatt utveckling kan påverka både storleken på utsläppen och hur dessa påverkas av koldioxidhalt. Ingen specialanpassning gjorde för att anpassa traktorn till en annan gassammansättning än den normala.
På systemnivå var det i stort sett alltid miljömässigt fördelaktigt att uppgradera. Det är fördelaktigast att uppgradera så mycket som möjligt, d.v.s. upp till nuvarande nivå. De enda undantagen var då den uppgraderade gasen kom till begränsad användning (få traktorer använde den) eller då den rå biogasen hade stor miljönytta (genom att ersätta fossila bränslen).
Det är i allmänhet svårt att uppnå ekonomisk lönsamhet vid uppgradering. För lönsamhet krävs i allmänhet teknisk utveckling på flera fronter eller ändrade ekonomiska förhållanden som förbättre biogasens konkurrenskraft (t.ex. högre Dieselpris).
Vid de standarförhållanden som antogs vad den ekonomiskt optimala metanhalten 92 %. Halten är dock mycket känslig för de förutsättningar som gäller. Detta gäller inte minst den påverkan koldioxidhalten har på verkningsgraden. För resultaten ovan har de stationära mätningarna använts. Om antagandet istället görs att det inte finns någon påverkan på verkningsgraden blir den optimala metanhalten istället 84 %. I allmänhet är de fall där mindre uppgradering är fördelaktigt också de fall där anläggningens ekonomi är sämre, den begränsade uppgraderingsgraden är m.a.o. ett sätt att minimera förlusterna. Koldioxidhaltens inverkan på verkningsgraden är ett undantag.
Vid en lägre metanhalt kan alternativa uppgraderingsmetoder, som inte uppnår de nu gällande halterna, bli aktuella. Möjligheten att minska kostnaden för uppgradering vid högre tillåten koldioxidhalt varierar mellan olika uppgraderingstekniker. I de fall uppgraderingskostnaderna har en ökande trend vid låga koldioxidhalter kan det finnas en betydande påverkan. Andra tekniker som t.ex. aminskrubber, producerar vid normaldrift en gas som har låg koldioxid. Det är osannolikt att en ändrad uppgradering kommer att medför att halterna i gasen av andra komponenter än metan och koldioxid påverkas.
Inom det svenska standardarbetet som sker genom kommittén ”SIS/TK415 Motorbränsle” och dess arbetsgrupp ”AG5 Naturgas och Biogas” har föreslagit att publikt såld gas ska ha en minimihalt på 95 % metan, medan gas som inte handlas ska ha en minimihalt på 86 % (samma koncentration som G25, ett referensbränsle för naturgas).

 

Antal träffar i projektbanken: 1578

Ökad hästvälfärd med hjälp av en anti-inflammatorisk biomarkör för glukokortikoider
Carina Ingvast Larsson, Sveriges Lantbruksuniversitet

Projektnummer: H-14-47-050 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 20 december 2016

Horse welfare during competition is dependent on that relevant withdrawal times for pharmaceuticals guarantee only irrelevant drug concentrations to be present in the body in order to decrease the injury rate. Therefore, it is essential to find a relevant biomarker for therapeutic effect of …

Läs mer

Bekämpningsstrategier för hållbar produktion av jordgubbar i substrat
Lisa Germundsson, Sveriges Lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-16-62-608 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 14 december 2016

The project aims to contribute to increased profitability, competitiveness and growth within berry cultivation, by developing effective control strategies for the sustainable production of strawberries in substrate. Substrate cultivation in tunnel is approved for better growth and higher yield than …

Läs mer

Arbetsolycksfall i jord- och skogsbruk 2013. Utvärdering av sektorns kraftsamling.
Stefan Pinzke, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1346223 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 13 december 2016

The aim is to perform a questionnaire and interview survey regarding injuries in agriculture and forestry
during 2013 to gain actual statistics as base for both preventive measures and evaluation of implemented
measures. The project is a repetition of the corresponding study performed in 2005.
A …

Läs mer

Förbättrad precision vid applicering av växtskyddsmedel i fruktodlingar
Klara Löfkvist, JTI

Projektnummer: S-15-56-595 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 9 december 2016

Safe and environmentally sound application of pesticides in orchards is a prerequisite for continued Swedish fruit production. More and more chemical, biological and physical pesticides have user conditions and drift reducing techniques have to be used during application. How these techniques shall …

Läs mer

Benzimidazolresistens hos hästens spolmask
Eva Tydén, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1147027 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 5 december 2016

Hästens spolmask är den mest patogena parasiten hos föl och yngre hästar. I Sverige och i flera andra länder har spolmasken utvecklat resistens mot makrocykliska laktoner (ex Ivermektin). Sammantaget har det här projektet utvecklat två metoder för tidig detektion av benzimidazolresistens. För det …

Läs mer

Räkna med vall – ekonomi och miljöeffekter av vall i spannmålsdominerade växtföljder
Pernilla Tidåker, JTI Institutet för jordbruks- och miljöteknik AB

Projektnummer: H1333202 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 30 november 2016

Grass/clover in crop sequences increases the yield of subsequent crops, decreases nutrient leaching and increases carbon sequestration. However, ley is often substituted with other crops as fodder or as substrate for biogas production. Profitability is a prerequisite for the farmer to introduce …

Läs mer

Drivkrafter för lönsam grisproduktion i Sverige
Helena Hansson, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: V1146009 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 25 november 2016

Det övergripande syftet var att presentera en plan över hur lantbruksföretag med grisproduktion kan använda sina resurser bättre, öka sina intäkter och bli mer lönsamma. Vi gjorde detta genom tre delstudier där vi undersökte olika aspekter av lönsamhet och resurseffektivitet. Bakgrunden till …

Läs mer

Spridningsvägar för kemiska bekämpningsmedel till ytvatten
Jenny Kreuger, SLU

Projektnummer: H1133108 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 13 oktober 2016

Det finns fortfarande kunskapsluckor i Sverige kring vilka/vilken av de olika transportvägarna för bekämpningsmedel till vattendragen som har störst betydelse. Förbättrade kunskaper är nödvändiga för att identifiera och implementera lämpliga och kostnadseffektiva motåtgärder. I den här studien …

Läs mer

Epidemiologi och kontroll av vetedvärgvirus
Anders Kvarnheden, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1133221 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 30 september 2016

Vetedvärgsjuka är ett återkommande problem, och för att hålla sjukdomen under kontroll är det viktigt med förbättrade kunskaper om dess epidemiologi och tillförlitliga prognoser. I projektet har vi kunnat bekräfta att rajgräs utgör en potentiell smittkälla för vetedvärgvirus (WDV) som orsakar …

Läs mer

Mer närodlat och lägre kväve-emission genom sänkt proteininnehåll i fodret och utnyttjande av slaktgrisars förmåga till kompensatorisk tillväxt
Leif Göransson, SLU

Projektnummer: H1250010 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 29 september 2016

In modern pig production profitability, meat quality, animal welfare and low nitrogen-emission are highly valued. The amino acid requirements of slaughter pigs, except for the first limiting ones, are not very well investigated and accordingly high safety margins for protein are applied. Our first …

Läs mer

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Namn
E-postadress