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: 1528

Effekt av Genetisk och Fenotypisk Variation i Puccinia striiformis på gulrostens epidemiologi i Sverige
Jonathan Yuen, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: V1133036 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 27 april 2016

Puccinia striiformis causes yellow rust on grasses including wheat, rye, and triticale. Samples of the pathogen were taken in 2012 (353 total) and 2015 (162) and analysed with microsatellite markers (15 in 2012 and 16 in 2015). Race analyses were also undertaken on samples from the same fields in …

Läs mer

Marknadsföring och marknadsskapande av ekologisk produktion och konsumtion
Susanne Sweet, Handelshögskolan i Stockholm

Projektnummer: H0731009 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 18 april 2016

Målet med denna forskningsstudie är att undersöka aktörsnätverk som antingen möjliggör eller förhindrar grön matkonsumtion med syftet att synliggöra hur grön matkonsumtion produceras. Grunden för studien utgörs av empiriska fallstudier av olika aktörer och aktiviteter inom restaurang och …

Läs mer

Lustgasemission från odling på lerjordar; med en systemanalys över de svenska lustgasemissionerna. /FoU
Leif Klemedtsson, Göteborgs Universitet

Projektnummer: 0248006 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 15 april 2016

Emissionerna av lustgas (N2O) var låga från Lanna, väl under 1 kg ha-1 år-1, och i samma storleksordning som för Logården (Västra Götaland). Emissionerna var därmed inte högre än i övriga EU, snarare lägre, detta än för IPCC-metoden. Det var inga skillnader i emissionerna mellan olika spannmålsslag …

Läs mer

Tekniska och ekonomiska förutsättningar för koncentrering av flytgödsel på gårdsnivå
Erik Sindhöj, JTI Institutet för jordbruks- och miljöteknik AB

Projektnummer: H1346155 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 31 mars 2016

Liquid manure contains valuable nutrients, but high water contents and low nutrient concentrations increases the cost of storage, transport and spreading so that its value becomes negative even when spreading only a few kilometers from the farm center. Technology that reduces slurry volume and …

Läs mer

Det tidiga immunsvaret mot nötkreaturens lungmask, Dictyocaulus viviparus
Anna Lundén, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: V1330011 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 31 mars 2016

The cattle lungworm, Dictyocaulus viviparus, can cause severe disease in grazing animals. Since problems caused by the infection tend to increase in both young and adult cattle, new control methods are needed. Repeated infections induce protective immunity, but the mechanisms involved are poorly …

Läs mer

Pollinering i jordbruksgrödor
Riccardo Bommarco, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: V1133010 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 21 mars 2016

Vi undersökte insektspollineringens betydelse för höstrapsskörden i två typer av experiment, ett landskapsexperiment i Sverige och ett burförsök i Italien. Vi såg att skörden ökade med 11 % när honungsbin placerades ut i skånska höstrapsfält, men bara i linjesorter. I motsats till förväntningen att …

Läs mer

'Biologisk leddbehandling' - cytokinprofil i Autolog Kondisjonert Serum (AKS)
Cathrine Fjordbakk, Norges veterinærhøgskole

Projektnummer: H1247030 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 17 mars 2016

Autologous Conditioned Serum (ACS) is a new form for therapy for joint disease commonly used in equine practice. ACS is derived from the patient’s own blood, by stimulating leukocytes into producing anti-inflammatory cytokines and growth factors. The resultant cytokine-rich serum is injected into …

Läs mer

Lantbruket som fjärrvärmeproducent – möjliga affärsmodeller, tekniska system och miljönytta vid ett införande av tredjepartstillträde (TPA)
Cecilia Sundberg, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1140229 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 14 mars 2016

I projektet undersöktes olika sätt för lantbruksföretag att leverera värme till fjärrvärmenät ägda av andra. Ny lagstiftning har förbättrat förutsättningarna för detta, även om den nya lagstiftningen inte blev så fördelaktig som ursprungligen föreslogs. Leverans av värme från förbränning av …

Läs mer

Upptag och fastläggning av fosfor i långliggande kalk- och fosforförsök: kalkning som produktions- och miljöåtgärd
Magnus Simonsson, SLU

Projektnummer: H1133140 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 29 februari 2016

Kalkning med produkter som innehåller släckt kalk tillämpas ofta för att minska förlusten av fosfor (P) till ytvatten med jordpartiklar som eroderats från jordbruksmark. Fyra svenska långliggande fältförsök med olika kalk- och P-gödselgivor utvärderades för att bedöma om kalkning kan hämma …

Läs mer

Förekomst och påverkan av Verticillium och Rhizomania på sockerbetor i Sverige
Åsa Olsson, Nordic Beet Research foundation

Projektnummer: H1144056 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 29 februari 2016

Vissnesjuka i sockerbetor undersöktes under åren 2012-2014. Plantor, jord och svampisolat från 152 sockerbetsfält analyserades med molekylär och traditionell teknik. Analys på rotprov från biotest och på vissnande blast i fält med qPCR visade att 13 % av provytorna var infekterade med Verticillium …

Läs mer

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Namn
E-postadress