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: 1555

Metodik för bestämning av dikens status och stöd för planering av åtgärder
Ingrid Wesström, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: V1260007 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 30 december 2015

Effects of drainage management can lead to major environmental problems, which in many cases prevent that water is classified at a good ecological status. Ditch maintenance has got an increasing focus in the work within the water framework directive. All maintenance work needs to be carried out …

Läs mer

Lönsamhet genom logistikexcellens hos Östergötlands grisproducenter
Helene Oscarsson, Sankt Kors Fastighetsaktiebolag

Projektnummer: R-15-62-365 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 22 december 2015

The complex value chain from pig farmer to consumer limits farmers' ability to differentiate their products and thus the potential to develop niche markets that yield a higher price for the benefit of the producer. The project aims at strengthening the competitiveness of Östergötland's pork …

Läs mer

Basfinansiering av den Regionala fältförsöksverksamheten 2008
Carl-Anders Helander, Hushållningssällskapet Skaraborg

Projektnummer: H0760011 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 21 december 2015

Totalt omsatte de regional fältförsöken via Sverigeförsöken 19 miljoner 2008. Antalet försök blev 474 st. Finansieringen av de regionala fältförsöken fungerar så att handeln samlar in lantbrukaravgifter (0,2%) för spannmål, oljeväxter och trindsäd, samt att gödselleverantörerna tar ut en avgift …

Läs mer

Surgörning av nötflytgödsel - effekt på ammoniakavgången vid spridning av rötad respektive icke-rötad gödsel i vall
Lena Rodhe, Institutet för Jordbruks- och miljöteknik - JTI

Projektnummer: H1333101 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 17 december 2015

A significant part of the nitrogen can volatilise as ammonia (NH3) when slurry is spread on grassland. With digested manure the risk is even greater because this substrate has a higher pH than non-digested. By adding acid to the slurry the pH is lowered, which leads to lower NH3 emissions.
The …

Läs mer

Företagsledning i animalieproduktion
Lisa Germundsson, Sveriges Lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-15-62-369 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 17 december 2015

The aim with the program for management in animal production is to improve profitability and growth in the Swedish animal production through investments in research and development in co-operation between university, extension, agricultural enterprises. The objective is to develop new knowledge …

Läs mer

Fruktbarhet i hesteavlen: Kartlegging av sædkvalitet og rutiner ved forsendelse av fersk sæd hos kaldblodstraver i Norge.
Ragnar Thomassen, Norges veterinærhøgskole

Projektnummer: H1047260 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 9 december 2015

Databasen til Det Norske Travselskap sammen med bedekningslister fra avlsstasjoner og journaler fra veterinærer har blitt benyttet for å se på fruktbarhetsresultater etter inseminasjon med fersk sæd hos Norsk Kaldblods Traverhopper. Totalt er fruktbarhetsresultater fra 1812 hopper i perioden 2006 …

Läs mer

Exponering och effekt av bekämpningsmedel vid odling av trädgårdsprodukter
Margareta Littorin, Lunds Universitet

Projektnummer: V1146018 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 2 december 2015

Analysmetoder för rester av imazalil och pyrimetanil i urin utvecklades. Hos 28 anställda i gurkodlingar återfanns imazalil-halter såväl bland de som utförde sprutarbete som bland de som arbetade med kulturerna. Båda ökade sina resthalter i urinen 10-20 gånger och mera under säsong, kulturarbetet …

Läs mer

Effektivitet och stabilitet hos gårdsbiogasanläggningar - betydelsen av mikroorganismssamhällets struktur
Anna Schnürer, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: V1340046 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 30 november 2015

Biogas at fram site is highly interesting as this allows the farmers to simultaneously treat organic waste fractions, produce energy and a valuable fertilizer. With a biogas plant the farmer can be self sufficient on energy and also contribute to the development of a sustainable agriculture. To …

Läs mer

Utveckling av växtsjukdomar i framtida odlingssystem med majs och höstvete
Hanna Friberg, SLU

Projektnummer: H1033190 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 30 november 2015

Fusariumsvampar är allvarliga skadegörare som orsakar såväl skördesänkningar som kontaminering med mykotoxiner. I det här projektet har vi sett att ensidig odling av majs eller höstvete ökar koloniseringen av Fusarium graminearum och F. culmorum. Däremot kunde vi inte se någon tydlig skillnad …

Läs mer

Förekomst av mykotoxiner i majsensilage
Ulf Bondesson, Statens Veterinärmedicinska Anstalt

Projektnummer: V0930013 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 9 november 2015

Majsodlingen i Sverige för foderändamål ökar stadigt. Kunskapsuppbyggnad sker men primärt om odling och skörd och kunskapen om ensilagets hygieniska kvalitet är bristfällig. Projektet syftade att undersöka mykotoxininnehåll i majsensilage. Två Penicilliummykotoxinerna, roquefortine C och MPA, …

Läs mer

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Namn
E-postadress