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

Förekomst och betydelse av herpesvirus 2 och 5 hos svenska travhästar
Jean-Francois Valarcher, Statens Veterinärmedicinska Anstalt

Projektnummer: H1247140 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 9 november 2015

The equine ? herpesviruses 2 and 5 (EHV-2 and -5), viruses that persistently infect horses and that can be reactivated with stress or illness, were initially thought as harmless. Recently however there is growing evidence that those can cause low-grade respiratory disease or even severe lung …

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

Sverige söker bonde - Unga lantbrukares framtida strategier i en föränderlig näring
Susanne Stenbacka, Uppsala universitet

Projektnummer: H0946336 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 29 oktober 2015

Projektet handlar om framtida generationer av lantbrukare och belyser de strategier som utvecklas för att nå hållbarhet inom företaget från ett genusperspektiv. Unga lantbruksstudenter betonar betydelsen av att balansera det känslomässiga och det ekonomiska. Vidare betonas nätverk och kontinuerligt …

Läs mer

Interaktioner mellan P- och N-gödsling
Gunnar Börjesson, SLU

Projektnummer: H1233102 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 29 oktober 2015

The recent reduction in phosphorus fertilisation can affect plant production negatively on a large part of Swedish arable land, because low P levels in the soil can cause lowered N-efficiency. The goal of this project is to contribute to improved recommendations on optimal doses of phosphorus (and …

Läs mer

Biologisk markkartering i fältförsök - DNA-baserad analys av jordburna växtsjukdomar
Anders Jonsson, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: V0960049 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 28 oktober 2015

Jordprov från 43 fältförsök analyserade på förekomst av DNA från Plasmodiophora brassicae. P brassicae är den organism som orsakar klumprotsjuka på oljeväxter. I 26% av proven detekterades P.brassicae DNA och i 3 st >50 fg DNA g-1 jord. Jordprov från de sk bördighetsförsöken, startade 1957-1966 och …

Läs mer

Samverkan för lönsamhet och miljönytta i gårdsbaserad biogasproduktion
Richard Ferguson, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: V1246021 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 9 oktober 2015

The aim in this study is to investigate Swedish farmers’ experiences with collaborative initiatives in farm-based biogas production. Analysis will focus on identifying the effects of different forms of collaboration on the biogas venture and farm firm profitability, environmental impacts, and …

Läs mer

Odlargenererade kunskapssystem och lärgemenskaper – ett sätt att identifiera och nå outnyttjade potentialer
Robert Olsson, Nordic Beet Research foundation

Projektnummer: H1044083 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 6 oktober 2015

Främsta syftet var att hitta nya databaserade metoder att öka odlarens medvetenhet kring utfallet i egen odling och motivationen att bli bättre. Vidare att underlätta förmedlingen av kunskap både mellan odlare och från odlare in i forskning o försök.
Odlingsdata samlades in från sockerbetsodlare. …

Läs mer

Web-baserad försöksrapport för Sverigeförsöken
Per-Göran Andersson, Hushållningssällskapet Malmöhus

Projektnummer: H1260176 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 2 oktober 2015

The aim of the project is to perform a common national web-based solution for the coordination of presentation of results of field trials for the regions; Skåneförsöken, Animaliebältet och Mellansvenska försökssamarbetet. The work is scheduled to start in autumn 2012 for the coordination of the …

Läs mer

Spädgrisdiarré -Ett nygammalt och allvarligt problem i moderna grisbesättningar.
Magdalena Jacobson, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1050154 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 2 oktober 2015

Spädgrisdiarré förknippas vanligen med specifika kolibakterier, men utvecklandet av effektiva vaccin har minskat förekomsten. På senare år har dock rapporterats att spädgrisdiarré återigen blivit ett allt vanligare problem. Drabbade besättningar har ofta en hög och effektiv produktion och en god …

Läs mer

Snabb och säker detektion av Fusarim langsethiae med ”Loop-Mediated Isothermal Amplification” metod
Zahra Omer, HS Konsult AB

Projektnummer: H1333237 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 1 oktober 2015

Fusarium langsethiae produces the mycotoxins T2 & HT-2 in oat. The occurrence of this fungus is usually overlooked by conventional filter paper method since healthy looking seeds can be still infected. Development of a fast, cheap and reliable method for detection of this pathogen in seed, soil or …

Läs mer

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Namn
E-postadress