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

Utveckling av integrerade bekämpningsstrategier mot skadeinsekter i äpple i samverkan med odlare, rådgivare, feromonproducenter och forskare
Marco Tasin, SLU, men ej anställd just nu

Projektnummer: H1156188 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 1 oktober 2015

Under 2012-2014 har en ny feromoner-förvirringsdispenser utvecklats, som är verksam på flera arter av vecklare, för praktisk användning i fruktodlingar. Den nya formelns effektivitet har mätts med hjälp av övervakningsfällor, fältexperiment med frisläppning och återfångst i burar i fält samt …

Läs mer

Kartläggning av resistens mot svartpricksjuka i vete och interaktioner med odlingsmiljön
Annika Djurle, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1033263 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 1 oktober 2015

Den genetiska diversiteten hos Zymoseptoria tritici, som orsakar svartpricksjuka i vete, och dess variation mellan sort, plats och år undersöktes under 2011-2014. Bakgrunden var observationer av att sorter visat bättre resistens vid introduktion än efter en tid i odling. Angrepp graderades i …

Läs mer

Orsaker till antibiotikaresistens hos tarmbakterier från kalvar i mjölkbesättningar - Del II
Björn Bengtsson, Statens Veterinärmedicinska Anstalt

Projektnummer: V1230008 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 30 september 2015

In Sweden the situation with regard to antimicrobial resistance is more favorable than in most other countries. However, in dairy calves resistance to antimicrobials is common in generic E. coli and isolates are often multiresistant. Usually resistance is transferable and bacteria of the intestinal …

Läs mer

Hållbarhetsstudie på adrenokotrikotropt hormon (ACTH) i blodprov från häst
Inger Lilliehöök, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1247096 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 30 september 2015

Analysis of plasma adrenocorticotropic hormone (ACTH) is an important part in diagnosing PPID (equine pituitary pars intermedia dysfunction), Cushing's syndrome, which is a common disease in older horses. Analysis of human plasma ACTH is considered to require careful sample handling due to …

Läs mer

Kvävegödslingens inverkan på rotutvecklingen hos olika potatissorter
Jannie Hagman, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1342013 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 29 september 2015

This project sought grants to analyze root samples taken in an earlier SLF project. The results of the previous project have shown interesting differences in root development between different potato varieties. In this project we investigate the nitrogen fertilization effect on root development of …

Läs mer

Glukokortikoider till häst - säker användning ur ett dopnings- och behandlingsperspektiv
Carina Ingvast-Larsson, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1047221 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 29 september 2015

Syftet var att för dexametason fastställa eventuellt samband mellan plasmakoncentration och effekt som är grunden för säker samt effektiv terapi och för antidopningsarbete, vilket tryggar en god hästvälfärd. Koncentrationen av dexametason och effekten på olika biomarkörer, både i plasma och i …

Läs mer

Kväveutnyttjande, utlakning och fröskörd efter spridning av flytgödsel till tidigt och sent sådd höstraps
Lena Engström, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1133026 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 21 september 2015

För att undersöka effekten av tidig (1 augusti) och sen sådd (20 augusti) av höstraps, efter gödsling med flytgödsel eller mineralgödsel, på skörd och kväveutlakning utfördes två försök på en sandjord i Västergötland 2012/2013 och 2013/2014. Inga större skillnader fanns i kväveupptag på senhösten …

Läs mer

13C-bikarbonatmetoden - en non-invasiv, snabb och enkel metod för korrekt bestämning av energiförbrukning hos häst
Anne-Helene Tauson, Universitetet for miljø og biovitenskap

Projektnummer: H1047041 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 18 september 2015

Projektet syftade till att utveckla 13C-bikarbonatmetoden (13CBT) för att bestämma energiförbrukning (EE) hos häst under normala levnadsbetingelser. Metoden validerades och därefter bestämdes EE i vila hos lätt- respektive normalfödda hästraser. Islandshästar hade signifikant lägre EE än …

Läs mer

På väg mot det nya jordbruket - kväverekommendationer och grödstatuskartering inom fält genom en kombination av satellitdata och N-sensorer
Mats Söderström, Sveriges Lantbruksuniversitet - SLU

Projektnummer: H1233115 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 31 augusti 2015

The aim is to develop and assess satellite-data based recommendations for supplementary nitrogen fertilization and fungicides in winter wheat. This is a two year project, the first year the focus will be on data collection, model development and analysis, and the second year we will test …

Läs mer

Etablering av höstoljeväxter i växande höstvetegröda
Mikael Gilbertsson, JTI Institutet för jordbruks- och miljöteknik AB

Projektnummer: H1033255 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 31 augusti 2015

Tidsfönstret är kort för att säkerställa en väl etablerad höstoljeväxtgröda efter stråsäd i Sverige. Det är därför intressant att försöka etablera höstoljeväxter i den växande grödan. Syftet med studien var att utvärdera möjligheten att använda GPS-styrd Cameleonmaskin för att precisionsetablera …

Läs mer

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Namn
E-postadress