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

Är strukturkalkning lönsam för både lantbrukaren och miljön? Studier av de långsiktiga effekterna av strukturkalkning på markstruktur och risken för fosforförluster
Kerstin Berglund, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1233136 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 28 april 2017

The aim of this project is to evaluate long term effects of liming with burnt and slaked lime on soil structure and mitigation of phosphorus losses from arable soils. Experiences from practical use indicate that the effects on soil structure can last very long. The studies will be carried out using …

Läs mer

Utveckling av sortprovning av ensilagemajs, kvalitet och riskmanagement
Mårten Hetta, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1260158 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 10 mars 2017

Forage maize is an important forage type for dairy and beef production. Maize is different from other forages due to its physiology, large number of hybrids with variation in maturity, yield and quality. The turnover of the hybrids is high due to that new hybrids are introduced every year. The …

Läs mer

Rumslig variation i kvävefixering i åkerböna och klövervall inom enskilda fält och på gårdsnivå
Maria Stenberg, SLU

Projektnummer: H0941326 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 3 mars 2017

Hur mycket varierar den symbiotiska fixeringen av kväve i baljväxter inom ett fält? I den här kunskapssammanställningen belyser vi faktorer som påverkar kvävefixering i fält. Mängden fixerat kväve i en gröda kan uppgå till så mycket som 1000 kg N per ha och den variera mycket inom ett fält. Det är …

Läs mer

Har mjölkfettet en hämmande verkan på mjölkfettsyntesen - och hur kan det i så fall utnyttjas i praktiken?
Kerstin Svennersten Sjaunja, SLU

Projektnummer: V1330038 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 1 mars 2017

The prerequisite for sustainable dairy production is persistent lactation and high yield. The trend is fewer but bigger herds with increasing level of automation, like automatic milking (AM). To increase the efficiency in AM, automatic cluster take off can be done at high milk flow levels and with …

Läs mer

Agroväst Nöt- och lammköttsprogram
Mats Emilson, Agroväst Livsmedel AB

Projektnummer: R--16-62-606 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 23 februari 2017

The overall aim of the Agroväst Beef and Lamb Program is to improve the resource-efficiency and profitability of the Swedish beef and lamb production. Specific objectives of the different projects are
• to study the effect of tall fescue and timothy grass silage harvested at different maturity …

Läs mer

Snabb och säker diagnos av rödklöverpatogener i jord och rot samt värmebehandling av rödklöverfrö för ökad utsädeskvalitet
Ann-Charlotte Wallenhammar, HS Konsult AB

Projektnummer: H1160210 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 31 januari 2017

Realtids- PCR teknik utvecklades i projektet för att identifiera och kvantifiera fyra patogener som orsakar rotröta i rödklöver. Sjukdomsutvecklingen hos 18 sorter har undersökts på olika försöksplatser. Vi har visat att Cylindrocarpon destructans troligtvis är den svamp som till störst del orsakar …

Läs mer

Proteiner i osteochondrose: nøkkelen til hvordan sykdomsprosessen styres og nedarves
Nils Ivar Dolvik, NMBU Veterinærhøgskolen

Projektnummer: H1247099 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 31 januari 2017

The project aim was to identify proteins that are involved in the control and heritability of osteochondrosis. Four proteins that could potentially be involved had been identified in previous own studies, and during the course of the project, a major genetic study in pigs was completed which …

Läs mer

Kornas dricksvattenintag som mått på foderkonsumtion, optimal mjölkureahalt och hälsotillstånd
Torsten Eriksson, Sveriges Lantbruksuniversitet - SLU

Projektnummer: V1330056 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 31 december 2016

Water intake can be recorded at reasonable cost on dairy farms. There is a strong linear relationship between mineral intake, water intake and milk urea concentration. If dietary mineral content is taken into account, it may be possible to estimate dry matter intake from water consumption. …

Läs mer

Sykdomskontroll og forbedret dyrevelferd ved hjelp av genetiske markører: En pilotstudie av osteochondrose og Birkelandfraktur hos hest
Gunnar Klemetsdal, Universitetet for miljø og biovitenskap (UMB)

Projektnummer: H1247154 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2012

The project aims to verify our current findings of QTLs with effect on osteochondrosis and Birkelandfracture in the Standarbred trotter. The project triples the sizes of the groups in the genome-wise association studies. The project will serve a basis for international involvement, either to …

Läs mer

Forskning och Innovation Vreta Kluster
Helene Oscarsson, Sankt Kors Fastighetsaktiebolag

Projektnummer: R--16-62-607 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 31 december 2016

Vreta Kluster aims at supporting projects of the newly developed research- and innovation (R&I) -agenda. During autumn 2015, we have developed project ideas that both meet SLF criteria and are in line with the R&I agenda. The priority projects are:
1. Knowledge compilation and dissemination …

Läs mer

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Namn
E-postadress