Stiftelsen lantbruksforskning

Lantbruks- och trädgårdsföretagarnas egen forskningsstiftelse finansierar behovsdriven forskning för svenska förhållanden.
Läs mer

Hur används biogas bäst?

Status: Avslutat
Projektnummer: H1140116
Kategori: Forskningsprogram | Bioenergi
Ansökningsår: 2011
Datum för slutrapport: 31 augusti 2016
Huvudsökande: Åke Nordberg
Organisation: Sveriges lantbruksuniversitet, SLU
E-postadress: ake.nordberg@slu.se
Telefon: 018-671882
Beviljade medel: 1 800 000 SEK

Biogas kan uppgraderas och komprimeras till fordonsbränsle (CBG), men låg energitäthet och begränsad gasinfrastruktur försvårar distribution, lagring och marknadstillgänglighet. I projektet har potentiella tekniker för att framställa flytande drivmedel (flytande biogas (LBG), Fisher Tropsch Diesel, metanol och DME) samt ammoniak från biogas jämförts i ett livscykelperspektiv. Resultaten visade att CBG har en bra energibalans för lokal marknad medan DME, LBG och metanol har bättre energibalans för distribution på en nationell marknad. Vid ersättning av fossila motsvarigheter uppvisar DME bäst reduktion av klimatpåverkan och försurning. Samtliga produkter framställda av biogas från energigröda ger högre övergödningspotential jämfört med dess fossila motsvarigheter. Den sammantagna bedömningen är att framställning av metanol och DME från biogas är intressant med avseende på energibalans, miljöpåverkan, marknadstillgänglighet och ekonomi, vilket ger incitament för fortsatta studier.

Produktion och användning av biogas (metan och koldioxid) som energikälla har många fördelar när det gäller klimatpåverkan och återföring av växtnäring till lantbruket, men det finns stora utmaningar gällande lönsamheten. Om lantbrukare går ihop och bygger en större gemensam biogasanläggning kan gasen uppgraderas till fordonsgas, vilket ofta ger en rimlig lönsamhet. Eftersom tillgången till infrastruktur i form av gasnät är mycket begränsad i Sverige komprimeras gasen till ca 200 bar (CBG) och distribueras vanligtvis i containers med trycksatta kärl. Detta leder till utrymmeskrävande transport av mycket stål i förhållande till energiinnehållet. Energitätheten i komprimerad biogas är ca 5 gånger lägre än i diesel, vilket begränsar lagring, transport och möjligheten att nå en större marknad för biogas.
Biogas kan idag förvätskas med kraftig nedkylning till flytande biogas (LBG), men det utvecklas även relativt småskaliga tekniker för att från biogas först göra s.k. syntesgas (dvs vätgas och kolmonoxid) och sedan använda den för att producera flytande drivmedel, t.ex. Fischer Tropsch Diesel (FTD), metanol och dimetyleter (DME). Dessutom kan syntesgasen användas för produktion av ammoniak och mineralgödselkväve. Mot bakgrund av att nå en större marknad för biogas har vi i detta projekt undersökt olika möjligheter att producera flytande drivmedel och ammoniak baserat på biogas, med avseende på energibalans och miljöpåverkan.
I den första delstudien ställde vi oss frågan: "Om vi har en viss mängd biogas som ska användas till att driva bussar, vilket drivmedel är då bäst ur ett energi- och klimatperspektiv?" Vi kom fram till att CBG har den bästa energibalansen (energiutbyte i förhållande till den insatsenergi som krävs för framställning och distribution) när transportavståndet för gasen är 100 km, dvs en lokal marknad. Om drivmedlet istället transporteras 1000 km för en nationell marknad så hade DME, metanol och LBG den bästa energibalansen eftersom de kräver mindre transportenergi per km. De flytande drivmedlen metanol, FTD och DME visade sig ha hälften så stor klimatpåverkan jämfört med CBG och LBG, framför allt beroende på att läckage av metan är större för CBG och LBG.
I den andra delstudien ställde vi oss frågan: "Om vi har en viss mängd mark för odling av majs som går till biogas, vilket är då bästa sättet att använda biogasen ur ett energi- och miljöperspektiv?" Här har vi alltså även inkluderat effekterna av odling, transport av majs och biogödsel samt biogasproduktionen. Produktion av kraftvärme, metanol, DME och ammoniak jämfördes. Energibalansen var bäst för kraftvärmeproduktionen (4,0) följt av DME (3,0), metanol (2,8) och ammoniak (1,8). Det var väntat att kraftvärme skulle ge bäst utbyte eftersom det krävs mer insatt energi för att producera DME, metanol och ammoniak. För bedömning av klimatpåverkan, försurning och övergödning jämförde vi med motsvarande fossilt producerad el, metanol, DME och ammoniak. Vi kunde då konstatera att samtliga produkter baserade på biogas reducerade klimatpåverkan och försurning, men att DME gav den största reduktionen. Övergödningen kommer dock att vara högre för alla biogasbaserade produkter pga effekter från odlingssystem.
Denna studie är gjord med livscykelanalys och kan sägas vara framtidsinriktad eftersom de nya processteknikerna för produktion av FTD, metanol, DME och ammoniak inte finns kommersiellt tillämpade i liten skala. Det är därför svårt att bedöma de ekonomiska förutsättningarna, men danska studier indikerar att produktionskostnaden för metanol från biogas kan ligga i samma storleksordning som dagens marknadspris. Detta ska givetvis betraktas med stor försiktighet eftersom det bygger på många antaganden, men vår sammantagna bedömning är att framställning av framförallt metanol och DME är intressant med hänsyn till energibalans, miljöpåverkan, marknadsförutsättningar och ekonomi, vilket ger drivkraft för fortsatta studier.

 

Antal träffar i projektbanken: 1583

Kortare sintid – inverkan på mjölkavkastning, djurhälsa och fertilitet samt mjölkens sammanfattning och kvalitet
Kjell Holtenius, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1130087 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 25 januari 2018

Sintiden är viktig för kons hälsa och prestationer under den kommande laktationen. I detta projekt har vi undersökt om det är fördelaktigt att minska sintiden från 8 veckor ned till 4 veckor. I ett försök med 77 mjölkkor, som representerade de två i Sverige dominerande raserna Svensk Holstein …

Läs mer

Rörelseasymmetrier i ridhästpopulationen - biologisk variation eller hälta?
Marie Rhodin, SLU

Projektnummer: H1347029 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 19 januari 2018

Many horses in regular training/competing have an asymmetric motion pattern to a similar degree as horses examined for lameness. To what extent these asymmetries are caused by pain is unknown and might be a potential welfare problem for the horse. The aim is to investigate movement asymmetries in …

Läs mer

3D-kamera för bestämning av markens ytstruktur, främst såbäddsegenskaper
Johan Arvidsson, Sveriges Lantbruksuniversitet - SLU

Projektnummer: H1333186 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 8 januari 2018

The soil microrelief has strong implications for plant growth, especially the conditions for germination and establishment. The aggregate size distribution is the most important tillage outcome, and is usually determined by sieving. In 2013 a 3D-camera was tested in an ongoing project with very …

Läs mer

Ökad skörd och odlingssäkerhet med optimerad fördelning av utsädet i raden vid sådd på 25 cm radavstånd
Per Ståhl, Hushållningssällskapet Östergötland

Projektnummer: H1333178 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 20 december 2017

Inter-row hoeing is an interesting alternative for weed control in organic and also in conventional agriculture for decreased use of herbicides. In an on-going project financed by SLF, “Climate robust cropping systems with inter-row hoeing against perennial and annual weeds in cereals” (SLF …

Läs mer

Säkrare etablering av våroljeväxter med grund bearbetning på våren
Johan Arvidsson, Sveriges Lantbruksuniversitet - SLU

Projektnummer: H1333180 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 15 december 2017

Plant establishment is very critical for spring oilseed rape, especially under dry conditions on clay soils. With conventional tillage, the soil drying process in the spring gives little plant available water in the seedbed for small-grained seeds with shallow sowing depth. Alternatively, soil …

Läs mer

Rörflen till komposittillämpningar
Peter Mannberg,

Projektnummer: O-15-22-345 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 14 december 2017

Energi & biomassa

The project goal is to demonstrate the technical feasibility for a production chain for composite applications based or reed canary grass. New business opportunities for agriculture will be evaluated and promoted. The project will use red canary grass as a constituent in biobased composite …

Läs mer

Fasta körspår – skördepotential och effekt på markstruktur
Lena Holm, Sveriges Lantbruksuniversitet - SLU

Projektnummer: H1233176 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 11 december 2017

Today's large and heavy equipment causes soil compaction, which can be minimized by concentrating all traffic to specific locations in the field. The concept is called Controlled Traffic Farming (CTF). Today there is also a strong trend to reduce the cultivation intensity. CTF reduces the need for …

Läs mer

Kan klövspaltsinflammation hos mjölkkor framgångsrikt behandlas med lokalt administrerat penicillin?
Ylva Persson, Statens Veterinärmedicinska Anstalt

Projektnummer: V1330024 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 1 december 2017

The aim of this study is to evaluate if local treatment with penicillin of interdigital phlegmon in dairy cows is as efficient as intramuscular treatment with penicillin. Interdigital phlegmona is a common disease in dairy cows. The standard treatment is often intramuscular injection with …

Läs mer

Utveckling av bekämpningsstrategi mot lagringsjukdomar i ekologiskt odlade äpplen och päron, ett samverkansprojekt
Marie Olsson, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1356193 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 15 november 2017

Storage diseases, which are caused by different fungi species, decrease the profitability of the Swedish fruit production. New methods are needed to transform the production into organic cultivation. The aim of this project is therefore to develop new strategies of controlling the pathogens in …

Läs mer

Successiv utveckling av hållbara odlingssystem i långliggande grönsaksförsök
Anita Gunnarsson, Hushållningssällskapet, Kristianstad

Projektnummer: H1256181 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 1 november 2017

Research with multiple cropping systems in parallel increases the potential for knowledge transfer from organic to conventional systems, and vice versa. In this project, whose aim is to develop cropping systems towards greater sustainability, we work on long-term trials that have a unique …

Läs mer

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Namn
E-postadress