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: 1528

Tjänster och gentjänster - hur kan ekosystemtjänster inkluderas i jordbruksföretagens hållbarhetsarbete?
Christel Cederberg, SIK, Institutet för Livsmedel och bioteknik

Projektnummer: H1346123 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 29 juni 2016

Farmers and food industry need methods for quantifying and valuating ecosystem services that are connected to agricultural production. The purpose of this project is to test and develop methods for quantifying important ecosystem services to achieve a broader picture of the values of agricultural …

Läs mer

Samband mellan groddbränna och frilevande nematoder
Maria Viketoft, SLU

Projektnummer: H1142045 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 27 juni 2016

Interaktionen mellan potatisplanta, svampen Rhizoctonia solani och frilevande växtätande nematoder undersöktes i en serie krukförsök i syfte att identifiera interaktionen och förstå orsakssambanden för dålig uppkomst. Potatisplantorna fick tydliga skador av båda organismerna och tillväxten …

Läs mer

Vilken effekt har fånggrödor, skörderester, mineral- och stallgödsel på skördepotential och mullförråd i marken?
Thomas Kätterer, Sveriges Lantbruksuniversitet - SLU

Projektnummer: H1233013 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 22 juni 2016

The effect of catch crops, management of crop residues, mineral fertilizers and manure on crop production, soil fertility and soil carbon stocks over time will be quantified. This assessment will improve the tools used in agricultural extension work, as well as in lifecycle analysis and greenhouse …

Läs mer

Biovärdering - Är biologiska bekämpningsmedel från utländska marknader användbara som alternativa bekämpningsmetoder mot växtsjukdomar i Sverige?
Margareta Hökeberg, Svenska Lantmännen

Projektnummer: V1133033 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 17 juni 2016

Svensk växtodling har idag få bekämpningsmedel mot flera allvarliga växtsjukdomar. Tillgången har minskat bl a genom att flera produkter fasats ut i och med de skärpta reglerna i EUs växtskyddsmedelsförordning. Vi ville därför undersöka om biologiska bekämpningsprodukter som finns på marknaden i …

Läs mer

Biovärdering - är biologiska bekämpningsmedel från utländska marknader användbara mot svenska växtsjukdomar?
Margareta Hökeberg, Svenska Lantmännen

Projektnummer: H0956299 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 17 juni 2016

Svensk trädgårdsodling har idag få bekämpningsmedel mot flera allvarliga växtsjukdomar, delvis pga av en begränsad inhemsk marknad. Tillgången har minskat bl a genom att flera produkter fasats ut i och med de skärpta reglerna i EUs växtskyddsmedelsförordning. Vi ville därför undersöka om biologiska …

Läs mer

Risk för härsken smak i mjölk ökar - kan vigöra något åt det?
Mikko Griinari, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: V1130059 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 13 juni 2016

Syftet med projektet var att undersöka effekten av att byta ur palmolja i kraftfoder till mjölkkor mot rapsolja på mjölkens benägenhet att utveckla härsken smak vid olika mjölkningsfrekvens. Detta undersöktes i två utfodringsförsök där mjölkens fettsyrasammansättning, halten av fria fettsyror i …

Läs mer

Inverkan av stallgödsel och rajgräsfånggröda på betcystnematoden
Ann-Charlotte Wallenhammar, HS Konsult AB

Projektnummer: H1144237 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 4 juni 2016

Stallgödselns effekt på betcystnematoden (BCN) mättes i tre fältförsök och ett krukförsök sådda med vårvete. Försöken behandlades med svinflyt, nötflyt resp. NPK-gödsel före sådd. Jordprover togs ut och populationstäthet av BCN analyserades för varje behandling på våren, före sådd och …

Läs mer

Säkrare avelsvärdering och effektivare urval av avelsdjur med hjälp av genomisk selektion för Svensk Röd Boskap
Freddy Fikse, SLU

Projektnummer: V0930071 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 1 juni 2016

Projektets syfte var att utarbeta och utvärdera en ny biometrisk metod för att kunna bedriva genomisk selektion inom SRB-rasen. Metoden innebär att man använder DNA-markörer för avelsvärdering, vilket möjliggör tidigt urval av avelsdjur (så snart man kan ta DNA-prov). Att slå samman …

Läs mer

Ensilering av grovfoder. Del I - Minskade förluster
Rolf Spörndly, SLU

Projektnummer: V1230024 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 31 maj 2016

The application is a part of a bigger campaign at the department with the goal to restrict the losses that occur when ensiling roughages. The invisible losses in bunker silos are above 20 % of the feed. When heating occur even more is discarded. In the project we will investigate the differences in …

Läs mer

Energi- och kostnadseffektiv reningsgrad för biogas vid användning i traktorer
Gunnar Larsson, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: V1340051 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 2 maj 2016

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 …

Läs mer

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Namn
E-postadress