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

Basfinansiering av den regionala fältförsöksverksamheten (Sverigeförsöken) 2017
Anna-Karin Krijger, Hushållningssällskapens förbund

Projektnummer: S-16-60-618 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2016

A safe and well documented decisionmaking is necessary to achieve the best economic and environmental performance for Swedish agriculture and farmers. In this work, experiments, research and development have an important function and the regional field trials is a very important part in this …

Läs mer

Övervakning av Drosophila suzukii och riskbedömning för svensk bärodling
Teun Dekker, Sveriges Lantbruksuniversitet

Projektnummer: S-15-56-589 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2015

The invasive fruit fly Drosophila suzukii is spreading in Sweden, from detection of only a few individuals in 2014, to damage in raspberry in 2015. Considering its multibillion € footprint in the EU and US, we urgently need to analyze the crops at risk, and establish measures to minimize spread and …

Läs mer

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

Projektnummer: H1130087 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2011

Sammanfattning saknas

Läs mer

Effektivt utnyttjande av flytgödsel och rötrest – on-lineanalys av gödselkvalitén som möjliggör anpassad gödsling
Bo Stenberg, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1333211 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2013

The objective of the project is on-line measurement of the nutrient content in sludge and bioslurry by near infrared spectroscopy, either during deployment or during loading of the spreader. It is also an objective to recommend which is the best of these options by deriving the variation at the …

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: Pågående • Ansökningsår: 2013

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

Produktionsplanering i växthus – optimering av ekonomi och energi
Bengt Håkansson, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1156204 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2011

Sammanfattning saknas

Läs mer

Ett webbaserat beslutstödssystem för integrerad skadebekämpning i svensk äppelodling
Tomas Thierfelder, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1356173 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2013

In this suggested project, we wish to implement, initiate, and establish long-term management of a web-based decision-support system for integrated pest management in Swedish apple orchards. The system provides support regarding the precision required when modern selective pesticides are used for …

Läs mer

Forbedret behandling for økt overlevelse etter leddinfeksjon hos føll
Kristin Olstad, Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Projektnummer: H-14-47-051 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2014

Bacterial infection in joints, or septic arthritis, is an important problem in foals because it leads to non-weight bearing lameness that affects the foal’s welfare and because survival after treatment can be as low as 42 %. The prognosis for coming to start in a race is also reduced. A study …

Läs mer

Ökad produktivitet i växtföljden genom kalkning – effekt på sockerbetor
Åsa Olsson, Nordic Beet Research foundation

Projektnummer: H1344085 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2013

Liming has in a recent study at NBR showed to be an important tool to increase the productivity of sugar beet also on soils with sufficient pH. The aim of this project is to verify the results in sugar beet and to further elucidate the factors involved in the yield increase. Several factors, e g …

Läs mer

Nya rön om kalkning för högre skördar i sockerbetor
Åsa Olsson, Nordic Beet Research foundation

Projektnummer: H1344057 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2013

Recent results from research at NBR indicate that application of lime on soils with a pH higher than 7,0 increases sugar yield significantly. In this proposed project we want to go further and investigate the long-term effects of lime in the existing field experiments. An important question is …

Läs mer

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Namn
E-postadress