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

Förädling av ärt för ökad motståndskraft mot rotröta
Magnus Karlsson, SLU

Projektnummer: H1333172 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 19 september 2017

The objective of this project is to develop new pea varieties with resistance towards root rot disease, in combination with excellent production properties. The disease is mainly caused by the oomycete Aphanomyces euteiches. Currently, neither pea varieties with resistance nor chemical pesticides …

Läs mer

Sortblandning – ett robust odlingssystem
Velemir Ninkovic, SLU

Projektnummer: H1333072 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 11 september 2017

We will investigate the use of barley cultivar of mixtures to reduce aphid attack. Our hypothesis is that cultivar mixing mobilizes the crop’s induced resistance, reducing aphid colonisation and population growth. The aim is to contribute to the development of a robust crop production system based …

Läs mer

Ammoniak från slaktkycklingstallar – utveckling av mätmetod och uppmätning av emissioner
Sven Nimmermark, Sveriges Lantbruksuniversitet - SLU

Projektnummer: H1243106 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 8 september 2017

Producers of broiler chickens are forced to report emissions of ammonia due to environmental considerations. By now no data regarding emissions of ammonia from modern Swedish broiler chicken houses are available. For field measurement there is a need for a simple method for quantification of these …

Läs mer

Kontroll av skadeinsekter i klöverfröodlingar med biologiska metoder
Olle Anderbrant, Lunds Universitet

Projektnummer: H1333073 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 8 september 2017

Clover is used in agriculture for fodder and green manure and today Sweden is world leading in producing organic clover seeds. However, the yield varies heavily between years and growers, partly because of damages by clover seed weevils. Effective suppression methods are entirely missing for …

Läs mer

Producera mjölk på bara vall och spannmål - en ekologisk modell som kan vara ekonomiskt lönsam, men passar alla kor?
Rolf Spörndly, SLU

Projektnummer: H1330241 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 6 september 2017

The supply is limited and hte price is high. A feeding ration with only forage and cereal grain would be possible for on-farm production at most organic farms in Sweden. The model has been tested in short-term experiments covering the initial part of the lactation and results indicate lower milk …

Läs mer

Hög mjölkavkastning försämrar brunstvisningsförmågan - hur ska vi få korna dräktiga? Del II.
Britt Berglund, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: V1130050 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 23 augusti 2017

Mjölkkornas brunster blev svagare och kortare över de studerade sexton åren. Generellt så hade Svensk Röd boskap (SR), både i lösdrift och i uppbundet, högre andel lyckade dräktigheter samt starkare och längre brunster jämfört med Svenska Holstein (SH) kor. De första och mest upprepade …

Läs mer

Optimering av reproduktiv effektivitet hos mjölkkor genom förbättring av spermiekvaliteten inför artificiell insemination
Jane Morrell, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1330039 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 30 juni 2017

The purpose of the proposed project is to improve sperm quality in bull semen doses for artificial insemination (AI), in an effort to reverse the trend towards declining fertility seen in dairy cattle worldwide. The content of reactive oxygen species (ROS) will be analysed in semen samples from …

Läs mer

Långsiktigt hållbara produktionssystem för ekologist kycklingkött – Effekt av avelsmaterial och produktionsmiljö på produktivitet, djurvälfärd och miljöbelastning
Anna Wallenbeck, SLU

Projektnummer: H1343143 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 30 juni 2017

The goal of this interdisciplinary research project is to contribute with knowledge to a sustainable development of organic broiler production in Sweden. With the starting point in current conditions, the project aims to analyse and manage future challenges for organic broiler producers. The aim in …

Läs mer

Slutförande av projektet Effektivisering av salmonellakontrollen i svenska mjölkbesättningar
Susanna Sternberg Lewerin, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: V1430004 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 12 maj 2017

The proposed project is a completion of a SLF funded project on developing strategies for detection of salmonella, prevention of salmonella infection and increased cost-effectiveness of salmonella eradication, in Swedish dairy herds. The aim is to decrease the prevalence of salmonella in Swedish …

Läs mer

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

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Namn
E-postadress