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

Regional jordbruksforskning för norra Sverige (RJN)
Torkel Ekman, SLU

Projektnummer: R--16-62-605 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 21 december 2016

Within Agricultural research for Northern Sweden (RJN) farmers organisations/companies and SLU has cooperated since 1996. The agreement has been renewed every third year since 1996 and a revised agreement is now ready that covers 2016-2017. With this application we seek cofounding for 2016. Funding …

Läs mer

Basfinansiering av den regionala försöksverksamheten (Sverigeförsöken) 2016
Anna-Karin Krijger, Hushållningssällskapet

Projektnummer: R-16-60-603 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 21 december 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

Bekämpningsstrategier för hållbar produktion av jordgubbar i substrat
Lisa Germundsson, Sveriges Lantbruksuniversitet

Projektnummer: R--16-62-608 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 14 december 2016

The project aims to contribute to increased profitability, competitiveness and growth within berry cultivation, by developing effective control strategies for the sustainable production of strawberries in substrate. Substrate cultivation in tunnel is approved for better growth and higher yield than …

Läs mer

Arbetsolycksfall i jord- och skogsbruk 2013. Utvärdering av sektorns kraftsamling.
Stefan Pinzke, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1346223 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 13 december 2016

The aim is to perform a questionnaire and interview survey regarding injuries in agriculture and forestry
during 2013 to gain actual statistics as base for both preventive measures and evaluation of implemented
measures. The project is a repetition of the corresponding study performed in 2005.
A …

Läs mer

Förbättrad precision vid applicering av växtskyddsmedel i fruktodlingar
Klara Löfkvist, JTI

Projektnummer: S-15-56-595 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 9 december 2016

Safe and environmentally sound application of pesticides in orchards is a prerequisite for continued Swedish fruit production. More and more chemical, biological and physical pesticides have user conditions and drift reducing techniques have to be used during application. How these techniques shall …

Läs mer

Räkna med vall – ekonomi och miljöeffekter av vall i spannmålsdominerade växtföljder
Pernilla Tidåker, JTI Institutet för jordbruks- och miljöteknik AB

Projektnummer: H1333202 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 30 november 2016

Grass/clover in crop sequences increases the yield of subsequent crops, decreases nutrient leaching and increases carbon sequestration. However, ley is often substituted with other crops as fodder or as substrate for biogas production. Profitability is a prerequisite for the farmer to introduce …

Läs mer

Drivkrafter för lönsam grisproduktion i Sverige
Helena Hansson, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: V1146009 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 25 november 2016

Det övergripande syftet var att presentera en plan över hur lantbruksföretag med grisproduktion kan använda sina resurser bättre, öka sina intäkter och bli mer lönsamma. Vi gjorde detta genom tre delstudier där vi undersökte olika aspekter av lönsamhet och resurseffektivitet. Bakgrunden till …

Läs mer

Spridningsvägar för kemiska bekämpningsmedel till ytvatten
Jenny Kreuger, SLU

Projektnummer: H1133108 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 13 oktober 2016

Det finns fortfarande kunskapsluckor i Sverige kring vilka/vilken av de olika transportvägarna för bekämpningsmedel till vattendragen som har störst betydelse. Förbättrade kunskaper är nödvändiga för att identifiera och implementera lämpliga och kostnadseffektiva motåtgärder. I den här studien …

Läs mer

Epidemiologi och kontroll av vetedvärgvirus
Anders Kvarnheden, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1133221 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 30 september 2016

Vetedvärgsjuka är ett återkommande problem, och för att hålla sjukdomen under kontroll är det viktigt med förbättrade kunskaper om dess epidemiologi och tillförlitliga prognoser. I projektet har vi kunnat bekräfta att rajgräs utgör en potentiell smittkälla för vetedvärgvirus (WDV) som orsakar …

Läs mer

Peptider och proteiner – bekämpning av nya missbrukspreparat inom hästsporten
Mikael Hedeland, Statens Veterinärmedicinska Anstalt

Projektnummer: H1347097 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 29 september 2016

The abuse of peptide- and protein-based substances has emerged as a new problem in horse racing. Examples are cobratoxin and dermorphin for pain relief, erythropoietin (EPO) for enhanced oxygen transport, and growth stimulating peptides of different kind. The use of this type of substances creates …

Läs mer

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Namn
E-postadress