Stiftelsen lantbruksforskning

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

Uppgradering av biogas med bottenaska från trädbränslen

Status: Avslutat
Projektnummer: H1040207
Kategori: Forskningsprogram | Bioenergi
Ansökningsår: 2010
Datum för slutrapport: 30 januari 2013
Huvudsökande: Åke Nordberg
Organisation: Sveriges lantbruksuniversitet, SLU
E-postadress: ake.nordberg@slu.se
Telefon: 018-671882
Beviljade medel: 550 000 SEK

Sammanfattning av slutrapport
Det finns behov att utveckla enkla och kostnadseffektiva tekniker för småskalig uppgradering av biogas, som medger produktion av fordonsgas vid gårdsanläggningar. Syftet med projektet var att i laboratorieskala (ca 20 L) undersöka fastläggning av biogasens koldioxid med aska från förbränning av trädbränslen för att nå fordonskvalitet (97 % metanhalt) samt att utifrån resultaten föreslå utformning och göra en kostnadskalkyl av systemet. Tre askor från förbränning av pellets, sågverksflis respektive en biobränsleblandning undersöktes. Pelletsaska gav bäst resultat med ett koldioxidupptag på 0,24 g CO2/g torr aska och en metanhalt på 95-100 %. Baserat på en anläggning som producerar 1 GWh biogas per år åtgår det motsvarande en container aska (a´ 8 ton torr aska) i veckan. Preliminära kostnadsberäkningarna visar att uppgraderingskostnaden är 0,24 kr/kWh fordonsgas, vilket kan jämföras med en kostnad på ca 0,50 kr/kWh för dagens kommersiella småskaliga tekniker.

Populärvetenskaplig sammanfattning
Vid gårdsbiogasanläggningar är det idag dyrt att uppgradera biogas, dvs avlägsna koldioxid och höja metanhalten i biogas. Om det fanns enkla och kostnadseffektiva tekniker skulle fordonsgasen kunna användas till arbetsmaskiner på det egna lantbruket eller säljas på drivmedelsmarknaden. I projektet har vi undersökt fastläggning av biogasens koldioxid med askor från förbränning av trädbränslen i syfte att nå fordonskvalitet (97 % metanhalt). Vidare har vi utifrån resultaten föreslagit utformning av ett uppgraderingssystem med aska och gjort en preliminär kostnadskalkyl.

Det är viktigt att askan har ett högt innehåll av kalcium i form av bränd kalk (kalciumoxid) som tillsammansmed vatten bildar släckt kalk (kalciumhydroxid). Den släckta kalken kan sedan reagera med koldioxid som finns i biogas för att bilda kalksten (kalciumkarbonat). Vi undersökte tre olika askor, som kom från förbränning av pellets, sågverksflis respektive en biobränsleblandning. Pelletsaskan hade högt innehåll av kalcium och gav de bästa resultaten med ett koldioxidupptag på 0,24 kg koldioxid/kg torr aska och en metanhalt på 95-100 %. Sågverksflisaskan hade också ett högt innehåll av kalcium och gav en hög metanhalt (98 %), men endast 0,14 kg koldioxid/kg torr aska kunde bindas upp. Orsaken till detta kan bero på att askan förvarades fuktig och redan hunnit reagera med luftens koldioxid. Askan från en biobränsleblandning innehöll mindre kalcium och gav dåliga resultat.

Vi gjorde försöken genom att låta en gas med 65 % metan och 35 % koldioxid passera en behållare med aska på ca 20 L och sedan mätte vi metan- och koldioxidhalt i den gas som lämnade bädden. Vatten har blandats noggrant med askan innan försöken och i vissa försök har vi även kopplat på ytterligare en askbädd när kapaciteten att binda koldioxid i den första bädden minskade.

Vid en gårdsbiogasanläggning som producerar 155 000 m3 biogas per år (1 GWh/år), vilket motsvarar drygt 7 000 m3 flytgödsel, åtgår ungefär en container aska (a´ 8 ton torr aska) i veckan med utgångspunkt från resultaten med pelletsaska. Preliminära beräkningarna på en anläggningsutformning vi föreslagit visar att uppgraderingskostnaden är 0,24 kr/kWh fordonsgas, vilket kan jämföras med en kostnad på ca 0,50 kr/kWh för dagens kommersiella småskaliga tekniker. Beräkningarna indikerar alltså att det är möjlighet att halvera kostnaden för uppgradering till fordonsgas på gårdsnivå om denna teknik kan tillämpas i produktionsskala.

De lovande resultaten visar att det är intressant med fortsatta studier. Innan det genomförs mer omfattande studier i pilotskala är det dock viktigt att klargöra några viktiga frågeställningar. Försöken vi gjorde hade bara en askbäddshöjd på ca 20 cm och det räckte med ett mycket lågt tryck för att få igenom gasen. Det är därför viktigt att undersöka vilket tryck som krävs vid en högre askhöjd. Dessutom visade den ekonomiska känslighetsanalys vi gjorde att om anläggningen skulle kunna fungera vid 50 % högre gasflöden, dvs 1,5 GWh biogas istället för 1 GWh per år skulle kostnaden sjunka till 0,16 kr/kWh. Det är därför viktigt att studera hur högt gasflöde som kan användas. Vidare kvarstår att optimera fukthalten i askbädden och undersöka att det inte bildas skadliga spårgaser i askbädden som riskerar att skada motorer.

 

Antal träffar i projektbanken: 1615

Jordartsanpassad strukturkalkning för effektivare fosforretention
ARARSO ETANA

Projektnummer: O-18-23-160 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Växtodling

The purpose of this project is to define the amount of slaked lime needed for a given clay soil. We hypothesise that the amount of slaked lime needed for minimal phophorus loss is dependent on the clay content of the soil. The study will be conducted in a field with a drainage system and measuring …

Läs mer

Säkrad mikrobiell kvalitet hos grovfoder och mjölkråvara för lönsam produktion av långlagrad ost
Åse Lundh

Projektnummer: O-16-20-764 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2016

Mjölk

Increased production and export of products with high added values, e.g. long-ripened hard cheeses, are considered important steps for a positive development of the Swedish dairy sector. Increased investment in Swedish premium cheese will, however, require increased volumes of high quality raw milk …

Läs mer

Nya mått i aveln för förbättrad fruktsamhet hos nordiska mjölkkor
Britt Berglund

Projektnummer: O-15-20-587 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2015

Mjölk

This project is the Swedish part of the Nordic 4-year project Improving Nordic dairy cow fertility through genetics, the only prioritized research project from Nordic Dairy Cattle R&D, 2015. Research funding is applied for within each country. The focus area of our Swedish part is to investigate …

Läs mer

Validering av prebiotiska och antioxidanta effekter av vetekli hemicellulosor i bakprodukter
Francisco Vilaplana

Projektnummer: O-17-20-962 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Socker

Wheat bran is the largest by-product of wheat flour production with approximately 300,000 tonnes in Sweden. Bran is mainly used in animal feed, as human digestion is not fully able to absorb it. Wheat bran contains valuable biomolecules, such as dietary fiber (arabinoxylans, AX) and phenolic …

Läs mer

Filtreringsmetoder för utvinning av växtproteiner avsedda för morgongadens produktion av livsmedel
Marilyn Rayner

Projektnummer: O-17-20-982 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Växtodling

We are facing a protein shift in which a portion of the animal based protein in our diet needs to be replaced by plant proteins to reduce the climate impact from the food sector. Many agricultural by-streams contain high value proteins not used to their full potential. We aim to recover proteins …

Läs mer

Förbättrad arbetsmiljö inom hästnäringen genom nya metoder och verktyg
Cecilia Lindahl, RISE Research Institutes of Sweden

Projektnummer: H-17-47-281 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Although the equine sector in Sweden has gone through an expansion the last decades, the working methods have not changed. Working conditions must be improved to enable the horse industry to offer safe, sustainable and attractive jobs. The aim is to develop methods and tools for work environment …

Läs mer

UTVÄRDERING AV EN NY PROFYLAKTISK METOD FÖR ATT MINSKA LIDANDET HOS HÄSTAR MED SOMMAREKSEM
Rickard Ignell, Swedish University of Agricultural Sciences, SLU

Projektnummer: H-17-47-282 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Insect bite hypersensitivity (IBH) associated with Culicoides biting midges is the most common allergic skin disease in
horses, seriously reducing welfare of affected horses. The main symptom is severe pruritus, with risk of self-infected
open wounds. The choice for treatment and prevention of this …

Läs mer

Förbättrad lönsamhet i veteproduktionen genom förbättrad kvävestrategi
Karin Hamnér

Projektnummer: O-16-20-761 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2016

Växtodling

Using split fertilization of nitrogen (N) in wheat production is today well-established to increase protein content and adjust fertilization. However, deep knowledge and understanding of N uptake and remobilization during late stages of crop development are missing. Moreover, while split …

Läs mer

Utveckling av den didaktiska processen i ridundervisning (Delstudie 3: Ridlärare-Häst)
Charlotte Lundgren, Linköpings universtitet

Projektnummer: H-17-47-278 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

'Work Package 3: Riding Instructor-Horse' is the final part of the project 'Improving Teaching Methods in Riding Education: the Interplay between Rider, Riding Instructor and Horse'. In this project, the Swedish-Norwegian Foundation for Equine Research has previously funded the first two work …

Läs mer

Kostnadseffektiva system för skörd av slybränslen
Daniel Nilsson

Projektnummer: O-17-21-988 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Energi & biomassa

During recent decades the area with brushwood has increased in the Swedish rural landscape. A study has shown that the annual harvest of brushwood for fuel purposes could amount to about 6 TWh. Some advantages with the utilization of brushwood as fuel are that the growth areas do not compete with …

Läs mer

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Namn
E-postadress