Stiftelsen lantbruksforskning

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

Småskalig uppgradering av biogas och utvinning av koncentrerat kvävegödselmedel

Status: Avslutat
Projektnummer: O-15-22-361
Kategori: Focus area | Energy & biomass
Branschområden: Energi & biomassa Kött Mjölk
Ansökningsår: 2015
Datum för slutrapport: 19 mars 2019
Huvudsökande: Gustav Rogstrand
Organisation:
E-postadress: Gustav.rogstrand@jti.se
Telefon: +46 10 516 69 48
Medsökande: Per-Ove Persson
Medsökande: Åke Nordberg
Beviljade medel: 2 933 403 SEK

This project is intended to demonstrate a cost effective concept for small-scale production and utilization of biomethane as vehicle fuel and extraction of concentrated ammonium nitrogen fertilizer. The system is composed of standard components that are commonly used in farm scale biogas production. On-farm production of biomethane and nitrogen fertilizer enables growth within the agricultural sector without competing with primary food production.

The concept has been jointly developed by JTI and SLU within earlier projects financed by SLF, Swedish Board of Agriculture, Swedish Energy Authority and the ERA-NET program. By involving a manufacturer (Ranaverken), an agricultural high school (Naturbruksgymnasiet Sötåsen) and an extension service organization (HS) we lay the groundwork for broader implementation of the demonstrated concept. JTI, SLU and Sötåsen have a well-developed cooperation, which is an important foundation for successful execution of a complex project such as this one

Detta projekt skall demonstrera ett kostnadseffektivt koncept för småskalig produktion och användning av fordonsgas samt avskiljning av ett koncentrerat kvävegödsel från biogasprocessen. Tekniken består av konventionella komponenter som den enskilde lantbrukaren redan har vana av att hantera på sin biogasanläggning. Gårdsproduktion av fordonsgas och kvävegödselmedel ger det svenska lantbruket möjlighet till tillväxt utan att konkurrera med primärproduktionen.

JTI och SLU har gemensamt utvecklat denna teknik i tidigare projekt (tillämpad forskning och konceptutveckling) finansierade av SLF, Jordbruksverket, Energimyndigheten och ett pågående ERA-NET projekt. Genom att involvera tillverkande företag (Ranaverken), rådgivning/utbildning (HS och Sötåsen Naturbruksgymnasium) säkerställs att tekniken kan tas vidare i kunskapskedjan. JTI, SLU och Sötåsen har ett sedan länge utvecklat sammarbete vilket är en viktig tillgång i teknikutvecklingsprojekt som detta.

Ändamålet med projektet har varit att demonstrera småskalig fordonsgasproduktion lämplig för svenska gårdsbiogasanläggningar. Försöken var förlagda till biogasanläggningen vid Sötåsen Naturbruksgymnasium som rötar gödseln från skolans 60 mjölkkor. Gasen tankades i demonstrationssyfte till gårdens Valtra gastraktor och en gasbil. Tekniken som har använts för uppgradering av biogasen till fordonsgas är processintern metananrikning (metanhalt höjs i rötkammaren genom luftning av ett cirkulerande slamdelflöde) och askfilter (upptag av koldioxid genom karbonatisering). Processintern metananrikningsprocessen gjorde att rötkammaren producerade en biogas med en metanhalt på 70-80 % och svavelvätehalter ned mot 0-400 ppm. Med hjälp av askfilter nåddes därefter svensk fordonsgaskvallitet. Den ekonomiska utvärderingen av teknikerna indikerar att det på gårdsnivå går att producera fordonsgas till ett pris i samma storleksordning som dagens HVO-pris.

Producera din egen fordonsgas på gården
Alltfler lantbruk investerar i egna biogasanläggningar, men de flesta låter gasen bli el och värme. Att uppgradera biogasen till fordonsgas har inte lönat sig i liten skala, bland annat på grund av för dyr teknik. Men nu har RISE tillsammans med SLU, Västragötalandsregionen och Hushållningssällskapet Skaraborg demonstrerat teknik som kan göra det ekonomiskt intressant med fordonsgasproduktion på gården. Redan vid ett bränslebehov på 100-150 MWh/år kan det vara ekonomiskt intressant.

”Detta motsvarar 10 000-15 000 liter diesel per år om förbrukningen är jämt fördelad över året. Det är en hel del bränsle för de minsta gårdarna, men kanske man har annan verksamhet så som snöröjning eller liknande. Säger Henrik Olsson projektledare vid RISE”

Tekniken som har använts för uppgradering av biogasen till fordonsgas kallas processintern metananrikning (metanhalt höjs i rötkammaren genom luftning av ett cirkulerande slamflöde) och askfilter (upptag av koldioxid i träbränsleaska). Båda teknikerna har testats och demonstrerats i full skala för en liten gårdsbiogasanläggning. Försöken var förlagda till biogasanläggningen vid Sötåsen Naturbruksgymnasium som rötar gödsel från skolans 60 mjölkkor. Efter uppgradering tankades gasen i demonstrationssyfte till gårdens Valtra gastraktor och en gasbil.

Askfiltertekniken kan användas för sig själv för att uppgradera mindre mängder biogas. Efter uppgradering behöver gasen torkas och odöriseras (göras illaluktande) innan den komprimeras till fordonet. Komprimeringen kan ske med små kompressorer som redan finns på marknaden avsedda för hemmatankning av naturgas till bilar. Tekniskt har askfiltertekniken visat sig väldigt robust och tillförlitlig. Utmaningen är att det krävs ganska stora mängder aska. Nationellt finns det visserligen stora mängder aska, men askbehovet för årlig uppgradering av 6 500-15 000 liter dieselekvivalenter är ungefär 80-400 ton per år, vilket kan vara utmanande om gården inte ligger nära ett större fjärrvärmeverk. Det lokala fjärrvärmeverket bredvid Sötåsen i Töreboda producerar exempelvis ungefär 40-50 ton/år och därför fick den lokala askan kompletteras med aska från ett större kraftvärmeverk i Mariestad.

Skall lite mer gas uppgraderas och askbehovet är begränsande kan askfiltret kombineras med processintern metananrikning. Det är en teknik som höjer metanhalten i biogasen direkt i rötkammaren. Processintern metananrikning är något mer komplicerat än askfilter och kräver lite mer styrning och processkunskap. Tekniken kan inte sägas vara riktigt mogen för marknadsintroduktion ännu, men under det gångna projektet har vi ändå lyckats höja metanhalten i biogasen från Sötåsens biogasanläggning från 58 % till 70-80 %. Med en så pass mycket högre andel metan i gasen kan askåtgången halveras, men samtidigt höjs produktionskostnaden för fordonsgasen något.

”Den ekonomiska utvärderingen av systemen är lovande. Om lantbrukaren kan hitta avsättning för tillräckligt med fordonsgas i sin egen verksamhet eller tillsammans med en närliggande affärspartner och det finns aska på rimliga avstånd så kan fordonsgasen matcha dagens HVO-pris. Säger Henrik Olsson”

Nästa steg är att fortsätta teknikutvecklingen till en färdig aksfilter-produkt och prova systemet i långtidsdrift som en del av den normala dagliga verksamheten på ett lantbruk. Det är även viktigt att fortsätta jobba med askhanteringsfrågor och affärsmodeller för användning av fordonsgasen.
”Det som är extra lovande är att utvecklingen av gasdrivna traktorer och fordon åter tycks ha tagit fart till följd av låga naturgaspriser. Säger Henrik Olsson, och fortsätter: För den som vill prova på något nytt finns nu alltså möjlighet att öka självförsörjningsgraden markant, även för mindre lantbruk, genom egenproduktion av fossilfritt drivmedel.”

 

Antal träffar i projektbanken: 1712

Filtermaterialets påverkan på underhållsbehov, vattenkvalitet och skörd vid täckdikning
Eva Edin, Hushållningssällskapet HS Konsult AB

Projektnummer: JTI-21-83-606 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2021

The overall purpose of the project is to generate a base for recommendations for construction of new subsurface drainage and re-drainage of clay soils in the area Water - resource efficient management. Efficient drainage of arable land is important to increase crop production, to achieve …

Läs mer

Växtnäringseffekt hos nya gödselprodukter - Metodutveckling för kvalitetssäkring
Åsa Myrbeck, RISE, Jordbruk och Livsmedel

Projektnummer: JTI-20-83-494 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

For sustainable future development, it is essential to recirculate plant nutrients from different parts of society,
especially sewage plants, back to arable land. The aim of the proposed project is to ensure that high-quality fertiliser
products attractive for agricultural use are produced from …

Läs mer

Förbättrad utvärdering av officiella fältförsök genom bildanalys av drönarfoton med maskininlärning
Aakash Chawade

Projektnummer: O-20-23-462 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Crop production
Energy and biomass

The goal of the project is to digitize the data from the Swedish official field trials through automated estimates of important traits such as germination, growth, resistance, maturity and the effect of plant protection products. The purpose is to streamline and improve scoring of both diseases but …

Läs mer

Skötselåtgärder för ökad effektivitet genom ökad livslängd i mjölkkobesättningar
Mikaela Lindberg, Sveriges lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-18-26-131 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

In the proposed project, we will explore the benefits of increasing the longevity of dairy cows under Swedish conditions by changes in herd management. We will focus on effects on methane emissions by modelling, using existing data from the Swedish Official Milk Recording Scheme and results from an …

Läs mer

Utsädesbehandling med ThermoSeed i kombination med mikroorganismer - en framtid utan kemisk betning
Mariann Wikström, Agro Plantarum AB

Projektnummer: R-19-25-287 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

The purpose of this project is to develop new non-chemical methods for control of different seedborne-and soilborne pathogens. Aerated steam treatment (ThermoSeed) is a modern and environmentally friendly method for seedborne pathogen sanitation, mainly used on cereals. We intend to develop the …

Läs mer

Från hav till mule - alger minskar metanemissioner från mjölkkor
Rebecca Danielsson

Projektnummer: O-20-23-461 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Meat
Milk

The purpose of this project is to investigate to what extent substances in algae inhibit microbial methane formation in cows. Several substances, so-called bioactive substances, in red, green and brown algae, have a significant methane reducing effect. These are promising results but in order to …

Läs mer

Att mäta och bedöma matens miljöpåverkan
Christel Cederberg, Chalmers Tekniska Högskola AB

Projektnummer: R-18-26-134 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Food production needs to increase in a sustainable way. This great challenge requires evaluation methods that gives information for better understanding of the impacts from agriculture and food and how to manage those impacts. The project addresses methodologies that include a broad range of …

Läs mer

Cannabinoider – Säkert foder, ren sport och framtida potential till häst
Matilda Lampinen Salomonsson, SVA

Projektnummer: H-19-47-486 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Cannabinoids have potential to induce analgesia and muscle relaxation which would be beneficial for equine practice. Today there is no drug labelled for veterinary use containing these cannabinoids, but there are some herbal oil products which unofficially have been reported to be used in horses, …

Läs mer

Vattenstress och sensorstyrd kvävegödsling: utveckling av beslutsstöd för bättre synergier mellan vatten- och kvävestatus
Bo Stenberg

Projektnummer: O-19-20-319 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Crop production
Energy and biomass

This project aims to modify existing sensor systems for adapted nitrogen fertilization to consider water stress at
supplementary fertilization in cereals. Different approaches to consider sensor data and soil information will be tested
in field trials. Current commercial systems interpret water …

Läs mer

Grovfodrets betydelse för uppkomst av önskvärda och oönskade smaker i mjölk och mejeriprodukter
Åse Lundh, SLU

Projektnummer: R-18-26-005 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

The sensory attributes of the raw milk are of major importance for the quality of the resulting dairy products. Since the early 90’ies, the so-called “blueberry off-flavour” has caused severe economic consequences for affected dairy farmers. The mechanism behind is still unclear, although forages …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev