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: Research program | Bioenergy
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: 1676

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

Fullständiga växthusgasbudgetar för odlade mulljordar skapar underlag för klimatsmarta åtgärder
Achim Grelle

Projektnummer: O-18-23-169 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Växtodling
Energi & biomassa
Kött
Mjölk

Conventional technology is virtually unable to measure complete GHG budgets of drained organic soils, which may provide misleading results. So, global estimates of GHG emissions are based on coarse assumptions that don’t take into account the complexity of agroecosystems. Better data are needed for …

Läs mer

Mjölkfettsyror - verktyg för att hitta kor med ökad risk för ämnesomsättningssjukdomar och reproduktionsstörningar
Kjell Holtenius

Projektnummer: O-19-20-306 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Milk

The overall objective of this project is to create milk biomarkers based on specific milk fatty acids for identification of cows with reproductive disorders and metabolic disturbances. Milk will be analysed by Fourier-transform mid-infrared technology. An important value of this project for the …

Läs mer

Forståelse av etiologien bak acquired equine polyneuropathy via studier av Schwanske celle kulturer
siv Hanche-Olsen, NMBU Veterinærhøgskolen

Projektnummer: H-18-47-409 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Acquired equine polyneuropathy (AEP) is a devastating neurologic disease affecting Nordic horses. Characteristic histopathological changes have been shown in the peripheral nerves of horses euthanized due to the disease. These include re- and demyelination as well as hypertrophy of perikaria and …

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

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

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

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

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

Tidiga larm om produktionsstörningar för snabbare åtgärd och minskade förluster i grisföretag
Fernanda Cetrangolo Dórea

Projektnummer: O-17-20-978 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Kött

Disease and production disturbances in a herd are often silent, and may cause major losses if they remain undetected. Continuous analysis and monitoring of data already recorded at the farm level can improve profitability. This project will develop methods for monitoring trends in production and …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev