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: 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

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

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

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

Energi & biomassa
Kött
Mjölk
Växtodling

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

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

Integrerad användning av genetisk resistens i Svensk matpotatisproduktion
Erik Andreasson, Sveriges lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-19-25-282 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Potato cultivars that are resistant to late blight and at the same time having acceptable other traits, have started to emerge. However, little of this material is used in Sweden and no organized and comparative table potato trials are done. Biological products against skin-finish diseases are …

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

Diagnos av parasitsjukdomar hos hästar med hjälp av mikrofluidik och mobiltelefonbaserad mikroskopi
Jonas Tegenfeldt, Lunds Universitet

Projektnummer: H-19-47-493 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

All horses grazing freely are at risk of parasitic diseases. Due to a growing problem with drug resistance in parasites, there is a need to improve the diagnostic methods. One important problem with today's situation is that one diagnostic procedure costs significantly more than one treatment, both …

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

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
Prenumerera på vårt nyhetsbrev