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: 1646

Ny havre för livsmedelsindustrin
Olof Olsson,

Projektnummer: O-15-20-346 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 10 oktober 2019

Växtodling

The long-term goal is to develop oat with new and unique properties that can be used as whole grain or fractionated for use in the food industry. The focus here will be on the pre-breeding and early variety development stages. The final variety will be developed in collaboration with oat breeders. …

Läs mer

Skördepåverkan av frilevande nematoder i sockerbetor och morötter - PCR, skadetrösklar och sorter
Åsa Olsson,

Projektnummer: O-15-20-313 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 30 september 2019

Växtodling
Socker

The aim of this project is to show the importance of liming and growing inter crops on soil fertility and
reduced storage losses in sugar beet and carrots. The aim is also to show the economical benefits for the
farmers. The hypothesis behind the actions are that they increase the biological …

Läs mer

Utsädesbehandling med mineralnäring ökar uppkomst, tillväxt och skörd i höstvete och vårraps
Eva Stoltz,

Projektnummer: O-15-20-299 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 30 augusti 2019

Växtodling

Mineral nutrients applied as seed dressing is an unexplored potential in Swedish crop production. Autumn and spring are often unfavorable for germination with cold and wet climate, especially in central Sweden. Under such climate conditions, seed dressing with mineral nutrients may improve …

Läs mer

Benchmark för framgångsrik företagsledning i lantbruket - förstudie och metodutveckling
Ove Karlsson

Projektnummer: O-15-21-585 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 26 augusti 2019

Matfågel
Växtodling
Energi & biomassa
Kött
Mjölk
Socker
Trädgård

The aftermath goal of this project is to increase competitiveness of Swedish agriculture by developing a higher level of managerial knowledge and skillset. The project's initial targets is: 1) what can we learn from previous research? Make a list of similar surveys both national and international …

Läs mer

Betydelsen av utfodringsrutinen av råmjölk för utveckling av bakteriefloran i magtarmkanalen och andningsvägarna hos nyfödda kalvar.
Kerstin Svennersten Sjaunja, SLU

Projektnummer: V1430021 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 13 augusti 2019

The basis for sustainable dairy production is set in the newborn heifer calf. Earlier research has demonstrated that weight gain and health during early life influence the adult calf's production capacity, partly an effect of nutrition. Probably the microbiota in the gastrointestinal tract (GIT) …

Läs mer

Hållbart djurfoder med alger och musslor
Catherine Legrand

Projektnummer: O-15-20-559 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 1 juli 2019

Matfågel

The vision is to reduce imported soybean and develop a sustainable and locally produced animal feed from marine substrate such as microalgae and blue mussels for the poultry industry. Algae have a good potential to be a feed ingredient due to high protein, essential dietary amino acids and oil …

Läs mer

Odlingssystemens effekter på kolinlagring i jordbruksmark - kunskapsbank och modellering
Thomas Kätterer

Projektnummer: O-15-23-552 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 27 juni 2019

Växtodling
Energi & biomassa

We intend to build a user-friendly decision-tool for farmers with a web-based interface. The project focuses on concept development and integration of data concerning the effect of different cropping- and management systems on soil fertility and carbon sequestration from applied research in Swedish …

Läs mer

Pilot study of growth in different planting densities and the rotation period of poplar plantations.
Theo Verwijst

Projektnummer: O-15-22-561 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 27 juni 2019

Energi & biomassa

A recent published study (Rytter et al., 2011) points to the large poplar biomass production in short time, but knowledge of management practices lacks for Nordic conditions. Individual landowners have little help or guidance in selecting the optimal time for harvesting or planting density in …

Läs mer

Använd fånggrödor som mellangrödor för ökad produktivitet och minskade förluster av N och P
Linda Tufvesson

Projektnummer: O-15-23-569 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 27 juni 2019

Växtodling
Energi & biomassa

High nutrient use efficiency is important for competitiveness in plant production. This project investigates intermediate crops (IC), harvested as biogas substrate, for increasing productivity and nitrogen efficiency, while decreasing the environmental impact. Substantial nitrogen leakage after …

Läs mer

God skötsel av skyddszoner för effektivare växtnäringsretention
Ararso Etana, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1333159 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 14 juni 2019

We are currently evaluating the effectiveness of grass buffer strips (GBS-eff) for nutrient retention. Today, there are no obligations to cut or remove the grass on GBS which may lead to phosphorus (P) saturation. In the on-going field experiments we are testing if removal (harvesting) the grass …

Läs mer

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Namn
E-postadress