Biogas elproduktion

Lige siden 1752, da Ben Franklin fløj sin drage i et tordenvejr, har elektricitet drevet de fleste af de store industrielle og teknologiske innovationer, der er i almindelig brug i dag. Jo mere udbredte elektriske anvendelser bliver, desto mere intens bliver efterforskningen af — og udnyttelsen af — naturressourcer til at drive elproduktion. Et århundrede med denne omfattende anstrengelse har dog tæret på sundheden af den globale atmosfære: afbrændingen af fossile brændstoffer resulterede i den massive udledning af kuldioxid, der kan have en ødelæggende effekt på vores klima. En lovende løsning på dette bekymrende fænomen er et større fokus på biogas elproduktion.

Strømforbrug i USA og verden

I løbet af det sidste halve århundrede er det globale elforbrug mere end tredoblet, ifølge statistikker udarbejdet af Verdensbanken. I USA fører Texas med hensyn til nettoproduktion: 483.201.031 kilowatt-timer i 2019 ifølge U.S. Energy Information Administration. Med elbiler og anden batteridrevet teknologi i horisonten vil efterspørgslen efter elektrisk energi sandsynligvis stige yderligere. I øjeblikket produceres langt størstedelen af elektriciteten i USA ved hjælp af fossile brændstoffer. Af de 17 procent af elektriciteten, der produceres med vedvarende energikilder, producerer vandkraft og vindkraft løveparten af den.

Hvordan biogas er anderledes

For at forstå biogas elproduktion er det vigtigt at skelne mellem biogas og biomasse. Begge stammer fra organisk materiale — træflis, afgrøder, vegetation, kompost og affald, f.eks. Mens biomasse producerer energi gennem direkte forbrænding af sådanne materialer, er biogasprocessen med gasproduktion imidlertid flertrins og mere gradvis. Når organisk materiale afskæres fra ilt, udsættes det for anaerob nedbrydning. Dette sker, når meget specifikke bakterier begynder at nedbryde de kemiske forbindelser og danne nye. I efterfølgende kemiske reaktioner dannes slutproduktgasserne kuldioxid (CO₂) og metan (CH₄). Den resulterende CH₄ er — efter rensning og forarbejdning — den brændbare komponent.

Sådan får man elektricitet fra biogas

Elektricitet fra biogas kan genereres på stort set samme måde som fra naturgas. En forbrændingsmotor forbrænder den som brændsel og producerer mekanisk energi. Baseret på princippet om elektromagnetisk induktion omdannes den mekaniske bevægelse til elektricitet, når et magnetfelt dannes gennem interaktionen mellem bevægelige og stationære komponenter. Selvom biogassen forbruges som et fossilt brændstof, frigives der ingen ny CO₂. Dette skyldes, at den kun udleder CO₂, der ville være blevet frigivet af det organiske materiale, hvis det blot blev overladt til sig selv at nedbrydes. Desuden er det resterende digestat, dvs. det overskydende materiale ved afslutningen af biogasproduktionsprocessen, efterspurgt som en rig og næringsrig gødning til landbrugsafgrøder. Det er unødvendigt at sige, at disse dyder fremmer biogas som en overlegen metode til at producere elektricitet, samtidig med at miljøet bevares.