Brancheemner
Når lande, kulturer og økonomier søger at bevæge sig væk fra fossile brændstoffer til fordel for energikilder med mindre atmosfærisk påvirkning, har de en række muligheder at vælge imellem. Solpaneler, vindmøller, vandkraftværker og geotermiske anlæg præger forskellige landskaber og afspejler et skift i tankegangen om, hvordan energi produceres. Endnu et naturligt fænomen indtager nu scenen blandt aktører inden for vedvarende energi – biogas. Opstået fra iltfri nedbrydning af organiske stoffer viser biogas sig at være en pålidelig erstatning for fossile brændstoffer. I erkendelse af denne udvikling fortsætter forskere med at systematisere produktionen.
Biogas kan opstå fra spildevand og kloakker; ko- og svinegødning; madaffald og skrald; døde trækroner og døde skovdyr; samt en lang række andre organiske materialer. Det er afgørende, at dette materiale nedbrydes fuldstændigt uden adgang til ilt. Biogas dannes således konsekvent under naturlige omstændigheder: for eksempel under en bunke nedfaldne blade eller i en dynge græsafklip, eller i en mose eller et hjørne af en lade. Uanset om det opstår spontant eller bevidst, består biogas for det meste, men ikke udelukkende, af metan (CH₄) og kuldioxid (CO₂). Metanen er nøglen til dens energikapacitet. Derudover indeholder biogas små procenter vand, nitrogen, svovlbrinte og andre flygtige organiske forbindelser. Faktisk har rå biogas en meget lignende kemisk sammensætning som naturgas udvundet fra mineralaflejringer – blot uden drivhusgasemissionerne. Selvom disse mindre komponenter er minimale i det samlede indhold, kan de forårsage skade på folkesundheden, tanke, rørledninger og biogasens generelle effektivitet. Naturen kan ikke fjerne dem, men mennesker kan.
Med svinegødning som et model organisk materiale – også kaldet substrat eller feedstock – er det første skridt at forsyne en anaerob reaktor, eller biogasreaktor, med en passende mængde gødning for at opnå den nødvendige mængde biogas. Gødning fra grise er ideel, da den opbevares som gylle, hvilket forhindrer ilt i at trænge ind. Tilsætning af vand hjælper også med at fortynde ammoniakindholdet; ammoniak kan hæmme metanproduktionen. Forvarmning af gødningen (til 95 grader F eller mere) kan ligeledes fremskynde fordøjelsesprocessen. Feedstock’en kommer ind i reaktoren gennem en indgang. Inde i selve reaktoren begynder en omrører at rotere for at fordele mikroorganismerne mere jævnt i hele substratet. Forskere ved Pennsylvania State University konkluderer, at svinegødningssubstrat kræver syv til ti dages retention i reaktoren for at give maksimal biogasproduktion. Når fordøjelsen er afsluttet, opsamles biogassen til yderligere behandling. Substratet – nu kaldet digestat eller effluent – kan tjene som en yderst næringsrig gødning, strøelse til dyr eller komponenter i fremstillede produkter.
Fjernelse af toksiske og korrosive kemiske forbindelser fra biogas har mange varianter. På et landbrugsbiogasanlæg ledes gasstrømmen gennem jernspåner eller ståluld. Mere sofistikerede membraner kan anvendes på andre faciliteter, f.eks. vandbehandlingsanlæg. Alternativt kan gasstrømmen passere gennem en aminsyreopløsning, der absorberer de uønskede forbindelser, eller adsorberes af et kemisk behandlet fast stof som aktivt kul. Typen og omfanget af rensning afhænger af biogasens formål. Biometan til køretøjsbrændstof kræver den mest omfattende raffinering.
Tal med en specialist
Spørgsmål om design af et biogasanlæg til din drift?
