Brancheemner
Metan er en drivhusgas, der bærer en del af ansvaret for atmosfærisk forurening og klimamæssige komplikationer. Samtidig er det en vedvarende gas, der fungerer som en rigelig alternativ kilde til produceret energi samt en økologisk måde at drive køretøjer på. Bedst af alt er den mere rigelig og umiddelbart tilgængelig end naturgas fra geologiske forekomster. Men – ligesom naturgas, olie eller kul – indeholder biogas i sin råeste form kemiske forbindelser, der hæmmer økonomi, effektivitet og, ja, sikkerhed. En biogasrenser er et middel mod disse uønskede stoffer.
Essensen af biogas er metan, eller CH₄, en farveløs, lugtfri drivhusgas. Når CH₄ er rigelig i atmosfæren, vil den derfor fange varme fra at forsvinde og forværre den globale opvarmning og klimaforandringer. Mindre rigelig og langvarig end kuldioxid (CO₂), er metan ikke desto mindre en mere truende varmefanger end nogen anden drivhusgas. Alt dette sagt, så indeholder CH₄ dog en kraftig energi. Renset biogas bidrager nu til regionale elnet og offentlige transportsystemer. Dette beviser, at når metan i biogas opfanges, er den et miljømæssigt aktiv snarere end en byrde.
Hvordan sker dette? Overvej dette faktum: nogle estimater sætter 15 procent af menneskeskabte drivhusgasemissioner til at komme fra kvægprutter. Hvad er det andet end et produkt af fordøjelse, dvs. nedbrydning af stoffer for at danne forskellige kemiske forbindelser. Sådan er tilfældet med anaerob nedbrydning. Denne proces producerer metan fra alle former for affald: kompost, spildevand, gødning, deponi, døde trægrene, dyrekroppe osv. I en tid hvor affaldshåndtering er en voksende miljøbelastning, løser anaerob nedbrydning – som foregår naturligt eller ved menneskelig intention – både jordens og atmosfærens økologi.
Som konstrueret af mennesker tager en anaerob reaktor enhver af de ovenfor nævnte råstoffer – også kaldet substrat – og indeslutter det i en tank uden ilt. Når det er isoleret på denne måde og opvarmet ved forskellige temperaturer, gennemgår det organiske materiale flere faser af nedbrydning ved hjælp af bakterier. Ved afslutningen af denne proces producerer substratet CH₄, CO₂ og en spredt mængde af andre forbindelser i spormængder. Dette er biogas, som ledes til et andet fartøj til opsamling og opbevaring. Resten af råstoffet er afgasset biomasse, reserveret til senere brug som f.eks. gødning eller strøelse til husdyr. I mellemtiden afhænger fremtiden for den opsamlede biogas af dens behandling. Som den er efter nedbrydningen, er biogassen endnu ikke klar til brug.
Rå biogas er metan plus – plus CO₂, svovlbrinte (H₂S), siloxaner, merkaptaner og svovldioxid, blandt andre stoffer. I varierende grad gør disse kemikalier biogassen mindre effektiv som energikilde og kan skade transport- og lagringskapaciteten. Nogle af dem er giftige for menneskers sundhed. Det er unødvendigt at sige, at biogasproducenter skal rense disse stoffer for at deres gas kan være sikker og effektiv for forbrugerne. Rensningsprocedurerne afhænger i høj grad af biogassens endelige anvendelse. For enkelhedens skyld betragter vi den mest omfattende, den fulde behandling.
En række forskellige mekanismer tjener til at fjerne ødelæggende forbindelser fra rå biogas. Blandt de mest effektive kan en calciumhydroxid- eller læsket kalkopløsning fjerne både CO₂ og H₂S under betingelser med højt tryk, lav temperatur og høje pH-niveauer. Ved anvendelse af adsorption er aktivt kul en stærk CO₂-fjerner, samtidig med at H₂S omdannes til rent svovl. Jernsulfid fjerner også H₂S fra blandingen.
Vanddamp er en anden skadelig komponent i rå biogas. Ved at reducere biogassens brændværdi mindsker H₂O dermed energiudbyttet fra motorer drevet af biogas. Så selvom vanddamp ikke er giftig som H₂S, er den ikke desto mindre en hindring for effektiv ydeevne. Et solidt biogasrensesystem komprimerer normalt dampen, afkøler den og lader den udfældes fra biogassen. Andre måder at fjerne H₂O-damp fra strømmen på er adsorption med silicagel; glykol og hygroskopiske salte ved høj varme; og sier, der kan fange vandmolekylerne. Alle viser sig at være effektive elementer i rensningsprocessen.
Hvorvidt en eller alle rensningsmetoder er nødvendige, afhænger af det oprindelige råstof; den anaerobe nedbrydningsproces; og biogassens formål. Typen af anaerob nedbrydning refererer i denne sammenhæng til det varmeniveau, der anvendes i nedbrydningstanken.
ca. 20 grader Celsius
mellem 35 og 41 grader Celsius
mellem 52 og 60 grader Celsius
Selvfølgelig vil forskellene i varme ligeledes afhænge af substrat og formål. Således er hvert af elementerne i et biogasrensesystem, i en vis forstand, afstemt efter hinanden.
Den lethed, hvormed biogas opnås sammenlignet med geologisk naturgas, supplerer de overordnede miljømæssige fordele ved denne vedvarende naturgas. Dog er biogasmetan en høst, der giver mange metaforiske ukrudt. Disse er kemiske forbindelser, der hæmmer gassens endelige ydeevne, medmindre de fjernes. Heldigvis er der flere måder at fjerne disse hæmmende stoffer fra den brugbare metan på. Nogle involverer en flydende anvendelse; andre bruger adsorption til faste stoffer. Når denne behandling er afsluttet, bliver biogas en yderst praktisk og miljøvenlig kilde til rigelig energi.
Tal med en specialist
Spørgsmål om biogasskrubbersystemer til dit anlæg?
