CNG fra Biogas

Det er tydeligt, at et biprodukt fra biomasse og organisk materiale, nemlig biogas, er ved at blive en grundpille i bevægelsen for vedvarende energiformer. Metanen, der udvindes fra materialer så forskellige som spildevand og kompost, spildevand og kogødning, bruges nu til at generere elektricitet og drive køretøjer. En langt mere miljøvenlig energikilde end petroleum, kul eller endda naturgas, løser biogas to store miljøudfordringer: atmosfærens renhed og det vedvarende problem med håndtering af fast affald. Det tilbyder også en yderligere fordel – det kan nemt omdannes til komprimeret naturgas (CNG).

Hvordan udvinder man biogas fra kogødning?

Gødning er blot et eksempel på mange substrater – dvs. organiske materialer – der anvendes i processen med anaerob fordøjelse. Dette er en række begivenheder, der naturligt har fundet sted fra umindelige tider. Hver gang gødning (eller hjorteekskrementer osv.) bliver begravet under andre elementer, f.eks. døde blade, foder og jord, berøves det ilt. Under disse forhold dannes bakterier, der nedbryder det faste stof og frigiver metan (CH₄) og kuldioxid (CO₂). Anaerobe nedbrydere er menneskelige skabelser, der replikerer og fremskynder disse reaktioner for at producere brugbar metan. Biogas udvundet fra dette substrat kan drive turbiner, der selv genererer elektricitet. Ikke alene kan en mælkebedrift forsyne sin egen strøm, men i mange tilfælde kan den sælge overskydende elektricitet tilbage til det lokale forsyningsselskab. Desuden er biogas praktisk, hvor naturgas kan bruges: madlavning, opvarmning og endda produktion af metanol.

Hvad er CNG helt præcist?

Navnet siger det hele: komprimeret naturgas fremstilles, når naturgas kondenseres – ved cirka 3.000 pounds per square inch (psi) eller mere – til én procent af dens volumen ved standard atmosfærisk tryk. Mindre farlig for mennesker og natur end benzin, gør CNG alt det, naturgas gør. I modsætning til naturgas, som skal gøres flydende (LNG) til transport og opbevaring, forbliver komprimeret naturgas sådan under begge faser. CNG er stadig primært et brændstof i mindre skala: f.eks. biler eller individuelle hjem. I mellemtiden er LNG fortsat den primære naturgas, der tjener industri, transportsystemer og offentlige forsyningsvirksomheder.

Hvad skal der til for at få CNG fra biogas?

Ligesom geologisk udvundet naturgas er rå biogas ofte forurenet af problematiske kemiske forbindelser. Derfor er den første opgave at fjerne urenheder, der er giftige eller forårsager ineffektivitet. Blandt sådanne forurenende stoffer er dinitrogen (N₂), vand (H₂O), hydrogensulfid (H₂S), ammoniak (NH₃) og kuldioxid (CO₂). Dette opnås gennem fysisk og kemisk rensning på et biogas CNG-anlæg. Når den er renset for sine forfalskninger, komprimeres biogassen – på dette tidspunkt bestående af mere end 97 procent metan og mindre end to procent ilt – ved et tryk, der varierer mellem 3.000 og 3.600 psi. En bio CNG-anlægsproducent designer anlægget til begge funktioner: rensning og flertrins komprimering. Omkostningerne ved et bio CNG-anlæg skal også medregne opbevaringsfasen. Bufferlager lagrer bio-CNG under et maksimalt tryk på 3.600 psi; det producerer 20 procent mere bio-CNG på en tredjedel af tiden. Alternativt tilbyder kaskadelager tre reservetanke med stigende tryk. Kaskade reducerer energiforbruget med halvdelen, hvilket mindsker omkostningerne ved biogas til CNG-konverteringsanlæg. Den praktiske anvendelse er at begrænse kaskadelager til fyldning af flåder, da denne opgave normalt tager timer.

Er biogas til CNG almindeligt?

Det allerførste anlæg til dette formål blev udviklet i 2010 på en losseplads i Wisconsin. Lossepladser er og var en vedvarende bekymring af den indlysende grund: deres plads er begrænset. Anaerob fordøjelse hjælper med at afhjælpe denne situation, da den udvinder biogas fra det organiske affaldsmateriale. Den amerikanske regering anerkender den økonomiske og miljømæssige værdi af biogasproduktion og -konvertering. Denne anerkendelse manifesteres i Environmental Protection Agency's (EPA) Landfill Methane Outreach Program. Dette program tildeler skattefradrag og rabatter til de producenter, der deltager, hvilket udligner udgifterne til et biogas til CNG-anlæg. EPA finansierer også forskningsprojekter for at forbedre og innovere teknologi, der gør biogas til et effektivt alternativt brændstof.