Nya användningsområden för biogas

Användning av biogas

Biogas användes tidigare mest till att producera värme, men utvecklingen av uppgraderingsteknik för att producera fordonsgas av biogas har lett till att en allt större andel av den svenska biogasproduktionen i dag används som drivmedel. Sedan 2005 har fordonsgasproduktionen från biogas ökat med cirka 100 gigawattimmar (GWh) per år (figur 1). Här har kollektivtrafik och taxi varit en pådrivande faktor. År 2015 rullade drygt 50 000 gasdrivna fordon i Sverige. Av dessa var cirka 2400 bussar och de använde drygt hälften av den uppgraderade biogasen (www.scb.se).

Figur 1. Användning av biogas mellan 2005 till 2015. Data från Produktion och användning av biogas och rötrester år 2015.

Små anläggningar, exempelvis vid reningsverk och lantbruk, kan inte bära den relativt dyra investering för en uppgraderingsanläggning. I andra fall exempelvis vid gasutvinning från deponi, är gasen av alltför låg kvalitet för att kunna uppgraderas. I dessa fall används gasen för el- och värmeproduktion.

Skånsk soptipp ger el

Produktionen av deponigas sjunker för varje år som en följd av deponiförbudet av organiskt avfall. På tio år har den uppsamlade deponigasen i Sverige minskat från cirka 350 GWh per år till mindre än 200 GWh per år. Det är inte bara gasvolymen som minskar utan också metanhalten. När metanhalten sjunker under 45 procent kan det vara svårt att använda gasen i vanliga kolvmotorer för att göra el. Sådan lågvärdig deponigas används därför antingen till värmeproduktion eller facklas bort utan att värmen tas tillvara. I värsta fall tas inte deponigasen tillvara utan läcker ut i atmosfären.

På Rönneholms avfallsanläggning utanför Eslöv hade metanhalten i deponigasen sjunkit till mellan 25 och 30 procent men ambitionen var att fortfarande göra el av deponigasen. Valet föll på en nyutvecklad stirlingmotor som kan producera el från deponigas med en metanhalt ner mot 20 procent. Dessutom har den lägre utsläpp av växthusgaser vid förbränning jämfört med en normal kolvmotor.

Foto: Rönneholms avfallsanläggning

Anläggningen som startade hösten 2012 består av två stirlingmotorer (eleffekt 7 kW per motor) i en containerlösning. Den har under fem år producerat totalt 300 megawattimmar (MWh) el och 800 MWh kylvatten som används internt på avfallsanläggningen.

Kontaktperson: Lars Fridh, Mellanskånes renhållning AB

Kornas gödsel kyler mjölken

Sveriges största mjölkgård heter Wapnö gård och ligger strax norr om Halmstad i Halland. På gården alstras stora mängder gödsel som rötas i biogasanläggningen som togs i drift 2013. Biogasen förbränns i en gasmotor som producerar el och värme.

Med stöd från Biogasutlysningen har en så kallad absorptionskylmaskin installerats på Wapnö gård. Maskinen producerar kyla och drivs av värmen i de avgaser som produceras då biogasen används för el- och värmeproduktion. Kylan produceras med ammoniak som köldbärare med vars hjälp temperaturen på kylvätskan sänks till minus 6 grader. Kylanläggningen levererar 240 kW i form av kyla och varvid mängden inköpt el kan minska med 1300 MWh per år. Anläggningen är den första och hittills enda anläggningen i Sverige som genererar kyla från biogas. Projektet har rönt stort intresse både i Sverige och i varmare länder där behovet av kyla är stort.

Kontaktperson: Lennart E Bengtsson, Wapnö gård

Kan man använda biogas i dieselmotorer?

Dieselmotorn har en betydligt högre verkningsgrad jämfört med ottomotorn. Samtidigt har dieselmotorn nackdelar med höga utsläpp av kväveoxider och partiklar och krav på att bränslet ska antända vid kompression. Biogas används vanligen i ottomotorer eftersom biogas inte antänds vid kompression. Biogasens energiinnehåll utnyttjas därför relativt dåligt men biogasdrivna fordon har å andra sidan mycket låga utsläpp av kväveoxider och partiklar.

När Volvo lastvagnar började fundera på hur biogas kan användas för tunga transporter fastnade man för att försöka utnyttja dieseltekniken för att öka verkningsgraden så mycket som möjligt i så kallade dieselmetanmotorer. I projektet BiMe Trucks var ambitionen att utveckla en gasmotor som utnyttjade diesel som "tändstift" och kunde utveckla tillräcklig effekt för att dra fullstora lastbilsekipage. Dessutom ville man introducera flytande metan som drivmedel. BiMe Trucks fick stöd från Energimyndigheten för att stödja introduktionen dieselmetanlastbilar och för att uppföra tre tankstationer i södra Sverige där man kan tanka flytande metan. Ambitionen var att motorerna skulle utnyttja 75 procent biogas och 25 procent diesel för sin framdrift.

Projektet resulterade i 48 lastbilar med metandieselteknik som såldes till olika åkerier. Tre tankstationer byggdes också för flytande metan som tillsammans med ytterligare två tankstationer utgör grunden för ett nätverk av tankstationer för flytande metan i den södra delen av landet.

Bränsleförbrukningen var cirka 5 procent högre än i en traditionell dieselmotor. Fördelningen gas/diesel varierade mycket, från lägst 33 procent biogas till som högst 86 procent. Andelen biogas beror i hög grad på körcykel och förare, men siffrorna visar att det finns en förbättringspotential. Det viktigaste resultatet från projektet är alla lärdomar som Volvo nu tar med sig till nästa generation metan-diesellastbilar.

Kontaktperson: Hans Larsson, Business Region Göteborg