Spring til indhold

Biogas

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Biogasanlægget ved Spørring nord for Århus drives af Nature Energy A/S. Bånlev står for Biogas Århus Nord Leverandørforening, – Det var tidligere Århus Kommunes Biogasanlæg

Biogas opstår ved nedbrydningsprocesser overalt i naturen. Gassen består fortrinsvis af methan (CH4) og kuldioxid (CO2). Produktionen af biogas foregår kun under anaerobe forhold, da reaktionens katalysator, metanbakteriernes enzymer, kun fungerer under dioxygenfrie (anaerobe) forhold.

Stofskifteprocessen kan bl.a. foregå i en mose, hvor den fremstillede metangas betegnes sumpgas. Vandet i mosen er stillestående, og derved opstår der O2-mangel. Nogle mikroorganismer som f.eks. den tidligere omtalte metanbakterie kan leve under anaerobe forhold, hvor de skaffer sig energi ved anaerob respiration:

4 H2 + CO2 → CH4 + 2 H2O.

Da CO2 ofte findes i rigelige mængder under anaerobe forhold, er det vigtigt, at andre mikroorganismer danner H2 igennem gæringsprocesser. Nogle forskere mener, at metanbakterien er flere mia. år gammel, da deres arvemasse afviger markant fra andre bakteriers. De er derfor nu karakteriseret ved deres eget domæne: Archaea, der adskiller sig fra de to andre domæner: Bakterier og eukaryoter. Desuden var der for flere mia. år siden intet ilt tilstede på Jorden, så Archaeas respiration måtte dengang (som nu) foregå under dioxygenfrie forhold.

Biogasanlæg

[redigér | rediger kildetekst]
Procesdiagram for biogasanlæg
Biogasanlægget i Hjermitslev

De fleste biogasanlæg modtager[1] biomasse hovedsageligt i form af husdyrgødning[2][3] og planteaffald fra landbrug,[4][5] og organiske produkter fra slagterier, mejerier, industri, husholdninger mfl.[6] De lastbiler der kører biomassen til biogasanlægget, kan bruge diesel svarende til 2% af den energi biogassen har.[7] Nogle anlæg har også gyllerør direkte fra nærliggende landbrug.

Biomassen omdannes i en stor tank i et par uger,[8] hvor bakterierne får optimale vækstbetingelser:

  • en fast temperatur
  • reguleret surhedsgrad
  • anaerobe forhold

Temperaturen vælges i et område fra omkring 35 °C (mesofil) til omkring 52 °C (termofil), afhængig af procestypen.[9] Biogassen produceres bedst i konstant fart med fast antal kubikmeter pr. tid, og produktionen er nogenlunde jævn i løbet af et år. Anlæggets egetforbrug kan svare til 10-20% af den energi biogassen har.[7]

Rutebusser på biogas i Sverige

Den dannede biogas består af 60-65 % metan og 35-40 % kuldioxid.[10] Der er desuden små mængder urenheder som svovl osv. som fjernes, da det kan skade udstyr hos kunden. Nogle kunder har eget gaslager for at tilgodese udsving i sit gasforbrug.[11]

I Danmark støttes biogas med en prisgaranti på 79[12][13]—90 øre/kWh,[14] men nogle anlæg har fravalgt støtte, og 96 GWh støttefri biogas blev leveret til dansk gasnet i 2022.[15] Biogasanlæg kan også være økologiske.[9]

Et eksternt website har medier relateret til Biogasproduktion 1995-2021:

I Danmark er der omkring 100 landbrugs-biogasanlæg, 50 rensningsanlæg som har biogasanlæg, 27 lossepladser med biogasanlæg, og mindre end 10 industri-tilknyttede biogasanlæg, i alt omkring 190 styk.[16] Halvdelen af biogassen stammer fra landbrug, og halvdelen fra industri og by.[2]

Stigningen i gylleanlæg er især sket efter 2015.[3] Den afgassede biomasse er et energifattigt gødningsprodukt rigt på næringssalte i en form som planter kan optage mere direkte end fra husdyrgødning, og planter kan vokse 10-20% mere.[17] En ko producerer 20 m³ gylle om året, som kan omdannes til energi svarende til 350 liter diesel.[18] Et mindre biogasanlæg som forsynes af 130 køer og planterester kan producere biogas som en motor laver om til 2,5 mio kWh el om året.[17] Motorer kræver at den tilførte gas har 50% metan eller mere. Elvirkningsgraden kan være op til 40%.[7]

I mange anlæg adskilles kuldioxid som udledes til atmosfæren (over en halv million tons om året),[19][2] eller anvendes kommercielt til drivhuse, svejseanlæg, tøris og bevaring af fødevarer.[20][21] Kuldioxiden kan også kombineres med brint til mere methan.[22][23][24][25]

Nogle anlæg omdanner metan til komprimeret gas,[18] flydende gas og metanol[26] til brug i stempelmotorer.[20][24][25]

Biogas i gasnettet

[redigér | rediger kildetekst]

Gasnettet kræver at kuldioxiden højst udgør 2.5 mol-%,[27] derfor udskilles kuldioxiden. Metan udgør 98% af den rensede biogas[28] som sendes ud i naturgasnettet.[10][29][30]

I 2023 blev 80% af biogassen[2] (720 millioner kubikmeter) sendt i gasnettet[25] fra 58 anlæg,[15][31][29] og stod for 35% af dansk gasforbrug i 2023[15] (21% i 2021).[32] Andelen svinger da gasforbruget er størst om vinteren.[29][33] De øvrige 20% af biogassen bruges lokalt.[2]

Staten støtter oprensningen med 85 kr/GigaJoule[34] (31 øre/kWh). Danske udbudsrunder svarende til 13 mia kr over 20 år forventes at øge mængden af biogas. Sammen med faldende gasforbrug kan det betyde at biogasproduktion kan svare til det årlige gasforbrug.[35][36]

Metangas opsamles og brændes senere af (enten lokalt eller via gasnettet), hvorved man udvinder energi f.eks. varme og el. Nyttevirkningen ved energiomsætningen i kraftvarmeværker er ca. 85 %, heraf 40 % elektricitet og 45 % til udnyttet varme.

Miljøeffekter

[redigér | rediger kildetekst]

Forsøg viser, at et gårdanlæg til fremstilling af biogas kan spare op mod 14.000 tons CO2-ækvivalenter pr. år. Besparelsen i biogasfællesanlæg er ca. 90 kg CO2-ækvivalenter pr. tons biomasse der afgasses. Heraf stammer ca. 40 kg fra den mængde naturgas der erstattes. Yderligere ca. 45 kg skyldes at metantabet fra gylletanke mindskes og via energiudnyttelsen omdannes til CO2, idet nemlig metan har en ca. 21 gange kraftigere drivhuseffekt end CO2, og endelig er der en reduktion som følge af lavere tab af lattergas (N2O) ved udbringning af afgasset husdyrgødning sammenlignet med rågylle.[37]

Dertil kommer, at den afgassede biomasse har en bedre gødningseffekt end rågylle. Denne fordel kan yderligere øges, hvis man separerer den afgassede biomasse i en tør del og en vandig del. I den tørre del vil hovedparten af fosforet findes, mens kvælstofindholdet primært findes i væskedelen. Især den bedre udnyttelse af kvælstofindholdet indebærer en betydelig energibesparelse, da der herved kan spares i forbruget af handelsgødning, der fremstilles ved forbrug af el og fossile brændstoffer.

Biogasanlæg har udslip af metan på et par procent (især ventiler og ældre anlæg), mens rensningsanlæg kan lække 7%.[38][39] Over 10% tab bliver klimapåvirkningen skadelig. I 2023 blev det lovpligtigt at måle metan-udslip.[40][41]

Eksterne henvisninger

[redigér | rediger kildetekst]

Referencer

[redigér | rediger kildetekst]
  1. ^ "11 Bioafgasning og biogasanlæg, Miljøstyrelsen". www2.mst.dk. 2003.
  2. ^ a b c d e "Produktion af biogas". Energistyrelsen.
  3. ^ a b "Hvad er biogas?".
  4. ^ "Biomasse nok til produktion af 500 mio m3 biomethan ligger hvert år og rådner på danske marker". www.teknologisk.dk.
  5. ^ "Halm til biogas, Erfaringer og klima-aspekter" (PDF). december 2020.
  6. ^ "Hvad er biogas - og hvordan bruges det?". Solrød Biogas.
  7. ^ a b c "Driftsdata". lemvigbiogas.com.
  8. ^ "Biogas - Læs om produktion af el og varme fra biogas". Experimentarium. 9. maj 2010.
  9. ^ a b Michael Tersbøl (2017). "Etablering af økologiske biogasanlæg – en håndbog" (PDF). Økologisk Landsforening.
  10. ^ a b "Biogas | Gasfakta". www.gasfakta.dk. 2021. Arkiveret fra originalen 11. april 2021.
  11. ^ "Arla-mejeri indvier biogaslager". 16. oktober 2024. biogaslager kan rumme op til 6400 kubikmeter biogas .. mejerier ved Nr. Vium har et gaslager, der kan rumme 2000 kubikmeter
  12. ^ "Støtte til biogas". Energistyrelsen. 31. maj 2016.
  13. ^ "Oversigt over støtteregler mv. for biogas" (PDF). Energistyrelsen. marts 2017. s. 4.
  14. ^ "Pristillæg for biogas" (PDF). 2024.
  15. ^ a b c "Bliver biogas tilført gassystemet produceret uden statsstøtte?". energinet.dk. 6. juni 2023.
  16. ^ "Liste over biogasanlæg i Danmark, 2021" (PDF).
  17. ^ a b Erhard, Flemming (9. november 2019). "Gårdbiogasanlæg bidrager til CO2-neutralt kvægbrug". effektivtlandbrug.landbrugnet.dk.
  18. ^ a b Niels Møller Madsen (10. juni 2024). "Satser på biogas: Arla går mod strømmen".
  19. ^ "Biogasanlæg slipper tonsvis af indfanget CO2 ud i det fri". Energy Supply DK. 5. august 2022.
  20. ^ a b Pedersen, Maria Berg Badstue (26. maj 2023). "Bigadan tager hul på en ny æra i dansk biogasproduktion". Energy Supply DK.
  21. ^ Helle-Karin Helstrand (10. november 2020). "Mangel på kuldioxid kan stoppe fødevareproduktion".
  22. ^ "Power-to-X anlæg er sat i gang | SønderborgNYT". www.sonderborgnyt.dk.
  23. ^ "Biological Trickle Filter" (PDF). 2021.
  24. ^ a b "Vindmølleejere besøger energiø i Hjørring". Green Power Denmark. 31. oktober 2024. elektrolyseanlægget, der producerer brint. Brinten sprøjtes ind i en reaktor, hvor mikroorganismer ved hjælp af brinten omdanner CO2 til metan. Det er en meget simpel og praksis form for Power-to-X, hvor brinten fra elektrolyseanlægget udnyttes til at sænke CO2-udledningerne og øge mængden af metangas i biogasproduktionen. liquified biogas, der kan bruges som grønt alternativ til diesel eller flydende naturgas i transportsektoren
  25. ^ a b c Høegh, Henrik; Danmark, formand for Biogas (3. januar 2024). "Biogas slog rekord i 2023 – men nu stopper væksten desværre". ing.dk. Ingeniøren.
  26. ^ "Så kører nyt anlæg: Grøn metanol bliver produceret hos Lemvig Biogasanlæg | dagbladet-holstebro-struer.dk". Lemvig Folkeblad. 2. oktober 2023.
  27. ^ Rammer for gaskvalitet, 1. oktober 2020
  28. ^ Faktablad for gaskvalitet, 18. oktober 2021
  29. ^ a b c "Biogas via gasnettet". energinet.dk. dagsbasis
  30. ^ "Bekendtgørelse om gaskvalitet - BEK nr 230 af 21/03/2018". Erhvervsministeriet. s. 4.
  31. ^ "Nu er der 56 biogasanlæg i Danmark". LandbrugsAvisen. 16. februar 2023.
  32. ^ Hadrup, Malene (2021). "Biogas i gasnettet fordoblet på et år" (PDF). Evida. Arkiveret fra originalen (PDF) 11. oktober 2021. Hentet 11. oktober 2021.
  33. ^ "Grøn gas". emi.dgc.dk. 2023.
  34. ^ "Biogas - aktuelle støttesatser". Energistyrelsen. 2024.
  35. ^ "Støtteudbud til biogas og andre grønne gasser". Energistyrelsen.
  36. ^ "Biogasudbud, grønt kryds, forbrugsudfasning og forsyningssikkerhed" (PDF). Energistyrelsen. 19. januar 2024. s. 4+6.
  37. ^ "Biogas: Miljø, klima og energiteknologi". Aarhus Universitet. 21. november 2022.
  38. ^ "Biogassens klimaregnskab". Energistyrelsen. 5. oktober 2016. Arkiveret fra originalen 11. oktober 2021. Hentet 11. oktober 2021.
  39. ^ Mølgaard, Mette (15. marts 2023). "Utætte biogas-anlæg truer med at gøre grøn teknologi til en klimasynder". videnskab.dk.
  40. ^ "Danske biogasanlæg kontrolleres for metanudslip". Danmarks Radio. 10. april 2023.
  41. ^ "Metantab fra biogasanlæg". Energistyrelsen. 19. december 2022.
Hentet fra "https://da.wikipedia.org/w/index.php?title=Biogas&oldid=11916571"