Hvordan produceres biometan?

Produktion af biomethan

Produktionen af biometan er en lovende proces, der giver både økologiske og økonomiske fordele. Biometan produceres af biologisk affald og kan bruges som et vedvarende brændstof i forskellige sammenhænge.

Biometan udvindes hovedsageligt af organiske materialer som landbrugsaffald, madaffald, spildevandsslam og andre biologiske kilder. Affaldet behandles i et anaerobt nedbrydningsanlæg. Det frigiver metangas.

Substrater | Indkøb af biomasse

Den første fase består i at identificere og fremskaffe egnede biomassekilder. Forskellige substrater kan bruges til at producere biometan. Her er nogle eksempler:

Organisk affald: En almindelig kilde til biometan er organisk affald som f.eks. køkkenaffald, haveaffald, landbrugsaffald og madaffald. Det kan bruges i såkaldte fermenteringsanlæg eller biogasanlæg til at producere biometan.
EnergiafgrøderVisse plantearter, der dyrkes specifikt til energiproduktion, kan bruges som substrat til produktion af biomethan. Det gælder f.eks. majs, græs, lucerne og rødbeder. Disse planter høstes og fermenteres i biogasanlæg.
Gylle og gødning: Dyreekskrementer som gylle og gødning er også egnede substrater til produktion af biometan. I kombination med andre organiske materialer kan de bruges i biogasanlæg til at producere biometan.
Industrielt affald: Nogle industrier producerer organisk affald, som kan bruges til produktion af biometan. Det gælder f.eks. fødevareaffald, affald fra drikkevareindustrien og affald fra papir- og papirmasseindustrien.
Spildevandsslam: Spildevandsslam, som er et biprodukt fra spildevandsrensning, kan også bruges til produktion af biometan. Ved at bruge spildevandsslam i biogasanlæg kan der ikke kun produceres biometan, men spildevandsslammet kan også bortskaffes, samtidig med at den metangas, der ellers ville slippe ud i atmosfæren, opsamles.

Der er andre potentielle substrater til produktion af biometan, og valget afhænger af tilgængelighed, lokale forhold og teknisk kapacitet. Det er vigtigt at vælge substrater omhyggeligt for at sikre en effektiv og bæredygtig produktion af biometan.

Forbehandling af substrater eller biomasse

I denne fase forbehandles biomassen for at forberede den til fermenteringsprocessen. Det kan omfatte strimling, knusning eller formaling for at øge overfladearealet og lette nedbrydningen.

Anaerob fermentering

Nøglen til at producere biometan er anaerob nedbrydning. De naturlige mikroorganismer i affaldet nedbryder de organiske materialer og producerer metangas i processen. Den forbehandlede biomasse placeres i en anaerob rådnetank, også kendt som en biogasreaktor eller bioreaktor. Rådnetanken er et lukket system, der forhindrer ilt i at trænge ind.

Biomassen fermenteres ved hjælp af anaerobe mikroorganismer, især metanproducenter. Disse mikroorganismer nedbryder de organiske forbindelser i biomassen og producerer metan (CH4) som hovedbestanddel af biogassen.

Fermentoren

For at skabe optimale betingelser for mikroorganismerne holdes fermentoren ved en bestemt temperatur (normalt mellem 35°C og 55°C, afhængigt af mikroorganismerne). Desuden holdes indholdet af fermentoren i bevægelse for at sikre en jævn fordeling af mikroorganismer og næringsstoffer. Under fermenteringsprocessen nedbryder mikroorganismerne biomassen og omdanner den til biogas.

Biogassen består hovedsageligt af metan (50-75%), kuldioxid (25-50%) og spor af andre gasser som nitrogen, hydrogen og hydrogensulfid. Fermenteringsprocessen kan tage flere uger til måneder, afhængigt af typen af biomasse og forholdene i fermentoren.

Forberedelse og rengøring

Efter anaerob fermentering indeholder den producerede gas metan samt andre urenheder som kuldioxid, vand og svovlforbindelser. For at gøre biometanen anvendelig til forskellige formål skal den renses og frigøres fra disse urenheder. Denne proces kaldes rensning og omfatter trin som affugtning og afsvovling.

Kuldioxid (CO2) fjernes derefter fra biogassen for at øge metanindholdet. Dette kan opnås ved hjælp af forskellige metoder som f.eks. tryksvingningsadsorption, vandskrubning eller membranseparation.

Tilførsel og udnyttelse

Den rensede biometan kan transporteres i eksisterende naturgasrørledninger og bruges til at generere elektricitet, levere varme eller som brændstof. Det er et klimavenligt alternativ til konventionelle fossile brændstoffer og reducerer CO2-udledningen betydeligt. Efter forarbejdning når biometanen et renhedsniveau på omkring 97-99% metan og kan nu føres ind i naturgasnettet.

Biometan til energiomstillingen

Produktionen af biometan er en bæredygtig løsning til at generere energi fra biologisk affald. Processen med anaerob nedbrydning og behandling gør det muligt at omdanne affald til en vedvarende gas, der kan anvendes til forskellige formål. Ved at bruge biometan kan vi reducere vores afhængighed af fossile brændstoffer og yde et positivt bidrag til at reducere udledningen af drivhusgasser.

Dette er de grundlæggende trin i produktionen af biometan. Processen kan variere afhængigt af anlæggets konfiguration og biomassekilden, men det grundlæggende princip for anaerob nedbrydning forbliver det samme. Biometan er en vedvarende energikilde, da biomassen kommer fra vedvarende ressourcer, og forbrændingen kun frigiver den kuldioxid, der blev absorberet under væksten af biomassen, hvilket gør processen stort set kulstofneutral.