Hoe wordt biomethaan geproduceerd?

Productie van biomethaan

De productie van biomethaan is een veelbelovend proces dat zowel ecologische als economische voordelen biedt. Biomethaan wordt geproduceerd uit biologisch afval en kan worden gebruikt als hernieuwbare brandstof in verschillende toepassingen.

Biomethaan wordt voornamelijk geproduceerd uit organisch materiaal zoals landbouwafval, voedselresten, rioolslib en andere biologische bronnen. Dit afval wordt behandeld in een anaerobe vergistingsinstallatie om het methaangas vrij te maken.

Anaerobe vergisting: De sleutel tot de productie van biomethaan is anaerobe vergisting. In dit proces wordt het organisch afval onder zuurstofloze omstandigheden afgebroken in een afgesloten container, ook wel een bioreactor genoemd. De natuurlijke micro-organismen in het afval breken de organische materialen af en produceren daarbij methaangas.

Verwerking en zuivering: Na anaerobe vergisting bevat het geproduceerde gas niet alleen methaan, maar ook andere onzuiverheden zoals koolstofdioxide, water en zwavelverbindingen. Om het biomethaan bruikbaar te maken voor verschillende toepassingen, moet het worden gezuiverd en bevrijd van deze onzuiverheden. Dit proces wordt opwaarderen genoemd en omvat stappen als ontvochtigen, ontzwavelen en kooldioxide verwijderen.

Invoer en gebruik: Het gezuiverde biomethaan kan worden ingevoerd in het bestaande aardgasnet en dienen als hernieuwbare brandstof voor verschillende toepassingen. Biomethaan kan bijvoorbeeld worden gebruikt om elektriciteit op te wekken in gasgestookte energiecentrales of als brandstof voor voertuigen, vooral voertuigen die op gas rijden. Het is een klimaatvriendelijk alternatief voor conventionele fossiele brandstoffen en vermindert de CO2-uitstoot aanzienlijk.

De productie van biomethaan biedt een duurzame oplossing voor het opwekken van energie uit biologisch afval. Het proces van anaerobe vergisting en behandeling maakt het mogelijk om afval om te zetten in een hernieuwbare brandstof die verschillende toepassingen kan dienen. Door biomethaan te gebruiken, kunnen we onze afhankelijkheid van fossiele brandstoffen verminderen en een positieve bijdrage leveren aan het terugdringen van de uitstoot van broeikasgassen.

Meer artikelen over biomethaan

is biomethaan duurzaam?

We onderzoeken deze vraag en geven je een gedetailleerd antwoord

Meer informatie

Wat is biomethaan?

Wat biomethaan precies is en hoe het kan worden gebruikt, vind je hier

Meer informatie

Blog | Informatie over biomethaan

Onze blog richt zich op inhoud rond biomethaan en duurzaamheid

Meer informatie

Er zijn enkele belangrijke aspecten waarmee rekening moet worden gehouden bij de productie van biomethaan, ook bekend als hernieuwbaar aardgas. Hier volgen er enkele:

Selectie van grondstoffen: Biomethaan kan worden geproduceerd uit verschillende organische materialen, waaronder landbouwafval, groenafval, huishoudelijk bioafval en industrieel afval. Het selecteren van de juiste grondstof is belangrijk voor een efficiënte productie.
Voorbehandeling van de grondstof: Afhankelijk van het type grondstof kan voorbehandeling nodig zijn om het voor te bereiden op de volgende verwerkingsstappen. Dit kan breken, zeven of het verwijderen van onzuiverheden omvatten.
Anaerobe vergisting: De volgende stap is de anaerobe vergisting van de voorbehandelde grondstof. Dit proces vindt plaats in biogasinstallaties waar micro-organismen het organische materiaal in een zuurstofvrije omgeving afbreken en biogas produceren. Anaerobe vergisting vereist de controle van temperatuur, vochtigheid en pH om optimale omstandigheden voor de micro-organismen te garanderen.
Behandeling van biogas: Het geproduceerde biogas bevat voornamelijk methaan, kooldioxide en sporen van andere verbindingen. Om biomethaan te produceren, moet het biogas worden opgewaardeerd om de onzuiverheden te verwijderen. Dit gebeurt meestal via processen zoals absorptie, adsorptie of pressure swing adsorptie om het methaan te concentreren en het kooldioxide te verwijderen.
Toevoer naar het aardgasnet: Na verwerking wordt het biomethaan toegevoerd aan het bestaande aardgasnet. Hier moet de kwaliteit van het biomethaan, inclusief het methaangehalte en andere specifieke parameters, voldoen aan de eisen voor het injectieproces.
Kwaliteitsgarantie: Regelmatige controle en analyse van het biomethaan is belangrijk om te garanderen dat het voldoet aan de gespecificeerde normen. Dit omvat het controleren van de methaaninhoud, energie-inhoud, waterstofsulfide-inhoud en andere relevante parameters.
Milieuaspecten: Bij de productie van biomethaan moet ook rekening worden gehouden met milieuaspecten, zoals een minimale uitstoot van broeikasgassen, een efficiënt gebruik van hulpbronnen en een correcte verwijdering van afval of residuen.

Het is belangrijk op te merken dat de exacte stappen en vereisten kunnen variëren afhankelijk van de specifieke omstandigheden en technologieën van biomethaanproductie.

Er kunnen verschillende substraten worden gebruikt om biomethaan te produceren. Hier zijn enkele voorbeelden:

Organisch afval: Een veel voorkomende bron van biomethaan is organisch afval zoals keukenafval, tuinafval, landbouwafval en voedselresten. Deze kunnen worden gebruikt in zogenaamde vergistingsinstallaties of biogasinstallaties om biomethaan te produceren.
Energiegewassen: Bepaalde plantensoorten die specifiek worden geteeld voor energieproductie kunnen dienen als substraat voor de productie van biomethaan. Voorbeelden zijn maïs, gras, luzerne en bieten. Deze planten worden geoogst en vergist in biogasinstallaties.
Mest en mest: Dierlijke uitwerpselen zoals mest en mest zijn ook geschikte substraten voor de productie van biomethaan. In combinatie met andere organische materialen kunnen ze in biogasinstallaties worden gebruikt om biomethaan te produceren.
Industrieel afval: Sommige industrieën produceren organisch afval dat gebruikt kan worden voor de productie van biomethaan. Voorbeelden zijn voedselverwerkingsafval, afval van de drankenindustrie en afval van de papier- en pulpindustrie.
Zuiveringsslib: Zuiveringsslib, een bijproduct van afvalwaterbehandeling, kan ook worden gebruikt voor de productie van biomethaan. Door zuiveringsslib in biogasinstallaties te gebruiken, kan niet alleen biomethaan worden geproduceerd, maar kan het zuiveringsslib ook worden afgevoerd en kan tegelijkertijd het methaangas dat anders in de atmosfeer zou ontsnappen, worden opgevangen.

Er zijn andere potentiële substraten voor de productie van biomethaan en de keuze hangt af van de beschikbaarheid, lokale omstandigheden en technische capaciteiten. Het is belangrijk om de substraten zorgvuldig te selecteren om een efficiënte en duurzame productie van biomethaan te garanderen.

Biomethaan, ook bekend als hernieuwbaar methaan, wordt geproduceerd door anaerobe vergisting van biomassa. Hier volgt een gedetailleerde beschrijving van het productieproces:

Aankoop van biomassa: De eerste fase is het identificeren en aankopen van geschikte biomassabronnen. Biomassa kan afkomstig zijn van verschillende bronnen, zoals landbouwafval, organische residuen van huishoudens of voedingsindustrieën, rioolslib of energiegewassen zoals maïs, gras of mest.
Voorbehandeling: In deze fase wordt de biomassa voorbehandeld om haar voor te bereiden op het vergistingsproces. Dit kan versnipperen, breken of malen zijn om het oppervlak te vergroten en de afbraak te vergemakkelijken.
Anaerobe vergisting: De voorbehandelde biomassa wordt in een anaerobe vergister geplaatst, ook wel biogasreactor of bioreactor genoemd. De vergister is een gesloten systeem dat voorkomt dat zuurstof binnendringt. De biomassa wordt vergist met behulp van anaerobe micro-organismen, vooral methaanproducenten. Deze micro-organismen breken de organische verbindingen in de biomassa af en produceren methaan (CH4) als hoofdbestanddeel van het biogas.
Gistingsomstandigheden: Om optimale omstandigheden voor de micro-organismen te creëren, wordt de fermentor op een bepaalde temperatuur gehouden (meestal tussen 35°C en 55°C, afhankelijk van de micro-organismen). Daarnaast wordt de inhoud van de fermentor in beweging gehouden voor een gelijkmatige verdeling van de micro-organismen en voedingsstoffen.
Fermentatieproces: Tijdens het fermentatieproces breken de micro-organismen de biomassa af en zetten deze om in biogas. Het biogas bestaat voornamelijk uit methaan (50-75%), koolstofdioxide (25-50%) en sporen van andere gassen zoals stikstof, waterstof en waterstofsulfide. Het fermentatieproces kan enkele weken tot maanden duren, afhankelijk van het type biomassa en de omstandigheden in de vergister.
Biogas opwaarderen: Het geproduceerde biogas wordt in deze fase gereinigd en opgewaardeerd om biomethaan te produceren. Eerst wordt het biogas ontdaan van onzuiverheden zoals vocht, zwavelverbindingen en deeltjes. Vervolgens wordt kooldioxide (CO2) uit het biogas verwijderd om het methaangehalte te verhogen. Dit kan worden bereikt met verschillende methoden, zoals pressure swing adsorptie, waterwassing of membraanscheiding.
Toevoer naar het aardgasnet: Na verwerking heeft het biomethaan een zuiverheidsgraad van ongeveer 97-99% methaan en kan het nu worden toegevoerd aan het aardgasnet. Het kan worden getransporteerd via bestaande aardgaspijpleidingen en worden gebruikt voor energieopwekking, warmtelevering of als brandstof.

Dit zijn de basisstappen in de productie van biomethaan. Het proces kan variëren afhankelijk van de configuratie van de installatie en de biomassabron, maar het basisprincipe van anaerobe vergisting blijft hetzelfde. Biomethaan is een hernieuwbare energiebron omdat de biomassa afkomstig is van hernieuwbare bronnen en bij verbranding alleen de kooldioxide vrijkomt die tijdens de groei van de biomassa is opgenomen, waardoor het proces grotendeels koolstofneutraal is.