Hur produceras biometan?

Produktion av biometan

Produktionen av biometan är en lovande process som erbjuder både ekologiska och ekonomiska fördelar. Biometan produceras från biologiskt avfall och kan användas som ett förnybart bränsle i olika tillämpningar.

Biometan utvinns huvudsakligen ur organiska material som jordbruksavfall, matavfall, avloppsslam och andra biologiska källor. Avfallet behandlas i en anläggning för anaerob nedbrytning. Då frigörs metangasen.

Substrat | Anskaffning av biomassa

Den första fasen består av att identifiera och anskaffa lämpliga biomassakällor. Olika substrat kan användas för att producera biometan. Här är några exempel:

Organiskt avfall: En vanlig källa till biometan är organiskt avfall som köksavfall, trädgårdsavfall, jordbruksavfall och matavfall. Dessa kan användas i så kallade fermenteringsanläggningar eller biogasanläggningar för att producera biometan.
EnergigrödorVissa växtarter som odlas specifikt för energiproduktion kan användas som substrat för produktion av biometan. Exempel på sådana är majs, gräs, lusern och rödbetor. Dessa växter skördas och fermenteras i biogasanläggningar.
Flytgödsel och gödsel: Avföring från djur, t.ex. flytgödsel och stallgödsel, är också lämpliga substrat för biometanproduktion. I kombination med andra organiska material kan de användas i biogasanläggningar för att producera biometan.
Industriellt avfall: Vissa industrier producerar organiskt avfall som kan utnyttjas för produktion av biometan. Exempel på detta är avfall från livsmedelsindustrin, dryckesindustrin samt pappers- och massaindustrin.
Avloppsvattenslam: Avloppsslam, som är en biprodukt vid rening av avloppsvatten, kan också användas för produktion av biometan. Genom att använda avloppsslam i biogasanläggningar kan man inte bara producera biometan, utan avloppsslammet kan också tas om hand samtidigt som man fångar upp den metangas som annars skulle ha läckt ut i atmosfären.

Det finns andra potentiella substrat för produktion av biometan, och valet beror på tillgänglighet, lokala förhållanden och teknisk kapacitet. Det är viktigt att välja substrat med omsorg för att säkerställa en effektiv och hållbar produktion av biometan.

Förbehandling av substrat eller biomassa

I den här fasen förbehandlas biomassan för att förbereda den för jäsningsprocessen. Det kan handla om strimling, krossning eller malning för att öka ytan och underlätta nedbrytningen.

Anaerobisk jäsning

Nyckeln till att producera biometan är anaerob nedbrytning. De naturliga mikroorganismerna i avfallet bryter ned de organiska materialen och producerar metangas i processen. Den förbehandlade biomassan placeras i en anaerob rötkammare, även kallad biogasreaktor eller bioreaktor. Rötkammaren är ett slutet system som hindrar syre från att tränga in.

Biomassan fermenteras med hjälp av anaeroba mikroorganismer, i synnerhet metanproducenter. Dessa mikroorganismer bryter ner de organiska föreningarna i biomassan och producerar metan (CH4) som är huvudkomponenten i biogasen.

Fermenteraren

För att skapa optimala förhållanden för mikroorganismerna hålls fermentorn vid en viss temperatur (vanligtvis mellan 35°C och 55°C, beroende på mikroorganismerna). Dessutom hålls innehållet i fermentorn i rörelse för att säkerställa en jämn fördelning av mikroorganismer och näringsämnen. Under jäsningsprocessen bryter mikroorganismerna ner biomassan och omvandlar den till biogas.

Biogasen består huvudsakligen av metan (50-75%), koldioxid (25-50%) och spår av andra gaser som kväve, väte och svavelväte. Jäsningsprocessen kan ta flera veckor till månader, beroende på typen av biomassa och förhållandena i jäskaret.

Förberedelse och rengöring

Efter anaerob jäsning innehåller den gas som produceras metan samt andra föroreningar som koldioxid, vatten och svavelföreningar. För att biometanet ska kunna användas för olika ändamål måste det renas och befrias från dessa föroreningar. Denna process kallas för rening och omfattar steg som avfuktning och avsvavling.

Koldioxiden (CO2) avlägsnas sedan från biogasen för att öka metanhalten. Detta kan uppnås med olika metoder, t.ex. tryckväxlingsadsorption, vattenskrubbering eller membranseparation.

Inmatning och användning

Den renade biometanen kan transporteras i befintliga naturgasledningar och användas för att generera el, värme eller som bränsle. Det är ett klimatvänligt alternativ till konventionella fossila bränslen och minskar koldioxidutsläppen avsevärt. Efter bearbetning når biometanen en renhetsnivå på cirka 97-99% metan och kan nu matas in i naturgasnätet.

Biometan för energiomställningen

Produktionen av biometan erbjuder en hållbar lösning för att generera energi från biologiskt avfall. Genom anaerob nedbrytning och behandling omvandlas avfallet till en förnybar gas som kan användas för olika ändamål. Genom att använda biometan kan vi minska vårt beroende av fossila bränslen och bidra positivt till att minska utsläppen av växthusgaser.

Det här är de grundläggande stegen i produktionen av biometan. Processen kan variera beroende på anläggningens konfiguration och biomassakällan, men grundprincipen för anaerob nedbrytning förblir densamma. Biometan är en förnybar energikälla eftersom biomassan kommer från förnybara resurser och förbränningen endast frigör den koldioxid som absorberades under biomassans tillväxt, vilket gör processen i stort sett koldioxidneutral.