Biogasel

Biogas bildas när mikroorganismer bryter ned organiskt material i en syrefri miljö. Biogas kan användas till många olika saker, och en av dem är att generera elektricitet. Biogas kan också användas som fordonsbränsle, för uppvärmning och som råvara i vissa tillverkningsprocesser (bland annat till att göra djurfoder, färg, plast och smörjolja).

I Sverige finns ganska stora kombinationsanläggningar som utvinner både värme och elektricitet ur biogas. Man kan räkna med att mellan 30% och 40% av energin i biogasen blir till elektricitet. Det finns också små kraftvärmeanläggningar som jordbruk och liknande använder för att producera värme och elektricitet till den egna verksamheten. Ofta går de att köra på både diesel och biogas, så att man har ett alternativ att falla tillbaka på om man inte skulle ha tillräckligt med biogas.

Mikroorganismer skapar biogas ur organiskt avfall

biogaselSom nämnts ovan bildas biogas när mikroorganismer bryter ned organiskt material i en anaerob miljö. I naturen sker detta bland annat i våtmarker där organiskt avfall bryts ned under vatten. Idisslande djur som kossor är också stora producenter av biogas.

Kolhydrater, fett och proteiner är alla exempel på organiskt material. I Sverige används organiskt material från många olika källor för produktion av biogas i biogasanläggningar, bland annat slaktavfall från slakterier, gödsel från boskapsskötsel, avloppsslam från reningsverk och källsorterade organiska sopor.

Det är inte 100% av det organiska materialet som blir till biogas, utan man får kvar en näringsrik restprodukt som kan användas som gödningsmedel.

Vad består biogasen av?

Exakt vad biogasen består av och i vilka proportioner de olika ämnena ingår beror på flera olika faktorer. När svenska gårdar låter sitt avfall brytas ned till biogas brukar detta leda till en biogas bestående av 50% – 70% metangas och 25% – 50% koldioxid. I vissa fall ingår <5% kvävgas. Om man analyserar biogasen brukar man också kunna hitta mycket små mängder av andra ämnen, såsom vattenånga, syre, kolmonoxid, väte, svavelväte och ammoniak.

Biogas som utvinns ur hushållsavfall och från avloppsslam innehåller ibland små mängder siloxanter.

Elproduktion av biogas

Som nämnts ovan brukar man kunna konvertera 30% – 40% av energin i biogas till elektricitet, resten blir till värme. Stora kraftvärmeverk för biogas kan komma upp till en totalverkningsgrad (el + värme) på 90% eller mer, men för små kraftvärmeverk får man räkna med en betydligt lägre siffra.

Den biogas man använder för framställning av elektricitet bör bestå till minst 40% av metangas. Man brukar också sträva efter att få ned mängden svavelväte och vattenånga i biogas som ska användas för att generera elektricitet. (Att kyla biogasen gör att vatten fälls ut, och svavel kan fällas ut med hjälp av luft.)

En gasmotor som drivs enligt ottoprocessen eller dieselprocessen kan användas för att generera elektricitet. För småskalig produktion, till exempel för ett enda bostadshus, är stirlingmotorn ett populärt alternativ. I riktigt stora kraftverksanläggningar förekommer gasturbiner, ångturbiner och bränsleceller. En gasturbin drivs direkt med förbränningsgaserna, medan en ångturbin drivs av vattenånga som hettats upp i en ångpanna.

Användning av biogas i Sverige

biogasI vissa andra länder, bland annat Kina och Indien, har biogas länge använts för belysning och matlagning, men i Sverige var det först på 1980-talet som utbyggnaden av rötkammare kom igång på allvar. Det var de stora volymerna av avloppsslam i de svenska reningsverken som drev på utvecklingen. Dessutom hade 1970-talet inneburit två oljekriser och det fanns många som ville minska Sveriges beroende av importerad energi. Den ökade kampen mot miljöförstöring och mot slöseriet med naturens resurser bidrog också till att öka intresset för aktiv produktion och tillvaratagande av biogas.

Förutom reningsverken var de svenska massafabrikerna och sockerbetsbruken tidiga ute med att använda sig av rötning för att rena sitt processvatten. Så småningom började också svenska bönder bygga privata rötkammare på sina gårdar.

Rötkammare i anslutning till svenska soptippar förekom här och där redan under 1980-talet, men bara i mycket begränsad skala. Det var egentligen först under 1990-talet som den verksamheten tog fart.

Numera har de enklare svenska rötkamrarna fått sällskap av avancerade biogasanläggningar som kan hantera många olika typer av avfall, inklusive blandat organiskt avfall från hushåll och restauranger. Vi har också fått en ökad medvetenhet om att metangas har över 20 gånger större effekt som växthusgas än vad koldioxid har och att det därför är bra att tillvarata den metangas som produceras istället för att låta den åka ut i atmosfären.