Biogas är en förnybar energikälla som framställs genom nedbrytning av organiskt material i frånvaro av syre, en process som kallas anaerob nedbrytning. Denna process sker naturligt i miljöer som våtmarker, men kan även ske kontrollerat i biogasanläggningar som byggs av Andionglobal. Det organiska materialet som används för att producera biogas kan vara avfall från jordbruk, matavfall, avloppsslam eller andra biologiska restprodukter.
Huvudkomponenten i biogas är metan (CH₄), som vanligtvis utgör 50-75 % av gasen, medan resten består av koldioxid (CO₂) och små mängder andra gaser som kväve, syre och väte sulfid. Metan är det som gör biogas användbar som bränsle, eftersom den kan förbrännas för att producera värme och elektricitet eller användas som fordonsbränsle.
Biogas är en förnybar energikälla som framställs genom nedbrytning av organiskt material i frånvaro av syre, en process som kallas anaerob nedbrytning. Denna process sker naturligt i miljöer som våtmarker, men kan även ske kontrollerat i biogasanläggningar. Det organiska materialet som används för att producera biogas kan vara avfall från jordbruk, matavfall, avloppsslam eller andra biologiska restprodukter.
Huvudkomponenten i biogas är metan (CH₄), som vanligtvis utgör 50-75 % av gasen, medan resten består av koldioxid (CO₂) och små mängder andra gaser som kväve, syre och vätesulfid. Metan är det som gör biogas användbar som bränsle, eftersom den kan förbrännas för att producera värme och elektricitet eller användas som fordonsbränsle.
Biogasens produktion är en viktig del av den cirkulära ekonomin, då den omvandlar avfall till energi och samtidigt producerar en restprodukt, biogödsel, som kan användas i jordbruket. Denna process bidrar också till att minska utsläppen av växthusgaser genom att fånga in metan som annars skulle släppas ut i atmosfären från avfall.
Biogasproduktion: Anaerob Nedbrytning
Biogas produceras genom anaerob nedbrytning, vilket är en biologisk process där mikroorganismer bryter ner organiskt material i frånvaro av syre. Processen sker i flera steg och involverar olika typer av mikroorganismer som är specialiserade på att bryta ner specifika typer av molekyler.
- Hydrolys: I det första steget bryts komplexa organiska molekyler som kolhydrater, proteiner och lipider ner till enklare föreningar som sockerarter, aminosyror och fettsyror. Detta görs av hydrolytiska bakterier.
- Acidogenes: De enkla föreningarna från hydrolysen omvandlas av acidogena bakterier till kortkedjiga fettsyror, alkoholer, koldioxid, ammoniak och väte.
- Acetogenes: I detta steg omvandlas produkterna från acidogenesen till ättiksyra (acetat), koldioxid och väte av acetogena bakterier. Acetat är en viktig prekursor för metanproduktionen.
- Metanogenes: I det sista steget omvandlar metanogena arkéer acetat, koldioxid och väte till metan och vatten. Detta är det kritiska steget där biogasens huvudsakliga energibärande komponent, metan (CH₄), bildas.
Biogasanläggningens uppbyggnad
En typisk biogasanläggning består av flera komponenter som säkerställer effektiv produktion av biogas:
- Förbehandling: Det organiska materialet (substratet) förbehandlas för att säkerställa en jämn och optimal nedbrytning. Detta kan inkludera mekanisk bearbetning, uppvärmning eller tillsats av enzymer.
- Fermenteringstank (digester): Här sker den anaeroba nedbrytningen. Tankarna är utformade för att skapa en syrefri miljö, ofta med uppvärmning och omrörning för att optimera mikroorganismernas aktivitet. Temperaturen hålls vanligtvis mellan 35-40°C (mesofilisk fermentering) eller 50-60°C (termofilisk fermentering), beroende på processens design.
- Gasutvinning: Biogasen som bildas samlas upp i en gas fångare ovanför fermenteringstanken. Gasen kan sedan renas från föroreningar som väte sulfid och vattenånga beroende på dess avsedda användning.
- Rester (distat): Den fasta och flytande restprodukten från processen, kallad distat, kan användas som biogödsel eftersom den är rik på näringsämnen som kväve, fosfor och kalium.
Uppgradering av biogas
Rå biogas innehåller förutom metan (CH₄) också en betydande andel koldioxid (CO₂) och andra föroreningar som väte sulfid (H₂S) och vattenånga. För att kunna användas som fordonsbränsle eller för injektion i naturgasnätet måste biogasen uppgraderas. Detta innebär att man avlägsnar CO₂ och föroreningar för att öka metan halten till över 95 %.
Vanliga uppgraderings metoder inkluderar:
- Membran separation: En teknik där gasen passerar genom membran som selektivt släpper igenom vissa molekyler (ofta CO₂) medan andra (metan) hålls kvar.
- Absorption i vätska: CO₂ absorberas i en vätska, ofta en aminlösning, medan metan lämnas kvar i gasfasen.
- Trycksatt Swing Adsorption (PSA): En metod där CO₂ och andra föroreningar adsorberas på fasta material vid högt tryck och sedan desorberas vid lägre tryck, vilket separerar dem från metan.
Användning av biogas
- Elproduktion: Biogas kan förbrännas i gasmotorer för att producera elektricitet. I kraftvärmeanläggningar används den också för att producera både el och värme.
- Fordonsbränsle: Uppgraderad biogas (biometan) kan användas som bränsle för fordon, vilket ger liknande prestanda som naturgas.
- Injektion i naturgasnätet: Uppgraderad biogas kan blandas med naturgas och distribueras via det befintliga naturgasnätet.
Miljöfördelar
Biogasproduktion bidrar till att minska utsläppen av växthusgaser, eftersom det fångar in metan från organiskt avfall som annars skulle frigöras i atmosfären. Dessutom är biogas en förnybar energikälla, vilket minskar beroendet av fossila bränslen.
Biogasanläggningar bidrar även till avfallshantering och återföring av näringsämnen till jordbruket, vilket stänger kretsloppet i ett hållbart system.
Anläggningar som Andion Global bygger bidrar positivt till att förbättra och värna om miljön. Läs mer om hur dessa anläggningar påverkar miljön på ett positivt sätt här.
2 svar på ”Vad är Biogas ?”