Biogas from biomethanation of syngas

Bakgrund - omvandlingsmetod för biomassa

I Sverige produceras cirka 1,2 terawattimmar fordonsbränsle i form av biogas varje år. Biogas som fordonsbränsle har kommersialiserats på ett bra sätt utifrån existerande tillgång på gas och anläggningar. En vidareutveckling av biogasmarknaden är dock begränsad eftersom det finns en ändlig mängd organiskt avfall (och biogasmackar såklart). För att råda bot på dessa begränsningar har nya metoder för att generera biogas utvecklats. Metoderna bygger på omvandlingsprocesser av annan biomassa och avfall till metangas och därefter biodrivmedel. I regionen Sundsvall-Härnösand växer även intresset för metan som biogas.

Den vanligaste metoden för att skapa biogas till fordon är genom ”rötning” som omvandlar organiskt material till biogas. Begränsningen är dock att det är svårt eller nästintill omöjligt att behandla mer komplexa substanser såsom lignocellulosa och avfall som plast och gummi. De två sistnämnda är material som det ofta är svårt att inkludera i ett cirkulärt flöde. Förgasning däremot är en metod med möjligheter att höja kvaliteten och värdet på råvaror. Förgasning av biomassa är därför en bra omvandlingsmetod för alla typer av biomassa och avfall. I stort sett oberoende av komplexitet. Det är mot denna bakgrund projektet får sin drivkraft med visionen att kunna ge ett betydande bidrag till det nationella målet: "Fossilfri Fordonstrafik 2030".

Vad ska projektet göra?

Projektets syfte är att öka biogasproduktionen (CH4) från organiskt avfall i regionen och i Sverige från 1,2 TWh till 10 TWh/ år. Projektet vill även kommersialisera förgasning av skogs- och industriella biomassarester så att 70 TWh/år av biogas (CH4) kan produceras i Sverige och i regionen. Detta för att fullt ut möta den inhemska efterfrågan på gas/bränsle inom transportsektorn.

Projektet genomförs av "Bioenergy Research Group"/FSCN vid Mittuniversitetet i samarbete med "Energy and Environment Department" vid Chalmers tekniska högskola. Tillsammans med deras samarbetspartners ska en matematisk modell för biomassa till metanproduktion utvecklas. Forskningsgrupperna ska även publicera minst fem tidskriftspublikationer där metodens potential diskuteras. Vid projektets avslut ska partnerna ha förprojekterat två biogasanläggningar – en för Härnösand och en för Sundsvall. En patentansökan ska även skickas in som en del av kommersialiseringsprocessen.

Projektets mål är att:

• en ny intern tjärreformeringsmetod utvecklas för hög kvalitativ syntesgasproduktion med tjärhalt under 1g/m3 från DFBGs (Dual Fluidized Biomassa Gasifier)
  
• halten av metan i rå biogas från rötkammare ökas från 55 procent till 90 procent. (+35 procent)
  
• bio slam-resterna från rötning kan användas som en råvara för förgasning av biomassa tillsammans med träpellets, bark, GROT eller spån, så att mer metan kan produceras i biogasanläggningen. Framgångsrik bio-metanisering av syntesgas som leder till patentansökan
  
• förgasning av biomassa för produktion av fordonsbränsle kan kommersialiseras när den kostsamma syntesgasreningen och tjärreduktionen undviks via integration med biogasanläggning
  
• effektiviteten i processen biomassa till metan ökas från 65 procent via termokatalytisk metanisering till 80 procent via bio-metanisering av syntesgas, (+25 procent)
  
• en matematisk modell för biomassa till metan utvecklas baserat på Aspen-plus, och en teknoekonomisk analysmodell skapas, som ger bättre förutsättningar för företagsbeslut vid investeringar och projektering

Målgrupper

Projektets målgrupper är:

• avloppsvatten-, hushåll-, reningsverk för jordbruks- och industriella avfall
• tillverkare av pannor/förgasare
• energiföretag
• gasinfrastrukturföretag
• aktörer i transportsektorn
• aktörer inom miljö, olja, bioenergi och skogsindustrin