John Morken Institutt for Matematiske realfag og teknologi

Størrelse: px

Begynne med side:

Download "John Morken Institutt for Matematiske realfag og teknologi"

Gustav Langeland
7 år siden
Visninger:

1 John Morken Institutt for Matematiske realfag og teknologi

2 Disposisjon gi en oversikt over behovet for drivstoff/energi i fremtiden, hvorfor metan er viktig, vanlig biogassteknologi inkl. hvilke råstoff som kan brukes (generasjon I) oppgradering til kjørestoffkvalitet metan fra trevirke (generasjon II) infrastruktur for CNG/CBG Metan fra biologiske kilder teknologiske muligheter 2

3 Biogass et spørsmål om produksjontid? SNG = syntentic natural gas Metan fra biologiske kilder teknologiske muligheter 3

4 Energibehov i 2050 behov for energi: UNEP mill. tonn oljeekv. Shell, Sanders et al, 2008: 1-1,3 EJ Kan dekkes gjennom bioenergi fra landområder Bærekraftig potensial, UNEP mill. tonn oljeekv. (ca fra landbruk, fra skogsavfall) Sanders et al., 2008: 0,25 0,35 EJ Metan fra biologiske kilder teknologiske muligheter 4

5 * Source: Lund University Metan fra biologiske kilder teknologiske muligheter Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 5

6 Hva er biogas? Blanding av metan og karbondioksid (55-70 % metan) & < 2000 ppm hydrogensulfid og < 100 ppm ammoniakk. Nedbrytning av organisk material (protein, karbohydrater og fett) under oksygenfritt miljø og grader Lignin og hemicellulose ikke normalt tilgjengelig Normalt flytende prosess (< 10 % t.s.) Trinnene i biogass prosessen: 1. Hydrolyse av karbohydrat, protein og fett 2. Fermentering. Resulter i hydrogen, karbon dioksid, eddiksyre, alkohol. 3. Metanogenis. Mikroorg. produserer metan fra hydrogen and eddiksyre Metan fra biologiske kilder teknologiske muligheter 6

7 Biogassteknologi To ulike prinsipper for reaktorer for flytende materiale (< % t.s.): 1. Mikroorg. fiksert i reaktor (for svært lavt t.s. innhold) a) Granuler (eks. USAB, ABR) b) Biofilm 2. Mikroorg. fiksert til partikler i materialet (CSTR) Reaktorer for mer tørt materiale Metan fra biologiske kilder teknologiske muligheter 7

8 Metan fra biologiske kilder teknologiske muligheter 8 Bakke, R & Hovland, J.: Gasskonferansen 2014

9 Prinsippskisse CSTR Tilbake Metan fra biologiske kilder teknologiske muligheter 9

10 Tørre prosesser Metan fra biologiske kilder teknologiske muligheter 10

11 Aktuell teknologi vs materiale Metan fra biologiske kilder teknologiske muligheter Raadal, H. L et al Potensialstudie for biogass i Norge. 11 Østfoldforskning. Rapport no. OR 21.08

ml biogas g-1 VS Forbehandling økt biogassutbytte 170-10 180-10 190-10 200-10 210-5 210-10 210-15 220-5 220-10 220-15 230-5 230-10 230-15 Cellulose Milled Inoculum 450 400 350 300 250 200 150 100 50

12 ml biogas g-1 VS Forbehandling økt biogassutbytte Cellulose Milled Inoculum Salix - 41 Days (Steam explosion) Treatment Deg C-min Estevez M.M., Morken J. and Linjordet R Effects of steam explosion and codigestion in the methane production from Salix by mesophilic batch assays. Bioresource Technology 2012 ;V 104: Metan fra biologiske kilder teknologiske muligheter 12

13 Oppgradering separering av metan og karbondioksid Aminskrubber Varmehåndtering Vasketårn Membran Vasketårn m/vann Metan fra biologiske kilder teknologiske muligheter 13

14 Syntetic Natural Gas Metan fra biologiske kilder teknologiske muligheter 14 Kilde: M. Seifert, SVGW

15 SNG prinsipp - metan fra trevirke Metan fra biologiske kilder teknologiske muligheter 15

16 GoBiGas (Göteborg) Metan fra biologiske kilder teknologiske muligheter 16

17 Bio-metanisering (oppgradering vha hydrogen) 4H 2 + CO 2 = CH 4 + 2H 2 O Hydrogen: 1. Elektrolyse av vann (vindturbin) 2. Hypertermiske bakterier (80 grader) H 2 CH 4 (90-95 %) 3. (Katalytisk nedbrytning av metan) % økn av metanprod. Biogassreaktor Metan fra biologiske kilder teknologiske muligheter 17

18 GWP nøytral transport? Transportbehov ca. 50 TWh/år Plug-in hybrid 80 % el. 20 % annet drivstoff ->10 TWh Mulig ekstra uttak av skog ca. 16,5-17,2 TWh (NVE 2015) Virkningsgrad SNG 50 % ~8,5 TWh Biogass mulig 2,5 TWh produksjon? Skog ~8,5 TWh + Biogass 2,5 TWh -> kan dekke 20 % av behovet klimanøytralt & 80 % med klimanøytral el Er det mulig? Ja, dersom pol. beslutning tas & man starter med å bygge infrastruktur for naturgassdrift av kjøretøy Metan fra biologiske kilder teknologiske muligheter 18

19 Takk for meg!

Like dokumenter

AKVARENA 13. og 14. mai 2013 Arne Hj. Knap

AKVARENA 13. og 14. mai 2013 Arne Hj. Knap Er biogass en løsning for å behandle slam? Litt om BioTek AS (1 slide) Prøver på slam fra Åsen Settefisk AS og Smolten AS Utfordringer ved behandling av slam