I BRC-labbet utvecklas framtidens biogas

Den allt hetare klimatdebatten gör att intresset för biogas som bränsle ökar. I BRC:s laboratorium sliter forskarna för att göra produktionen så effektiv som möjlig – och för att kunna använda helt nya råvaror i framtiden.

kvinna i laboratoriumVälkommen till labbet! Annika Björn leder arbetet för att hitta nya substrat och för att göra biogasproduktionen effektivare i framtiden. Arbetet kan få stor ekonomisk och miljömässig betydelse. Foto: Mikael Sönne

Reaktorer med biogas

Längst bort i Tema-huset på Campus Valla puttrar en brunsvart, vad ska vi säga. . . smörja i en rad små reaktorer i labbet. På behållarna står namn från filmen Monty Python and the Holy Grail; The brave, The pure, The wise och så vidare.

Blandningarna består av rester från tre olika biogasanläggningar runt om i landet. Forskarna jämför processerna vid olika efterbehandlingsmetoder med målet att göra rötningen så effektiv som möjligt.

- Det här är verkligen fotarbetet inom forskningen. Varje dag, året runt, måste någon vara här och fylla på behållarna och följa upp processerna. Bakom en enkel tabell ligger det massor av arbete, säger forskningsledaren Annika Björn.

laboratorieutrustningOlika substrat jämförs med varandra. Vissa går bättre, andra utvecklas sämre.Hon tittar lite på behållarna, pekar på ett par av dem och tillägger:

- De här två är det bra sprutt på. Men den här går lite trögt. Kanske måste vi höja uppehållstiden lite.

Effektivitet och nya råvaror

Den här verksamheten vid Tema Miljöförändring, knuten till BRC, går enkelt uttryckt ut på två saker: dels att öka effektiviteten i rötningsprocessen för att få fram mer biogas och biogödsel. Dels att hitta helt nya råvaror, substrat, som kan användas för att göra biogas i framtiden.

Processen där mikroorganismer bryter ner organiskt material till biogas påverkas av flera faktorer: exempelvis temperatur, tillgång till näringsämnen, organisk belastning och uppehållstid i reaktorn. Mikroorganismerna ska inte bara arbeta bra var och en för sig utan dessutom samverka på ett effektivt sätt och i rätt ordning.

- Biogasprocessen kan fungera bättre eller sämre. Ett mål är att få ut så mycket metan som möjligt eftersom det är metanet som är energibärare, säger Annika Björn.

- Mikroorganismerna är ganska känsliga och det gäller att få till en mix i substratet som de gillar. Ph-värdet måste vara rätt och det får inte finnas några gifter som påverkar. Vi har testat att tillsätta olika mikronäringsämnen, exempelvis vitaminer, och det ger bra resultat. Vi provar också olika processer för att öka nedbrytningsgraden.

Fiskrens och alger

De råvaror som används i dag är framför allt matavfall, avloppsslam, gödsel, avfall från livsmedelsindustrin och rester från jordbruket. Om ett antal år hoppas Annika Björn och hennes forskarkollegor att nya råvaror ska kunna användas. Ta skogsavfall till exempel – det finns ju hur mycket skog som helst i Sverige, konstaterar hon.

- Ja, tänk om vi kunde knäcka den nöten, säger hon och tillägger att just lignocellulosa (en kombination av cellulosa, hemicellulosa och lignin) är ovanligt svårt att bryta ner.

kvinna i laboratoriumBehållarna i labbet ska fyllas på varje dag, året runt. Och en del av jobbet görs manuellt.Närmare till hands ligger till exempel att använda avloppsvatten från pappers- och massaindustrin. Mängden organiskt material är visserligen ganska liten, men de stora volymerna kan ändå göra biogasproduktion intressant. Bara genom att ta hand om befintliga avloppsströmmar skulle den samlade biogasproduktionen i landet kunna öka med 50 procent, från två till tre TWh.

Fiskrens, alger och annat biologiskt material från havet är också mycket intressant som potentiella råvaror.

- Akvatiska substrat tror jag ligger ganska nära i framtiden. Minskar mängden alger för det också med sig att övergödningen i haven minskar, säger Annika Björn.

Det sistnämnda är en av de bästa sakerna med biogas. Bränslet är inte bara miljövänligt och näst intill klimatneutralt i sig, det innebär också en rad positiva synergieffekter. När olika typer av avfall används i produktionen minskar mängden avfall, och sopberget blir lite mindre. En biprodukt i processen är också biogödsel som kan användas istället för industriellt framställt handelsgödsel.

Fakta BRC

  • behållare med rötslam Även små tillsatser av olika ämnen kan ha stor betydelse för rötningsprocessen.BRC är planerat som en tioårig satsning i tre etapper. Efter varje etapp sker en utvärdering och beslut tas om fortsättningen. Etapp 1 påbörjades 2012 och avslutades 2014. Etapp 2 påbörjades i december 2014 och löper till slutet av 2018. Just nu pågår arbetet med planen för etapp 3.
  • Under etapp 2 har arbetet delats in i tre delar: Process- och teknikutveckling (som Annika Björn leder), System respektive Samhälle. I etapp 3 kommer verksamheten att delas upp i sju större forskningsområden.
  • Forskarna vid BRC kommer från flera olika avdelningar, varav två inom Tema-institutionen: Tema Miljöförändring och Tema Teknik och social förändring. Föreståndare för BRC är professor Mats Eklund.
  • Här finns en utvärdering av BRC:s etapp 1.

Kontakt
Visa/dölj innehåll

Läs mer om forskningen vid LiU
Visa/dölj innehåll