BiGaCO ‑ Biometanisering för biogasproduktion från biomassarester och avfall

I Sverige produceras ca 1,5 TWh fordonsbränsle i form av biogas varje år. Biogas som fordonsbränsle har kommersialiserats på ett bra sätt i Sverige utifrån existerande tillgång på substrat och anläggningar. Emellertid är en vidareutveckling av biogasmarknaden begränsad av mängden tillgängligt organiskt avfall samt antalet biogasmackar.

En alternativ väg är att biomassa förgasas till syntesgas och därefter syntetiseras till bio-SNG (Substitute Natural Gas) genom katalytisk metanisering, eller så kan förgasning av biomassaförgasning integreras i ett biogassystem via rötning för att producera metan genom biologisk metanisering. På detta sätt kan fordonsbränslet biometan, ge ett betydande bidrag till det nationella målet: "Fossil fri Fordonstrafik 2030". Biogas kan även agera viktig energibärare i framtidens smarta energinät, med hjälp av biogassystem för el- och drivmedelsproduktion kan den ökade andelen rörlig förnybar el (sol och vind) i distributionsnätet balanseras.

En ännu viktigare faktor är att biogasproduktionen kan ökas kraftigt, och vid en fullskalig utbyggnad möta huvuddelen av efterfrågan på bränsle för transport och el nät i Sverige genom att integrera system för förgasning av biomassa och biogassystem. För detta ändamål föreslås att en ny processrutt studeras i detta projekt: Förgasning av biomassa H2 + CO, biogasanläggning, Uppgradering, lokalt naturgas nät. CO i syntesgas spelar en nyckelroll vid biometanisering av syntesgas, eftersom det är både ett substrat och en hämmare av vissa metanogeningssprocesser. Substrat i form av anaerob granulärt slam från olika källor har stor inverkan på CO-biometanisering. Substratet som testas i detta projekt kommer att tas direkt från anaeroba rötkammare (AD) och aerob rötkammare som drivs av 3 partnerföretag, Härnösand Energi; Miljö AB (Hemab), MittSverige Vatten; Avfall AB (MSVA) och Biocompost AB (BC). Andra faktorer som CO-partialtryck, gas-vätskemassöverföringseffektivitet och temperatur kommer också att studeras.

Det experimentella testen kommer att genomföras i en 6 liters bioreaktor vid Miun i Härnösand. Testet kan även utföras i de företagsägda reaktorerna vid behov. Uppmärksamhet kommer att ges till utvärdering av anaerobt granulärt slam, slamacklimatisering med CO, CO-biometaniseringshastigheten samt de mesofila (37 °C) och termofila förhållandena (55 ºC).

En teknisk-ekonomisk analys kan göras med avseende på biogasproduktionseffektivitet, energieffektivitet och reduktion av växthusgaser. Kommersialiseringsmöjligheten för produktion av biogas + bio-SNG från biomassaavfall kommer att utvärderas. Analysen kan göras inte bara för Härnösands och Sundsvalls specialfall utan även för övriga fall. Resultaten och slutsatserna kommer att användas av projektpartnerföretagen för att fatta beslut om byggande av biogas + bio-SNG fordonsbränsle- och elproduktionsanläggningar.