Naturgas är trots dess miljövänliga namn ett fossilt bränsle. Därför är det många som istället vill öka produktionen och användningen av syntetisk naturgas (SNG), även kallad biometan, i naturgasnätet. Allra längst tycks Tyskland har kommit inom detta område.
En av världens största biogasanläggningar för inmatning av biometan in i allmänna naturgasnätet finns idag i östra delen av landet i delstaten Sachsen – Anhalt strax utanför småstaden Könnern. Ortens banbrytande biogasverk bedrivs av företaget Weltec Biopower, med huvudsätet i Vechta i Niedersachsen i västra delen av landet.
Tidigare byggdes biogasanläggningarna av ett stort antal lantbrukare tillsammans. I Tyskland finns flera tusen sådana biogasproducerande gårdsanläggningar. Idag uppförs de flesta nya anläggningar i Tyskland däremot av företag eller hela företagsgrupper i syfte att kunna avskilja gödsel samt producera biogas i allt större skala. Experterna är eniga om att biogasproduktionen lönar sig bäst i stor skala.
För de tyska lantbrukarna har det hitintills varit viktigt att uppnå full kontroll på näringsinnehållet i gödseln genom att producera biogas av flytgödseln och separera den i en gårdsanläggning. På så sätt blir spridningen av gödseln mer exakt vad gäller tillförsel av växtnäring.
Nya arbetstillfällen
Idag är biogasproduktionen i Tyskland på väg att bli ”big business”, men lantbrukarna är fortfarande i högsta grad med på ett hörn. Anläggningen som Weltec Bio Power har byggt i Könnern, tar emot gödsel från 30 lantbrukare inom en radie på 1,7 mil.
Biogasen från den anläggningen användes vid starten 2009 för att ge fordonsgas åt bilar och för uppvärmning av upptill 10 000 hushåll med fyra personer per hushåll i genomsnitt. Weltecs biogasanläggning, som är en del av en större biopark ligger vid utkanten av Könnern.
Här har den lokala investeraren och bioparkoperatören AGRIDEA Biopower skapat omkring 15 arbetstillfällen på en 13 hektar stor areal.
För övrigt bedriver Weltec Biopower tillverkning av rostfria rötkammare av stål och försäljning av anläggningar även till andra länder. Weltecs dotterföretag Nordmethan däremot förädlar och renar biogasen ytterligare i Könnern och ger produkten biometan samma brännkvalitet och standard som fossil naturgas.
Matas in i nätet
Biometan är ett samlingsnamn för gaser som i huvudsak består av metan och är producerade från biomassa. Biometan kan framställas via anaerob mikrobiell nedbrytning och kallas då för biogas.
– Vårt koncept går ut på att utveckla kunskapen om hur processintegrationsmetoder kan användas för att identifiera synergieffekter mellan olika processdelar vid framställning av biometan från biomassa. Vi utvecklar nya konkurrenskraftiga möjligheter för denna teknik så att biometanen kan ännu verkningsfullare matas in i system operatörernas distributionsnät, berättar Nordmethans representant, Dirk Tempke, när vi vandrar bland anläggningens sexton rötkammare.
Enligt Tempke förbättrades förutsättningarna för inmatning av biometan betydligt under förra året efter införandet av nya tyska förordningen (GasNZV) om tillträde till gasnät. Därmed fick Tyskland en av de mest progressiva feedin-lagarna för gasinmatning i Europa. De av tyska regeringen nyligen aviserade minskningarna av produktionsstödet förmörkar dock biogastillverkarnas himmel enligt Tempke.
– Med hjälp av bättre planering och ny teknik skall det även i fortsättningen kunna vara möjligt att bedriva räntabel verksamhet, säger Tempke.
Han säger sig inte ha märkt någon minskning av efterfrågan av nya anläggningar i Tyskland.
– Efter att under några års tid uppfört flera nya anläggningar utomlands har nu den inhemska efterfrågan återigen blivit störst. Vårt moderföretag, WellTec Bio Power, har hitintills byggt 250 biogasanläggningar. Nu kommer även gamla kunder som vill bygga ut sin biogasanläggning, berättar Tempke.
– När Welrec Biopower 2009 skulle starta världens ditintills största anläggning för rening av biogas i Könnern, fick svenska Purac, en del av Läckerby Water Group, uppdraget att bygga in teknik, som gör biogasen helt utsläppsfri.
Minskat rökutsläpp
Biogasen uppgraderas till biometan för att kunna användas bland annat som drivmedel och även till uppvärmning i ett kraftverk.
– Användningen av biogas för energiproduktion i stället för brännolja minskar rökgasutsläppen från anläggningens energiproduktion betydligt, betonar Dirk Tempke.
Han berättar att Purac använder sig av så kal- lade Cooab – processen, som bygger på kemisk absorption av koldioxid vid lågt tryck. Cooab är en absorptionsvätska som innehåller aminer och som blandas med vatten i ett slutet system. Den inkommande biogasen komprimeras i två steg till absorptionstryck. Därefter kyls gasen ner och leds till botten av absorptionskolonnen.
Det höga trycket och den låga temperaturen gör reaktionen effektivare. Absorptionskolonnen är fylld med plastringar som ger en större reaktions yta. Vattnet rinner ner längs kolonnen, möter gasen och absorberar koldioxid och svavelväte. Metan stiger till kolonnens topp, där det torkas och processas för att användas till fordonsgas eller för injektion i naturgasnätet.
I de två följande kolonnerna reduceras metanförlusten till <1 procent och alla gasformiga komponenter lösgörs från processvattnet. Biogasen, som hans företag producerar här innehåller cirka 60 procent metan och 40 procent koloxid medan naturgasen innehåller cirka 97 procent metan.
Koldioxid filtreras ut
– Vår teknik går ut på att filtrera ut koldioxiden och ökar andelen av metan i biogasen. I slutet av processen, består biogasen till 99 procent av biometan. Metaninnehållet kan dock vid behov anpassas till 89 - 90 procent CH4, klargör Dirk Tempke.
Processen har flera fördelar jämfört med andra reningsmetoder. Processen ger ett utsläpp på 0,1 procent metan, som är en växthusgas som har 20 gånger större klimatpåverkan än koldioxid.
– Det kan jämföras med andra metoder som släpper ut mellan 2 och 4 procent metan. Därmed ökar biogasens energiinnehåll och påverkan på klimatet minskar. En bra sak är att överskottsvärmen från processen kan användas för uppvärmning, förklarar Tempke.
Restprodukten som blir kvar efter biogasproduktionen tas åter om hand av områdets lantbrukare.
– Utnyttjandet av rötslam som gödsel eller vid landskaps- och anläggning av grönytor förorsakar inga skadliga utsläpp till exempel i vattendrag. En eventuell användning av rötslam för gödsling medför inga skadliga miljökonsekvenser, betonar Tempke.
Han hänvisar till forskningsresultat, som visar att vid övergången till organiskt gödsling vid utspridning på åkrar minskar urlakningen av näringsämnen och övergödningen av vattendragen eftersom växterna kan utnyttja dessa näringsämnen effektivare än från mineralgödsel.
Rötprodukter som tillverkas av avloppsslam innehåller i allmänhet mycket forsfor vilket är en fördel vid gödselanvändning.
– När rötprodukter används som gödsel minskar behovet att använda mineralgödsel, och detta leder till goda miljökonsekvenser på grund av att tillverkningen av mineralgödsel minskar, betonar Dirk Tempke i slutet av vårt besök hos Weltec och Nordmethan.
Enligt Svenskt Gastekniskt Center, SGC, är intresset för biogasteknik starkt idag i Sverige. SGC:s beslutsnämnd har under de senaste åren kunnat konstatera att efterfrågan på insatser rörande biogasteknisk forskning och utveckling ökat dramatiskt. Beslutsnämnden menar att ”engagemanget och drivkraften hos alla dem som idag verkar för en snabb biogasutveckling i Sverige bör utgöra en stimulerande plattform för en kraftfull svensk biogasstrategi”.
Svensk utblick
Staten har enligt SGC under många år stöttat forskning och utveckling av biogas vilket medfört att Sverige ligger mycket långt framme, och faktiskt är ledande inom vissa områden, t.ex. biogas som drivmedel.
På senare år kan nämnas Energimyndighetens satsningar på biogas och biometan, omfattande bland annat 32 miljoner kronor till Energigastekniskt utvecklingsprogram 2009- 2012, 150 miljoner kronor i investeringsstöd inom biogasområdet och 222 miljoner kronor i investeringsstöd till GoBiGas-projektet GoBi-Gas (Gothenburg Biomass Gasification), som är en del i Göteborg Energis initiativ med att utveckla morgondagens energialternativ.
Anläggningen byggs i två etapper i Ryaområdet på Hisingen i Göteborg och den första delen ska stå färdig 2013.
Baserat på ett 50-tal planerade och pågående biogasprojekt i Sverige prognostiserar Svenska Gasföreningen och Biogasföreningens gemensamma biogassektion landets biogasproduktion till år 2012 vara totalt drygt 3,5 TWh/år. Olika rapporter visar att det finns potential för ungefär tio gånger så stor produktion, eller cirka 14 TWh per år i landet. I denna potential förutsätts bland annat att cirka 10 procent av jordbruksarealen används för odling av grödor till rötning. Om även möjligheten att utvinna biometan beaktas blir potentialen för produktion ur inhemska råvaror uppemot 100 TWh.
