Billig produktion av el och fordonsgas från biogas

Att köra traktorn på sin egen biogas är något som många bönder drömmer om. Gasdrivna traktorer finns nu att köpa och med hjälp av kolmembranuppgradering kan man få fordonsgaskvalitet på biogasen utan att det kostar för mycket. Lägst pris blir det paradoxalt nog om man utvinner el eller värme samtidigt som man uppgraderar. Det visar en ny studie från Svenskt Gastekniskt Centrum, SCG.

Bondens dröm om att köra traktorn på sin egen biogas har hittills varit svår att uppfylla. Uppgraderingen i mindre skala kostar för mycket för att det ska löna sig. Dessutom har det inte funnits annat än enstaka gaskonverterade traktorer tillgängliga som kostar mycket. I en studie från Svenskt Gastekniskt Center AB i Malmö har det gjorts beräkningar på membranuppgradering, och traktortillverkaren Valtra presenterar ekonomin för sin nya gastraktor, den första kommersiellt tillgängliga i världen. Studien visar att den speciella membrantekniken som undersökts, kolmembranuppgradering, är en intressant kandidat för biogasuppgradering till fordonsgaskvalitet på lantbruksnivå.

Bäst ekonomi får man om man nöjer sig med att uppgradera 70 procent av rågasflödet och samtidigt tillåter metanhalten i restgasen att vara tämligen hög. Den koldioxidrika men också metaninnehållande restgasen blandas sedan med resterande 30 procent rågas och används för produktion av kraftvärme eller värme i gasmotor eller gaspanna. Metanhalten i blandningen kan vara så låg som 40 procent. 

– Den här studien visar att membrantekniken kan vara en möjlighet för småskalig uppgradering av biogas för böndernas traktorer. Jag hoppas nu att vi snart får se en uppföljande fallstudie där de ekonomiska förutsättningarna för tekniken beskrivs mer konkret och med beräkningar för hela produktions- och användningsked-jan på en gård, säger Mattias Svensson på SGC, som koordinerat projektet.

Hypotesen för systemupplägget är att det ska ge möjlighet till teknisk och ekonomisk optimering av nyttan för gården och miljön, och samtidigt ge flexibilitet över året. De ekonomiska beräkningarna har begränsat sig till själva uppgraderingen. För det mest fördelaktiga scenariot, där enstegs uppgradering med kolmembran används och metanförlusten tillåts öka till ca 6 procent, så blir uppgraderingskostnaden ca 0,5 kr/kWh för riktigt liten skala (6 kubikmeter rågas/timme), men bara hälften så stor när skalan ökas cirka 7 ggr.

Ännu lägre pris, 0,15 kr/kWh vid den högre skalan, erhålls om fordonsgas ut tillåts hålla en lägre metanhalt på 80 procent, och metanförlusten blir också lägre, ca 1 procent. En sådan metanhalt skulle dock leda till ett lägre maxeffektuttag hos traktorn, och kortare räckvidd. Traktorn har testats med fordonsgas med 95-97 procent metan, där den enligt användarna har fungerat precis som vilken traktor som helst. Regelverket är dock ännu inte på plats, så även denna traktor behöver speciell dispens från Transportstyrelsen.

Svenskt Gastekniskt Center har samordnat forskningsstudien, med finansiering av Energimyndigheten. Ett antal branschaktörer med tät koppling till sakfrågan har bidragit med pengar och arbetstid.