230 likes | 326 Vues
Explore the potential of biogas from cattle farming in Norway, evaluating costs, CO2 savings, and alternative energy sources. Incorporating UASB technology, process control, and modular design for efficient and sustainable biogas production.
E N D
Småskala gårdsgass Professor Rune Bakke og Siv.ing. Jon Hovland Høgskolen i Telemark
Det startet i 1996 Oggikkpåspareblussfra 2000 til 2008
Mjølkekyr i Norge: Antall bedrifter med antall kyr per bedrift Tall fra SSB
Hva er biogassen verdt – 60 melkekyr • Regner 300 m3 CH4 per år og ku • Gir 18 000 m3 CH4 per år • Tar her ikke hensyn til energibruk i prosess • Tilsvarer ca 18 000 liter diesel på energibasis • Verdi diesel: 6,60 kr/liter -> 118 000 kr/år • Regnet inkl. CO2 avgift, men uten veibruksavgift og moms • 6,60 kr/liter tilsvarer 66 øre/kWh • Men hva er alternativ energiforsyning? • Vedfyring – 20 øre/kWh • Varmepumpe
Kan CO2 kvoter bidra? • Verdi av unngått CH4 utslipp, meget enkelt estimat: • 15 EUR/tonn CO2 i kvotepris • 8 NOK/EUR • 12,9 tonn CH4 per år • 258 tonn "fossil CO2" • Ca. 31 000 NOK/år • Hjelper noe, men ikke vesentlig
Konklusjon:Investeringskostnaden for et gårdsanlegg i Norge må under 1million kroner, eller rammebetingelsene må endres
Nordic Biogas 11.03.2010 Kinesisk standard Telemark-HUST felt arbeid i Sechuan 2008; evaluering av hjelpearbeid • Bærekraftig • > 30 million anlegg Uttak; gjødsel Påfylling,
Effektiv, høyrate reaktor må til! Gass Gjødsel U A S B Lager
Biogass Væske UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket) eller tilsvarende teknologi • Væsken har kort oppholdstid, bakteriene har lang oppholdstid • Effektiv; > 50 x tradisjonelle methoder => Kompakt => lav kostnad • Lav temperatur er ok, diffusjon er begrensende faktor • Stabil • Fleksibel; produksjon kan styres etter behov Granules Oppløst føde
Granuler; Naturlige, selv-genererende biologiske katalysatorer(0,1 – 7 mm diameter)
Teknisk utvikling og metoder Computer: Simuleringer Myke sensorer Kontroll Matematisk modell Fjernstyring - Internett Sensorer Gas Råstoff U A S B Lager Separation
Partikkel størrelse distribusjon av granuler Dag 1 49 μm Dag 17 342 μm Dag 29 500 μm
Prosess kontroll Sensorer Overvåking & kontroll • Automatisering; • Simuleringer • “Myke” sensorer • Kontroll algoritmer • Fjernovervåking • Mikrobiologi; • Samarbeid med NTNU
Nordic Biogas 11.03.2010 Prosess kontroll Forstyrrelse Kontroll
Nordic Biogas 11.03.2010 Process Control Data Prosess kontroll: Basert på temperatur, H2 og gassproduksjon
Hvordan få ned kostnadene? • Modulbaserte anlegg, industriell serieproduksjon • En modul må kunne kjøres på en lastebil • Begrenset høyde • Plasseres på ramme eller plate • Flere moduler om nødvendig i større anlegg • I størst mulig grad benytte eksisterende gjødsellager
Størst mulig inntekter? Og klimanytte! • Bruke gassen så man erstatter fossilt brensel • Oljefyr • Kjøretøy • Ideelt sett burde vi kunne oppgradere gassen til kjøretøykvalitet • På gården? Trenger kost-effektive anlegg • I sentrale anlegg? Vi må finne en metode å transportere urenset gass
Konklusjoner • Kostnadseffektiv anlegg og prosess trenges • To-trinns behandling: • Lagring, hydrolyse og partikkel separering • Høyrate biogass produksjon fra løst organisk • Prosess automatisering • Bærekraftig løsning • Anvendelser også utenfor landbruket
Vi takker de som støtter / har støttet oss • Landbruksminister Terje Riis Johansen • Statens Landbruksforvaltning • Forskningsrådet / Bondelaget • Innovasjon Norge • Oslofjordfondet • det regionale forskningsfond for Telemark, Buskerud, Vestfold og Østfold • Strategisk satsing ved Høgskolen i Telemark