Matavfallet blir flytande förnybart bränsle för industrin

2019-03-25 06:00  

En svensk produktion av flytande biogas (LBG) drar snart igång i Linköping. En storkund blir Toytotas truckfabrik i Mjölby som ska ersätta gasol med LBG. Men längst har fordon för tunga transporter kommit.

Det luktar sött av jäsande matrester när den mullrande hjullastaren tömmer skopan, fylld till brädden med källsorterat matavfall från hushåll, på inmatningsbandet till krossen. Här mals avfallet till en brokig massa innan en magnetavskiljare rensar bort konservburkar, kapsyler och andra metaller.

Plast, glas, kattsand och annat som felaktigt hamnat i bioavfallet skiljs ut i en så kallad hydrocyklon. En nedåt avsmalnande kon där materialet blåses runt enligt samma fysikaliska principer som i en tornado.

– Det tunga, inerta materialet (som inte ska bli biogas, reds. anm.) trycks ut mot väggarna och faller ner i en cylinder medan det lättare, önskvärda materialet rör sig uppåt, förklarar Erik Nordell, produktansvarig för flytande biogas.

100.000 ton matrester och annat avfall blir biogas

På ett år tar anläggningen emot cirka 100.000 ton organiskt avfall från hushåll, slakterier och livsmedelsaktörer, och maskineriet går i det närmaste 24 timmar om dygnet.

– Det blir mycket slitage på utrustningen, det kräver en hel del underhåll, säger Ola Palmquist, Tekniska verkens produktionschef för biogas.

Det finfördelade avfallet späds till en slurry som påminner om havregrynsgröt i konsistensen.

– Vi vill ha det så tjockt som möjligt, men fortfarande pumpbart, sammanfattar Ola Palmquist.

Till spädningen används helst återanvänd vätska, exempelvis så kallad gränsmjölk – vatten som använts till att spola rent tankar och produktionslinjer på ett mejeri i trakten. Slurryn hettas upp, med värmeenergi från Tekniska verkens eget fjärrvärmenät, för att avdöda eventuella skadliga bakterier.

– Materialet hygieniseras i tre olika tankar, och sedan matas det semi-kontinuerligt in i rötkamrarna, berättar Anna Lövsén, Tekniska verkens affärsområdeschef för biogas.

Läs mer: Rutten fisk ska driva Hurtigrutens fartyg

Men först tillsätts ett processoptimeringsmedel, patenterat av Tekniska verken, som Erik Nordell kallar ”en vitaminboost” för bakterierna.

– Det innehåller järn och olika spårämnen som gynnar nedbrytningen, och används även av flera andra biogasanläggningar i Sverige. Vi har ganska högt fokus på forskning och utveckling här, det gäller att veta hur de olika substraten ska blandas och hur belastningen i rötkammaren ska vara för att få en optimal process, säger han.

Rötning, rening och trycksättning ger ett biobaserat fordonsbränsle

De tre parallella rötkamrarna, på vardera 3.700 kubikmeter, är seriellt kopplade till en efterrötkammare på 6.000 kubik. Här rötas materialet under omrörning i en syrefri miljö som håller 42 grader, i mellan 40 och 60 dygn. Detta ger en rågas bestående av cirka 65 procent metan och 35 procent koldioxid.

Rågasen går genom ett kolfilter för att avlägsna svavelväte. Sedan leds den in i ett absorptionstorn, där den duschas med en vätska bestående av vatten och en aminlösning som binder till koldioxiden. Sedan går vätskan in i en stripper och hettas upp, så att koldioxiden släpper.

Slutprodukten är en gas med cirka 97 procents metanhalt, som trycksätts till 200 bar och sedan kan användas som fordonsbränsle.

Anläggningen producerar cirka 120 gigawattimmar biogas per år, vilket ersätter ungefär tolv miljoner liter diesel. Som parallellprodukt får man ungefär 100.000 ton biogödsel som säljs till ekologiska jordbruk.

Gasen säljs och distribueras av dotterbolaget Svensk Biogas, där Anna Lövsén är vd, huvudsakligen genom egna tankställen: tolv mackar och fyra bussdepåer i Östergötland och Kalmar län.

– Vi är inte så många aktörer som har hela kedjan med avfallsinsamling, biogasproduktion och försäljning. Merparten av aktörerna i biogaskedjan sysslar bara med ett led, säger Anna Lövsén.

Flytande biogas, LBG, börjar tillverkas 2020

Och snart blir man bland de första i Sverige att producera flytande biogas, eller LBG (liquified biogas). Man har precis påbörjat markarbeten och upphandlat entreprenör för en anläggning, som ska kunna förvätska upp till 85 gigawattimmar av gasproduktionen.

Investeringen på drygt 80 miljoner kronor stöttas med 30 miljoner av Klimatklivet, ett statligt investeringsstöd som administreras av Naturvårdsverket.

Utrustningen ska levereras av Wärtsilä Puregas Solutions, och enligt plan ska LBG-produktionen komma igång i början av nästa år.

– Grundprincipen är ganska lik frysen därhemma, det är kompressorer med ett speciellt kylmedium som gör det möjligt att kyla gasen till minus 162 grader. Den färdiga LBG:n går in i en lagringstank som kan jämföras med en stor termos, säger Erik Nordell.

Förvätskningen gör biogasen 600 gånger energitätare per volymenhet, att jämföra med 200 gånger vid komprimering.

– Men gasen måste renas ännu noggrannare när man gör LBG, den får innehålla max 50 miljondelar koldioxid. Det kommer att ingå ett så kallat poleringssteg före kondenseringen, egentligen en extra seriekopplad aminskrubber, säger Erik Nordell.

Toytotas truckfabrik i Mjölby har avtal om 25 GWh per år

Man har tecknat ett tioårigt leveransavtal med Toyota Material Handling, som ska ersätta gasol med LBG i driften av tork- och härdugnar på sin truckfabrik i Mjölby.

– Inledningsvis kommer de använda cirka tolv gigawattimmar om året, men avtalet omfattar upp till 25 gigawattimmar. Det här är viktigt för att synliggöra vilka möjligheter som finns för biogasen inom industrin, säger Anna Lövsén.

Totalt använder den svenska industrin omkring nio terawattimmar energigaser – gasol, naturgas och biogas – per år.

Gasaktörernas branschorganisation Energigas Sverige har ingen tydlig statistik uppdelad specifikt på just biogasen i industrin (se faktaruta), men konstaterar i en rapport från ifjol att det finns ett ökat intresse inom industrin för att använda biogas eller förnybar gasol.

Läs mer: Volvo och Scania rullar ut gaslastbilar – miljövinster väntar men få tankstationer

Och på Tekniska verken är man förvissad om att industrin kommer att efterfråga mer LBG i framtiden.

– Vi har dialog med flera aktörer i industrisektorn i regionen, och de blir alltmer intresserade av att använda förnybart, säger Erik Nordell.

Men än så länge ligger transportsektorn längre fram än industrin när det gäller biogas, både komprimerad och flytande.

– De senaste åren har såväl Volvo och Scania som Iveco lanserat lastbilsmodeller som går på LBG, och kan nå räckvidder på 150 mil. Det är fullt jämförbart med diesellastbilar, säger Erik Nordell.

Två nya tankställen för LBG ska byggas

Den tankstation som ska byggas i anslutning till Toyota Material Handlings fabrik i Mjölby placeras lättillgängligt vid E4, och blir en publik mack för både LBG och komprimerad biogas. Svensk Biogas ska även bygga ett tankställe för LBG i Linköping under nästa år.

På längre sikt är man även intresserad av sjöfarten.

– Det finns inga hinder mot att driva fartyg, som i dag går på flytande naturgas, med LBG i stället, säger Anna Lövsén.

Läs mer: Svenskt fartyg tankas med flytande biogas för första gången

En annan fördel med förvätskning är att det ger Tekniska verken och deras kunder högre lagrings- och transportkapacitet. Till kunder som ligger utanför ledningsnätet levererar man i dag komprimerad gas i containers, så kallade flak, som rymmer drygt två ton. En vanlig lastbil kan ta två sådana flak i ett lass, medan LBG transporteras i tankbilar som rymmer omkring 22 ton.

Och i dag lagerhåller Tekniska verken i högtryckslager som rymmer upp till 20 ton komprimerad biogas, vilket motsvarar ett knappt dygns förbrukning i Linköping, samt har ett 20-tal tvåtonsflak. Som backup måste man ha en tank med flytande naturgas.

– Med LBG kommer vi kunna lagra fem till sex gånger mer, slopa naturgasen och ha en hundraprocentig biogasandel, säger Erik Nordell.

Fakta: Tekniska verken tidigt ute med biogas

Tekniska verken är ett energibolag till 100 procent ägt av Linköpings kommun. Erbjuder elnät, belysning, vatten, fjärrvärme, fjärrkyla, avfallshantering, bredband, biogas och elhandel till över 230 000 privat- och företagskunder.

Genom Tekniska verken blev Linköping redan 1997 en av de första städerna i Sverige med egen biogasproduktion, då främst för att man ville komma tillrätta med avgasproblemet från stadens dieselbussar. I dag produceras på ett år cirka 120 gigawattimmar biogas och 100 000 ton biogödsel.

Fakta: Konsumtionen av biogas ökade med 30 procent

Enligt den senaste helårsstatistiken från Energigas Sverige, konsumerades cirka 2,9 terawattimmar biogas i Sverige 2017. Det motsvarar en ökning med 30 procent från året före, samtidigt som den svenska produktionen bara ökade med 2,5 procent.

65 procent av den svenskproducerade biogasen uppgraderades (renades från koldioxid och svavelväte) främst för användning som fordonsgas, medan uppskattningsvis en tiondel av den uppgraderade biogasen användes som processbränsle i industrier eller för uppvärmning.

19 procent gick direkt till värmeproduktion utan uppgradering. Cirka 10 procent facklades bort och resterande biogas gick till elproduktion, direktanvändning inom industrin och övrig användning.

Av den importerade biogasen (omkring 0,8 terawattimmar 2017) bedöms ungefär en tredjedel användas som fordonsgas, och resten huvudsakligen för att ersätta naturgas inom industrin.

Produktionen av flytande biogas är än så länge liten i Sverige. Den enda befintliga LBG-produktionen bedrivs i dag i samarbete mellan Fordonsgas Sverige och Gasum AB. Bland deras industrikunder återfinns ståltillverkaren Uddeholm.

I dag finns totalt sju tankställen för LBG i landet. Nu bygger Tekniska verkens dotterbolag Svensk Biogas två till, i Mjölby och Linköping, och ytterligare ett trettiotal stationer från andra aktörer har beviljats stöd från Klimatklivet.

Tommy Harnesk

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt