Biogasbranchen har de seneste år haft stor fremgang. Men midt i succesen er en central problemstilling opstået.
Biogasanlæg modtager nemlig gylle fra landbruget, der bruges som grundlag for at producere biogas, hvorpå biomassen afleveres tilbage til landbruget som et forbedret gødningsprodukt. Ved at lade gyllen afgasse i biogasanlæg reduceres mængden af klimagasser, der afgives til atmosfæren.
Men høj efterspørgsel på biomasse har betydet, at biogasanlæg i stigende grad har anvendt fastere fraktioner som halm og dybstrøelse til gasudvinding. Det har medført et ringere gødningsprodukt, der har sværere ved at trænge ned i jorden, som ikke fuldt udnyttes, og som fører til uønsket ammoniakfordampning og nitratudvaskning.
Derfor vil det nye GUDP-projekt GIGA udvikle en ny behandlingsteknologi for den afgassede biomasse, der skal sikre et forbedret gødningsprodukt til landbrugerne.
Kræver incitament for at fungere
I biogasanlæggene omdannes biomassens kulstof til biogas, der efterfølgende renses, så den får de samme egenskaber som naturgas og kan indgå i gasnettet. Tilbage i biogasanlægget er den afgassede biomasse, der leveres tilbage til landbruget som et forbedret gødningsprodukt. Når gyllen afgasses, gøres en del af det organiske kvælstof i biomassen let tilgængeligt for planter, hvilket forbedrer gødningskvaliteten.
Landbruget kan derfor med fordel aflevere biomassen til anlæggene, i forventning om, at der kommer et afgasset og forbedret gødningsprodukt retur. Produktionen fremmer samtidig den grønne omstilling, og gør dansk energiforsyning mindre afhængig af importeret naturgas. Tre centrale årsager til, hvorfor biogas er i særlig høj kurs.
Dansk biogas er på mange måder en succeshistorie, men i takt med at efterspørgslen på biogas er vokset, er efterspørgslen på biomasse ligeledes vokset.
Det har ifølge projektleder Torkild Birkmose fra SEGES Innovation betydet, at biogasbranchen i stigende grad er begyndt at anvende fastere og mere besværlige biomasser såsom halm og dybstrøelse til afgasning.
”Det er vanskeligt at nedbryde tørstoffet i dybstrøelse effektivt, og det efterlader derfor en grovere biomasse, der har sværere ved at sive ned til planterne. Når biomassen ikke siver ned i jorden, forbliver meget af kvælstoffet på jordoverfladen, hvor det kan fordampe som ammoniak.” forklarer projektleder Torkild Birkmose.
Og det er et problem.
Produktionen af biogas er nemlig afhængig af, at landbrugerne har incitament til at aflevere gyllen fra deres husdyr til afgasning, mens incitamentet afhænger af gødningskvaliteten i den afgassede biomasse. Samtidig er det i et miljø-perspektiv uhensigtsmæssigt, hvis kvælstoffet fordamper som ammoniak fra jordoverfladen, når den afgassede biomasse ikke kan trænge ned i jorden.
Og det er her, at det nye GUDP-projekt ”GIGA” kommer ind i billedet.
Projektet fik tilsagn på 11 mio. kr. af GUDP i 2023, men var allerede inden tilsagn kommet flyvende fra start, som projektleder Torkild Birkmose her fortæller: ”Jeg har lavet en del partnerskaber gennem årene, og det her er nok et af dem, der gik nemmest til, fordi partnerne var optaget af at løse de samme vigtige problemstillinger, som SEGES Innovation og landmændene er”.
Ny separeringsproces skal give grøn gas og gylden gylle
Formålet med GIGA er at finde frem til en ny og mere effektiv separationsløsning, hvor man adskiller den våde og den tørre del af den afgassede biomasse. Ved at adskille det våde fra det tørre, løses problemstillingen med afgasset biomasse, der ikke trænger ned i jorden.
Det er planen, at den tørre fraktion af biomassen skal afleveres til pyrolyseanlæg i tilknytning til biogasanlæg, hvorfra hovedproduktet er biokul, der kan tilbageføres til markerne, og virke som kulstoflager og jordforbedring.
GIGA har allerede nu kendskab til et bredt spektrum af separeringsmetoder, men der er meget variation i, hvor gode de er til at separere biomassen, og hvor dyre de er at anvende.
”Det handler om at finde en gylden middelvej, som er tilstrækkelig effektiv, men som stadig er billig nok til, at det kan betale sig at anvende den”, fortæller Torkild Birkmose
GIGA vil derfor iværksætte undersøgelser af, hvilke separationsløsninger, der bedst formår at separere den tørre og våde fraktion, og som samtidig efterlader en biomasse, der er effektiv som gødning til den bedste pris.
”Vi starter på Foulum, hvor Aarhus Universitet i laboratorieforsøg skal reducere et stort antal potentielle løsninger til færre realistiske løsninger. Derefter tager vi de bedste af dem og bringer dem ud i marken, hvor vi tester dem i småskala forsøg. Her forventer vi at reducere måske 2-3 løsninger, som endeligt afprøves i større skala i markforsøg hos SEGES Innovation”, fortæller Torkild Birkmose.
Holdet bag projektet forventer at kunne øge den samlede afgasning af de 38 mio. tons gylle, der produceres i Danmark, med 5% - ligeligt fordelt mellem svine- og kvæggylle. Omregnet svarer dét til en reduktion på 136.800 tons CO2-ækv – eller hvad der svarer til den årlige udledning fra over 20.000 danskere*.
Den forventning skal ses i relation til, at flere landbrugere vil føle sig motiveret til at aflevere biomasse til biogasanlæg, når man kan forvente et gødningsprodukt i høj kvalitet, som Torkild Birkmose her forklarer:
”Den tendens til tilbageholdenhed, vi ser fra nogle landbrugere, forventer vi at komme til livs. Der er tale om at fjerne en barriere, som vil få flere landbrugere til at aflevere biomassen i forventning om, at outputtet er godt”.
Udover at projektet forventes at øge mængden af afgasset biomasse, vil det samtidig bidrage til at reducere ammoniakfordampningen i marken, der pt. er at aktuelt problem forbundet med biogas.
Projektet GIGA fik tilsagn i GUDP´s anden ansøgningsrunde i 2023 og forventes i mål med den nye separationsløsning med udgangen af 2027.
___
*Baseret på tal fra Danmarks statistik, der anslår en årlig udledning på 6,7 ton CO2-ækv pr. dansker