Gårdsbaserad produktion av fordonsgas med askfilterteknik

Askfiltret som står vid biogasanläggningen på naturbruksskolan sötåsen

Biogas är en av de mest miljövänliga energikällorna vi har. Genom att röta gödsel och skörderester kan energin som finns i restströmmar tillvaratas. På så sätt kan lantbrukare nyttja resurser som redan finns på gården och samtidigt bidra till ett mer hållbart lantbruk. Om biogasen dessutom uppgraderas till fordonsgas kan den ersätta fossila drivmedel och då ge den största klimatnyttan.

Utmaningen med gårdsbaserad biogasproduktion är att det idag saknas konkurrenskraftiga tekniska lösningar som är möjliga att använda även på mindre anläggningar. Därför finns det en stor outnyttjad potential för att producera biogas från svenska lantbruk och ett behov av att utveckla teknik som gör det möjligt att producera fordonsgas i mindre skala. Tidigare forskning kring askfiltertekniken har visat god potential, både vad gäller uppnådd fordonskvalitet och att vara konkurrenskraftigt i lite skala.

På Naturbruksskolan Sötåsen i Töreboda finns en biogasanläggning där gödsel och skörderester från den egna gården rötas. Gården har ca 75 mjölkkor, 70 tackor och 40 suggor. Inom ramarna för detta projekt byggs en fullskalig askfilteranläggning med kapacitet att uppgradera hela eller delmängder av Sötåsens biogas till fordonsgaskvalitet. Utöver att förse Sötåsen med egenproducerad fordonsgas tjänar anläggningen ett syfte som test- och demoanläggning. Syftet är att både kunna testa den teknik som är relevant för en liten gårdsbaserad biogasanläggning och den som är relevant för en något större biogasanläggning. Ett annat syfte är också att demonstrera olika tanklösningar som möjliggör olika användningsområden för gasen, t.ex. tankning av egna fordon för husbehov eller försäljning av fordonsgas.

Projektmål

Projektet har som mål att ta fram system i två olika skalor, ett enkelt för uppgradering med askfilter och tanklösning som kan användas på mindre gårdsbaserade biogasanläggningar och ett med högre automationsgrad för större biogasanläggningar. En fullskalig askfilteranläggning av den högre automationsgraden ska byggas. Projektet har även som mål att bygga olika tanklösningar för att demonstrera hur fordonsgasen kan tankas och användas.

På lång sikt är förhoppningen att askfiltertekniken ska möjliggöra biogasuppgradering i liten skala och på så sätt bidra till att fler lantbrukare kan utnyttja de resurser som finns på den egna gården och bidra till ett mer klimatsmart lantbruk.

Milstolpar

• Våren 2022 är askfilteranläggningen färdigbyggd och driftsatt. Anläggningen har en produktionskapacitet på upp till 5 Nm^3 fordonsgas per timme och ett högtryckslager som rymmer 22 Nm^3 fordonsgas.

• Från och med sommaren 2022 kan personalen på Sötåsen självständigt köra askfilteranläggningen och tanka egna gasfordon.

• Fordonsgaskvaliteten når krav för kommersiell tankning.

• Ca 100 ton aska som använts under inledande tester av anläggningen återförs till skogsmark 7 september 2022.

Se filmen där Henrik Olsson, forskare på RISE, och Per Markusson, VD på Svensk Näringsåterföring förklarar hur hela processen fungerar.

PROJEKTNAMN

Gårdsbaserad produktion av fordonsgas med askfilterteknik

STATUS

Pågående

VÅR ROLL I PROJEKTET

Projektpartner

PROJEKTSTART

2019-11-29

VARAKTIGHET

4 år

SAMARBETSPARTNERS

RISE - Research Institutes of Sweden
Nordic Gas Solutions

FINANSIÄRER

Projektet finansieras av Europeiska jordbruksfonden för landsbygdsutveckling

Logga för Europeiska jordbruksfonden för landsbygdsutveckling, EU-flaggan

Production of vehicle gas with ash filter technology at farm level

The project is implemented within the European Innovation Partnership (EIP) and is funded by the European Agricultural Fund for Rural Development. The aim is to develop a system for production of biomethane (vehicle fuel quality) with ash filter technology at farm level. Ash filter is a simple technology that has the potential to be cost-effective for small-scale vehicle gas production, for example at biogas plants on farm level and smaller wastewater treatment plants. The project is ongoing during the years 2020-2022 and is being implemented by RISE (project manager), Västra Götalandsregionen Naturbruksförvaltningen and Nordic Gas Solutions.

By upgrading biogas, the gas gets a higher value compared to today's normal use for cogeneration of electricity and heat. In addition, the farmer can use the gas to offset the farms vehicle fuel costs. Biogas as a vehicle fuel leads to significant environmental benefits by replacing fossil fuels. Furthermore, small-scale production of vehicle fuel quality biogas (biomethane) contributes to increased energy security by making fuel production more decentralized.

The project has two final goals:

Produce a system for upgrading biogas to vehicle fuel quality with a front-end-loader-handled ash filter at farm level. This system is primarily aimed at the smallest farm biogas plants (corresponding to farms with approximately 60–300 dairy cows or a biogas production of 0.15–1 GWh / year). The system can be designed to either upgrade all gas on the farm or only upgrade the amount of gas that the farm can use internally as vehicle fuel, while the remaining gas can be used for electricity and heat production.

Build and test a prototype for an automated ash filter system suitable for medium-sized and larger farm biogas plants. This prototype will not reach the same degree of technical maturity as the front-end-loader-managed system but is a natural next step for the innovation and is aimed at a broader and larger market, i.e. larger biogas plants / customers (approx. 1-3 GWh / year).

The system with a front-end-loader-handled ash filter will be installed at Naturbruksskolan Sötåsens farm based biogas plant and the produced biomethane will be used to refuel the farm's biogas tractor and biogas cars.

The project includes designing, manufacturing and installing the ash filter system as well as designing technical systems for the sale of the gas and looking at a concept for ash handling. Furthermore, various possible company formations will be investigated to find solutions to the challenges of accessing the market for vehicle gas from a small-scale biogas plant and to be able to ensure economical, efficient and sustainable ash management.