Koldioxidhaltig biogas som fordonsbränsle
Lagring och förbränning vid gårdsproduktion
Biogas har anva?nts som fordonsbra?nsle i Sverige sedan bo?rjan av 90-talet som ett fo?rnyelsebart alternativ till naturgas. Fo?rst till bussflottor och sedan slutet av 90-talet a?ven till personbilar. Biogasproduktionen i Sverige har sedan slutet av 90-talet varit omkring 1,5 TWh per a?r. Potentialen fo?r biogasproduktion genom ro?tning a?r 15 TWh per a?r, varav den sto?rsta delen bera?knas komma fra?n jordbruket.Biogas produceras fra?mst genom ro?tning av substrat. Detta besta?r av organiskt material och olika typer av material kan med fo?rdel blandas. Produkten ur ro?tkammaren a?r en ra?gas som besta?r av 55-70 mol-% metan, 30-45 mol-% koldioxid samt sma? ma?ngder svavelva?te, siloxaner och vatten.Fo?r att kunna motsvara naturgas beho?ver den ra?a biogasen renas, vilket kallas uppgradering. I denna process ho?js metanhalten till 97±1%. Resterande andel gas besta?r fra?mst av koldioxid. Siloxaner och svavelva?te ma?ste i det na?rmaste helt renas bort eftersom dessa a?r skadliga fo?r ledningar, tankar och motorer. Problemet med de uppgraderingstekniker som finns a?r att de a?r sva?ra att anpassa fo?r sma? gasflo?den, de blir inte lo?nsamma fo?r enskilda ga?rdar att investera i.Fo?r att underla?tta fo?r ga?rdar att producera biogas fo?r drift av egna fordon har det underso?kts om det skulle vara mo?jligt att anva?nda biogas med ho?gre koldioxidhalt a?n standarden fo?reskriver. Detta skulle o?ppna fo?r en enklare och billigare uppgradering, eller eventuellt ta bort behovet av uppgradering.Fokus har legat pa? tva? problem. Det var oklart huruvida koldioxiden i en biogasblandning kondenserar vid ho?gt tryck, vilket skulle leda till varierande gassammansa?ttning na?r trycket sa?nks. Detta har studerats genom litteraturstudier och bera?kningar. Risken fanns ocksa? att en ho?g koldioxidhalt skulle fo?rsa?mra fo?rbra?nningen i en motor, fo?r att finna en nedre gra?ns fo?r metanhalten har gjord forskning pa? fo?rbra?nning av koldioxidhaltig gas sammansta?llts.Resultatet visar att ra? biogas med en metanhalt pa? 60 mol-% aldrig kondenserar i temperaturer o?ver -20°C oavsett tryck, ho?js metanhalten till 70 mol-% a?r den sa?kra temperaturen -30°C. 70 mol-% var enligt vetenskapen ocksa? en sa?ker la?gre gra?ns fo?r att fo?rbra?nningen inte ska bli negativt pa?verkad med oja?mn motorga?ng som fo?ljd. Denna la?ga metanhalt ger dock sa?nkt verkningsgrad och kortare ra?ckvidd varfo?r en sa? ho?g metanhalt som mo?jligt bo?r efterstra?vas.