Artikler indenfor energiområdet

Den danske biogasproduktion kan øges med 10 procent med bedre overvågning og styring af processerne i biogasreaktorerne, siger forskere.

Risikoen for at der kommer ubalance i de biologiske og kemiske processer i biogasanlæggenes reaktortanke får mange driftsledere til drive deres anlæg med forsigtighed.

Med online overvågningssystemer og en mere præcis styring af forgasningsprocesserne i reaktortankene vil driftslederne imidlertid kunne øge produktionen af biogas med i gennemsnit 10 procent på landsplan, vurderer forskere fra Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet ved Aarhus Universitet.

Igennem et år har forskerne på forskningscentret i Foulum ved Viborg forsket i tre lovende overvågningsteknologier i samarbejde med Teknologisk Institut og Xergi A/S.

Nu er parterne igang med at analysere på data og udvikle konkrete vejledninger til, hvordan biogasanlæggenes driftsledere kan optimere biogasproduktionen ved hjælp af de nye teknologier.

Men konklusionen er allerede klar: Biogas kan udnyttes endnu mere effektivt end i dag.

Frygter »sure« anlæg
– Som det er nu, frygter driftsledere på biogasanlæg, at deres anlæg løber »sur«. Det betyder, at pH i biogasvæsken falder til et niveau, der hæmmer de bakterier, som danner metan. Det kan føre til driftsstop og tømning af tanken efterfulgt af en langsom genstart, forklarer forskningsleder Anders Peter Adamsen fra Institut for Jordbrugsteknik ved Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet.

Det er en situation, der kan medføre produktionstab i flere uger, og derfor drives biogasanlæggene forsigtigt. Det betyder, at biogasanlæggenes fulde potentiale ikke udnyttes, hvilket det nye projekt skal råde bod på. Forskningsprojektet handler om at identificere teknologier og metoder, der forbedrer styringen af processerne i biogasreaktorerne.

– I 2008 stod biogas for 0,5 procent af den samlede danske energiproduktion. Det tal kan øges med 10 procent, hvis overvågningen af biogasprocessen øges og udnyttes til at styre processen. Det vil ske på grund af en bedre processtabilitet, bedre udnyttelse af biomassen og mulighed for at føde reaktoren mere optimalt, siger Anders Peter Adamsen.

Undersøger tre teknologier
Udviklings- og demonstrationsprojektet »Real-time control of biogas reactors« (kontrol af biogasreaktorer i real-tid) undersøger følgende tre teknologier til at optimere biogasprocessen:

• Nær-infrarød spektroskopi (NIR), der måler flygtige fedtsyrer i væsken.
• Gaskromatografi (GC), der måler metan, kvælstof og brint i gassen.
• Membran-inlet massespektrometri (MIMS), der kan måle kuldioxid, metan, svovlbrinte og flygtige fedtsyrer i selve biogassen.

Desuden måles de flygtige fedtsyrer i væsken med en gaskromatograf med henblik på metodeudvikling af NIR. De tre teknologier supplerer hinanden ved at kunne måle på flere interessante stoffer både i væske- og gasfasen.

Erfaringer og data indsamles
Instrumenterne er blevet installeret på en af Xergis små pilotreaktor på forsøgsbiogasanlægget ved Forskningscenter Foulum. Der er allerede nu indhøstet unikke erfaringer med hensyn til instrumenter, dataopsamling og procesforståelse.

I de kommende måneder vil projektdeltagerne behandle de opsamlede data for at finde de bedste metoder til at forudsige processen, og i 2010 vil erfaringerne blive udnyttet til at styre processen.

Projektet er et samarbejde mellem Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet, Teknologisk Institut og Xergi A/S og er støttet af ForskEL-programmet under Energinet.dk.