Arc Aroma Pure – effektivisering vid produktion av biogasIMGP4609

Arc Aroma Pure utvecklar ett system som, enligt styrelsens bedömning, har potential att väsentligt effektivisera produktionen av biogas och minska utsläppen av växthusgaser. Genom effektivisering av biogasproduktion kan mer energi utvinnas ur det organiska materialet.

Vad är biogas?

Med biogas menas ett vätskeformigt eller gasformigt bränsle som framställts av biomassa och vars energiinnehåll till övervägande del härrör från metan. Biogas bildas när organiskt material bryts ner av mikroorganismer i syrefri miljö, så kallad anaerob rötning. I en biogasprocess deltar en mängd olika mikroorganismer i ett komplicerat samspel som leder till att sammansatta organiska föreningar, till exempel kolhydrater, fetter och proteiner, bryts ner i flertalet steg till slutprodukterna metan och koldioxid. Denna process sker naturligt i många miljöer med begränsad tillgång på syre, till exempel i sumpmarker, på risfält och i magen på idisslare.

I en biogasanläggning utnyttjas den naturliga processen genom att organiskt material som avloppsslam, gödsel, lantbruksgrödor och matavfall läggs eller pumpas in i en rötkammare, som är en helt lufttät behållare. I rötkammaren bildas rå biogas som huvudsakligen består av metan och koldioxid men även av små mängder kvävgas, ammoniak och vätesulfid. Gasen är oftast mättad med vattenånga. I rötkammaren bildas förutom biogas en näringsrik rötrest som kan användas till gödningsmedel.

Rötning – en central del av biogasproduktion

Många typer av organiska material lämpar sig som substrat (råvara) för rötning, till exempel slam från avloppsreningsverk, matavfall, gödsel, och olika växtmaterial. I vissa fall är förbehandling nödvändigt för att mottagningssystem, pumpning, omrörning och nedbrytning ska fungera optimalt.

Själva rötningsprocessen kan delas in i tre huvudsteg; hydrolys, fermentering och metanbildning. I det första steget sönderdelas komplexa organiska föreningar av mikroorganismer och enzymer till mindre föreningar som socker och aminosyror. I nästa steg sker en jäsning (fermentering) varvid ett antal mellanprodukter, bland annat alkoholer, fettsyror och vätgas bildas. I den sista fasen sker metanbildningen med hjälp av en unik grupp mikroorganismer. Den gas som bildas, biogasen, består främst av metan och koldioxid.

Användning

Biogas kan ersätta fossila bränslen och minimera CO2 emissioner. Renad biogas som uppgraderas till en hög metanhalt och kondenseras kan med fördel användas till fordonsdrift. Energin i biogas kan också användas för uppvärmning, antingen lokalt eller genom distribution via fjärrvärmenät.  Även produktion av el är en möjlig användning vilket därmed kan bidra till en ökad andel grön el i elnätet. Det snabbast växande användningsområdet är fordonsgas. Metanmolekylen kan även användas som råvara i olika tillverkningsprocesser. Exempel på produkter där metan kan ingå som råvara är färger, plaster, möbler, djurfoder och smörjoljor. (www.biogasportalen.se)

Hur kommer Arc Aroma Pure in i bilden?

Arc Aroma Pure utvecklar en förbehandlingsanläggning som möjliggör en effektivisering av biogasproduktion. I de flesta biogassubstrat ligger en stor del av näringsämnena dolda, vilket betyder att rötningsprocessen har svårt att komma åt näringsämnena och processen tar tid. CEPT® verkar direkt på cellnivå och slår sönder strukturer. Detta frigör näringsämnen vilket resulterar i en snabbare fermentering (jäsningsprocess) och ett högre gasutbyte.

Vidare, enligt styrelsen i Arc Aroma Pure, finns ett behov från biogastillverkare av att använda nya substrat, inte minst för att möjliggöra en utbyggnad av biogasproduktionen i ett läge där råvarubrist befaras. I dagsläget finns det inte möjlighet att använda substrat som till exempel vissa odlade grödor, skogsavfall, alger och tång. En nedbrytning av råmaterialet på cellnivå öppnar för möjligheten att använda nya råvaror som tidigare inte ansetts lämpade för biogasproduktion.

Härutöver finns ytterligare potential att använda tekniken som ett kallt och energisnålt alternativ till värmebaserad hygienisering (rening av råvara till biogasproduktion). Bolagets huvudfokus i dagsläget är effektivisering av biogasproduktion.

Utvärdering av potentialen hos CEPT®

Under hösten 2009 tecknade Arc Aroma Pure ett avtal med en ledande energikoncern om en samfinansierad förstudie. 2010 förlängdes samarbetet och en verifiering av tekniken genomfördes i såväl laboratorium som anläggning. Laboratorieförsök påvisade att tekniken radikalt kan effektivisera produktionen.

De fördelar som identifierades var främst:

  • Energieffektiv hygienisering
  • Effektiviserar, snabbare rötning
  • Effektiviserar, högre yield
  • Minimerade driftstörningar
  • Minimerad investering
  • Optimerad process
  • Kontinuerlig process – bättre kapacitetsutnyttjande
  • Önskan att använda nya substrat (Pappersbruk)
Besparing Energivinst Ekonomi
Energibesparing hygienisering 1.1 GWh 0.55 Mkr
Ökat gasutbyte 2.1 – 2.4 GWh 1-1.2 Mkr
Kontinuerlig process 3.15 – 3.6 GWh 1,5 – 1,8 Mkr
Snabbare rötning 3.15 – 3.6 GWh 1,5 – 1,8 Mkr
Totalpotential 9.5-10.7 GWh 4.55 – 5.35 Mkr