Biogas
Biogas bildas när organiskt material bryts ned av mikroorganismer i en syrefri (anaerob) miljö. Exempel på organiskt material är kolhydrater, proteiner och fett. Bildningen av biogas sker förstås antingen man vill eller inte så länge omständigheterna är de rätta, men nu för tiden finns det särskilda produktionsanläggningar för biogas där man medvetet ser till att organiskt material får brytas ned i en syrefri miljö så att man kan ta vara på den gas som bildas.
Biogas utvinns bland annat ur källsorterade organiska sopor från hushåll och företag, ur slaktavfall, ur avloppsslam och ur organiskt avfall från jordbruket (gödsel, grödor, etc). Allt det organiska materialet blir inte till gas, utan man får också en restprodukt som kallas rötrest. Rötresten är näringsrik och kan användas som gödningsmedel.
I naturen bildas biogas bland annat i sumpmarker och i magarna på djur som idisslar.
Vad består biogas av?
Vilka ämnen som ingår i biogasen, och i vilka proportioner, beror på en lång rad olika faktorer. Vid gårdsbaserad biogasproduktion i Sverige brukar man få fram biogas som till 50% – 70% består av metan och 25% – 50% av koldioxid. I vissa fall består biogasen av upp till 5% kväve. Exempel på ämnen som kan ingå i mycket små mängder är syre, ammoniak, väte, kolmonoxid, svavelväte, och vattenånga. När biogas utvinns på soptippar och vattenreningsverk hittar man ibland spår av siloxanter i gasen.
Innan rågasen används i fordon raffineras den så att andelen metan ökar och mängden övriga ämnen minskar.
Vad kan man använda biogas till?
Fordonsbränsle
Biogas som renats och uppgraderats så att metanhalten blivit högre än i rågasen passar mycket bra som fordonsbränsle. Metanhalten bör ligga på minst 95%.
I skrivande stund finns de flesta tankställen för biogasfordon i södra och västra Sverige, men systemet håller på att byggas ut så det kommer att bli enklare att hitta tankställen för biogasfordon även i andra delar av landet.
I Sverige finns numera en hel del tunga fordon, såsom bussar och lastbilar, som är byggda för att köras enbart på gas. Att personbilar kan köras på gas är betydligt ovanligare, och då rör det sig vanligen om så kallade tvåbränslebilar som har en tank för bensin eller diesel och en annan tank för fordonsgas. Bilen har däremot inte två olika motorer.
Ett alternativ som nyligen har börjat dyka upp för tunga fordon är en tvåbränslemotor (dual fuel engine) som kan köras på diesel och fordonsgas. Upp till 90% av dieseln kan ersättas med gas.
Värme
Biogas kan användas för uppvärmning, antingen lokalt där den produceras eller i ett fjärrvärmenätverk som kan leverera den ut till anknutna fastigheter. När man använder sig av biogas för att producera värme behöver man inte uppgradera den lika mycket som när den ska användas som fordonsgas, utan det räcker med att man tar bort vattenångan från rågasen.
Elproduktion
Biogas kan användas för att producera elektricitet. I Sverige finns anläggningar som klarar av att utvinna både el och värme ur biogas. Cirka 30-40% av energin i biogasen i en sådan anläggning blir till el, resten blir till värme.
Det finns även småskaliga kraftvärmeanläggningar som kan användas för att producera elektricitet för begränsad användning, till exempel för att producera elektricitet och värme till en gård som rötar sitt egna organiska avfall. Vissa av dem kan köras på både diesel och biogas.
Råvara i tillverkningsprocesser
Metanet i biogas kan användas som råvara till bland annat plaster, djurfoder, smörjoljor, färger och vissa sorters möbler.
Produktion av biogas i Sverige
I Sverige började man aktivt producera biogas i rötkammare under 1960-talet. Syftet var då primärt inte att utvinna biogas utan att minska slamvolymerna vid avloppsreningsverken. I Kina och Indien har man däremot använt sig av biogas från gödsel och matrester för belysning och matlagning i över ett sekel.
Efter att ha gått igenom två oljekriser under 1970-talet började man ändra inställning i Sverige och se biogasen som en resurs som skulle kunna användas för att minska det svenska beroende av importerat bränsle. Den växande medvetenheten om behovet av ekologiskt hållbara energikällor bidrog också till ett ökat intresse för biogas. Bland pionjärerna på området utmärker sig de svenska sockerbruken och massafabrikerna som var tidiga ute med att använda sig av rötning för att rena sitt processvatten. Det började också byggas gårdsanläggningar på jordbruk där man kunde producera biogas av gödsel.
På 1980-talet började man utvinna biogas i anslutning till soptippar (avfallsdeponier) i Sverige, men det var först under 1990-talet som denna verksamhet riktigt tog fart. Sedan mitten av 1990-talet har flera avancerade biogasanläggning uppförts i Sverige som kan ta emot organiskt material från många olika håll, inklusive hushållsavfall, slakteriavfall och restaurangavfall.
Något som ytterligare bidragit till ansträngningarna att bygga anläggningar som kan ta tillvara på biogas är insikten om att metangas har 21 gånger större effekt som växthusgas än vad koldioxid har.