På biogasanlægget Vrejlev Energi sender man hver anden time nok biogas ud på gasnettet til at forsyne et årsforbrug i et almindeligt gasfyret parcelhus. En grøn energikilde, fremstillet på restfraktioner, såsom halm, fra det omgivende landbrug.
Men når biomassen på Vrejlev Energi, såvel som landets øvrige biogasanlæg, betegnes som afgasset, og rådnetankene tømmes for at blive fodret med ny biomasse, er det kun ca. 35% af energiindholdet i halmen, der er udnyttet.
Årsagen til det er, at forrådnelsesprocessens for halm kraftigt aftager efter bakterierne i biomassen har omsat de første 35% af energiindholdet – den såkaldte ”lettilgængelige energi”. Herefter går forrådnelsesprocessen for langsomt til, at det er økonomisk rentabelt at beholde biomassen i forrådnelsestankene.
Det betyder, at biomassens resterende 65% energiindhold føres tilbage på marken, som et gødningsprodukt, men hvor kulstoffet frigives til atmosfæren i form af CO2.
At vi er i stand til at udnytte 35% af energiindholdet til grøn energi, er naturligvis positivt, men hvis det står til et nyt projekt under GUDP, så skal vi have meget mere ud af energien i biomassen.
Med 14,5 mio. kr. i tilsagn vil projektet ”Udvikling af synergi mellem biogas og pyrolyse = Fordobling af gasudvindingen fra landbrugets restprodukter”, som projekttitlen antyder, kombinere teknologierne i biogas og pyrolyse, og derigennem forøge energiudnyttelsen i restfraktioner fra dansk landbrug. Om det fortæller projektleder og direktør på Vrejlev Energi Kristian Riisager:
”Når biomassen er afgasset i biogasanlægget, står vi tilbage med et restprodukt, der bringes tilbage på marken, som en næringsrig ressource for næste års vækst. Det er netop dét restprodukt, der er udgangspunktet for projektet: I stedet for bare at smide det ud på marken og lade CO2-indholdet blive frigivet til atmosfæren, så vil vi gerne se på, hvordan vi kan udnytte det – og det er her pyrolyse kommer ind”
Iltfri opvarmning på 800 grader
Når biomassen fjernes fra forrådnelsestankene, står man med et forholdsvis vådt restprodukt, der ikke er egnet til pyrolyse. Derfor vil projektet udnytte overskudsvarmen fra både biogas- og pyrolyseanlægget til at tørre biomassen.
Den tørre biomasse kan herefter indføres i pyrolyseanlægget, der opvarmer massen til 800 grader under iltfrie forhold. Idet der ikke er ilt tilstede, sker der ikke en afbrænding, men derimod en omdannelse af massen, der forgasser til pyrolysegas og forkuller til biokul.
Pyrolysegassen kan ikke føres direkte ud på gasnettet, men kan derimod bruges til at producere strøm på en lokal gasgenerator. Dog indgår, som en del af projektet, at udvikle en synergi mellem de to anlæg, hvor pyrolysegassen sendes retur til biogasanlægget. Her filtreres gassen til rent metan, og kan sidenhen tilgå gasnettet.
Det andet restprodukt, biokullet (biochar), er et materiale med et højt indhold af kulstof. Dette kulstof er meget stabilt, og hvis det udbringes på landbrugsjord, nedbrydes det kun langsomt til CO2, i modsætning til den oprindelige biomasse. Det øger lagring af kulstof i jorden, og derved nedsætter man udledningen af CO2 til atmosfæren.
”Biokullet kan vi bruge på landbrugsarealerne som et jordforbedrende produkt, idet at biokul styrker jorden, huser bakterier og holder på fugten” fortæller projektleder Kristian Riisager og fortsætter:
”Materialets kemiske struktur gør det svært for mikroorganismer i jorden at tilgå og omsætte kulstoffet. Nedfældet i jorden er biokullet en madpakke for årtiers, måske århundreders, plantevækst. Kulstoffet i biokullet vil tilgå jorden i en form, som ikke nedbrydes af mikroorganismer eller som opløses i vand.”
Da biomassen i sig selv kan betegnes som en CO2-neutral ressource, der som plante i vækstperioden optager CO2, vil projektets kombination af biogas og pyrolyse potentielt medvirke til at gøre den behandlede biomasses CO2-aftryk negativt.
Første i verden
Ved at kombinere et biogasanlæg med pyrolyse, forudser projektholdet en række fordele – både i forhold til energiudnyttelse, men også i forhold til kapacitet på biogasanlægget.
Først og fremmest anslår og projektet, at det vil være i stand til at fordoble energiudbyttet pr. ton biomasse, hvilket forventes at halvere CO2-udledningen fra restprodukterne.
Ved at koble pyrolyse på biogasanlægget, vil det samtidig give mening at fjerne biomassen fra forrådnelsestankene tidligere, når forrådnelseshastigheden begynder at aftage. Dermed øges biogasanlæggets kapacitet, idet opholdstiden i forrådnelsestankene reduceres. Samtidig vil den rå biogas fra pyrolyseanlægget, der tilbageføres biogasanlægget, øge anlæggets naturgasproduktion yderligere.
Koblingen af biogasanlæg med pyrolyse er ikke set tidligere, hvilket gør Vrejlev Energi til det første anlæg i verden, der afprøver den nye kombination af teknologier.