METANISERING OG BIOGAS GRØN STRØM NÅR VINDEN IKKE BLÆSER

Relaterede dokumenter
OPTIMERING AF BIOGASPROCESSEN

BRUG AF DRONER I BYGGEBRANCHEN ELLER

Udtræ de n a f le je kontra kte r før kontra ktudløb

Ny beregning af bioforgasningens effekt på kvælstofudvaskning og gødningsvirkning

FORÆLDREINDDRAGELSE I DAGTILBUD (VIDA+) PETER BERLINER & DORTE KOUSHOLT

Gram Skole 2018 (Haderslev)

Skæring Skole 2018 (Aarhus)

MAGT, MINISTRE OG EMBEDSMÆND

Baggrunden for Skole og Forældres politikpapir om forældreansvar er den seneste ændring i Folkeskoleloven, hvor begrebet forældreansvar blev indføjet

Alvorlig konflikt med skole

FREDERIKSSUND KOMMUNE

FREDERIKSSUND KOMMUNE

Baggrundsnotat: "Hvad er grøn gas"

AARHUS UNIVERSITET. Læringsmiljøer i daginstitutioner

POLITIK FOR KVALITET I UNDERVISNINGEN / 2. JUNI Indholdsfortegnelse. Politik for kvalitet i undervisningen

LEDELSE AV INKLUDERING I SKOLEN

AARHUS UNIVERSITET SCHOOL OF BUSINESS AND SOCIAL SCIENCES AU HERNING 24. JANUAR 2013

FREDERIKSSUND KOMMUNE

Hjælp til min datter med dyspraksi

Va ndløbsvedligeholdelse og økologisk kvalitet

G ødningsvirkning og hå ndtering a f mobil grøngødning

KLIMATILPASNING: VIRKEMIDDEL

NÅR DYRENE KOMMER PÅ TVÆRS

Register. I. U d s e n d e l s e r. Rettelser til tjenestedokumenter.

ma 24 - vrij 28 september 2007 Marnix Academie

Holbergskolen 2018 (København)

Biogas. Fælles mål. Strategi

FRA10 TIL 18 UGERS ALDEREN KRAFTFODERPILLER, TMR ELLER BEGGE DELE?

PAUSEN DER BLEV VÆK. Om forestillingen om det effektive menneske og ka rrie re p la nlæ g ning PIA CORT/ PROGRAM FOR LIVSLANG LÆRING AARHUS UNIVERSITY

Den Danske Brint- og Brændselscelledag MeGa-stoRE 2

landinspektøren s meddelelsesblad maj 1968 udsendes kun til Den danske Landinspektørforenings redaktion: Th. Meklenborg Kay Lau ritzen landinspektører

FRA OMSORG TIL RESSOURCER

MARKFRØ UNDER NYE RAMMEBETINGELSER

Udfordringer for dansk klimapolitik frem mod 2030

FREDERIKSSUND KOMMUNE

Dage i København. En film om det, der gør en by. A f Max Kestner

GRØN GAS. Kan biogas gøre naturgassen grønnere? DGF årsmøde Jan K. Jensen, Dansk Gasteknisk Center T E C H N O L O G Y F O R B U S I N E S S

DRAGØR SKOLE, ST. MAGLEBY SKOLE OG NORDSTRANDSKOLEN 2018 (DRAGØR) / 10. DECEMBER

H e a lin g o g s e n fø lg e r a f k ræ ftb e h a n d lin g

Velkommen. scitech.au.dk/ foredrag AARHUS UNIVERSITET

DIDAKTISKE REVOLUTIONER

Skolesamarbejdet i Nord 2018 (10 skoler) (Odense)

REDUKTION AF NITRATUDVASKNINGEN VED OPTIMERING AF JORDENS DENITRIFIKATIONS-KAPACITET

Carsten Rudmose HMN Naturgas I/S

Kobberbakkeskolen 2017 (Næstved)

FRAVÆR, ENGAGEMENT OG SOCIALT MILJØ PÅ DANSKE ERHVERVSSKOLER

ÅRSBERETNING F O R SKAGEN KOMMUNALE SKOLEVÆSEN VED. Stadsskoleinspektør Aage Sørensen

08 October Business Fa ctory. De gode eksempler. Fa c tory. Både ivæ rksæ tter og studerende sa mtidig. Udfordringer. Sneboldeffekten.

Biogas i Danmark hvornår? Michael Dalby, E.ON Danmark Biofuel Seminar, 28. april 2011

Future Gas projektet. Gas som en integreret del af det fremtidige Energisystem

Balancering af energisystemer, gassystemet i fremtiden: grønt, fleksibelt, effektivt

ORGANISATIONENS AKTIVITETER / 27. NOVEMBER Lands møde Foto: Maj Carboni. Organisationens aktiviteter

FREDERIKSSUND KOMMUNE

Biogassens rolle i det integrerede energisystem

Behov for el og varme? res-fc market

FREDERIKSSUND KOMMUNE

KWI GreenHydrogen.dk Elektrolyse og gasnettet

NGF NATURE ENERGY. Brancheforeningen for Decentral Kraftvarme 22. april / V. Forretningsudvikler Morten Gyllenborg

Evaluering af Biogas som Bæredygtig Energikilde til Masanga hospitalet

Danmarks klimaudfordringer. på tung transport. Gastekniske Dage d Christian Ege

BJB T e l: E-m a il: in n ie u w la n d.b e - W e b s it e : - Fa x :

Anvendelse af Biogas DK status

Skalerbare elektrolyse anlæg til produktion af brint i forbindelse med lagring af vedvarende energi

Landinspektørens Meddelelsesblad Den danske Landinspektørforening * Lindevangs Allé Frederiksberg telefon

ÅRSBERET NING F O R SKAGEN SKOLE SKOLEÅRET VED. Stadsskoleinspektør Aage Sørensen

Kronikeromsorg. Visioner for fremtiden. Projektlederdag for projekter om kronisk sygdom i Region Syddanmark d. 9. juni 2011

National strategi for biogas

FORSKNING I MÆLKENS PROTEINER

SYMBIOSEMULIG- HEDER FOR BIOGAS GENERISK CASE

CANNABISDYRKNING I DANMARK

Elevdemokrati vinder DM i skoleudvikling 2017

Gastekniske dage, Billund maj Forgasning vha. overskudselektricitet Af Jens Kromann Nielsen, Teknologisk Institut

Foreløbig strategi for vindkraft og biogas Vestgruppen. Fællesmøde 28. oktober 2014 Jørgen Lindgaard Olesen

Biogas som forretning for et naturgasselskab Foreningen for Danske Biogasanlæg 10. december Administrerende Direktør Bjarke Pålsson

Biogas. Biogasforsøg. Page 1/12

No. 5 I'm An Ordinary Man

Nye Energiteknologier: Danmarks fremtidige energisystem uden fossile brændstoffer Brændselsceller og elektrolyse

Anbefalinger :24

DGF Gastekniske Dage 2014 Præsentation af Hybrid teknologi til små og store anlæg

BRUGERTILFREDSHED 2012 HANDICAP- OG PSYKIATRIOMRÅDET GLADSAXE KOMMUNE

Industriens rolle i biogassektoren som kunde og leverandør

Din indsats. Projekt S.A.G.A. Sortering Af Genanvendeligt Affald. for vores fremtid. gør en forskel

Den danske brint- og brændselscelledag Biocat Power to gas via biologisk metanisering

DET DANSKE MIRAKEL HVAD KAN VI LÆRE? Oplæg til Forskningspolitisk seminar 3. november 2014

HMN Naturgas A/S. Gastekniske dage 2016, Transportsektoren Henrik Rousing

Den Lille Havfrue. Alan Menken/Howard Ashman Arr: Flemming Berg D G G D G. j œ j œ œ. j œ. œ œ œ œ. œ œ œ œœ œ œj G D G G D G. œ œ.

Biogas mulighederne for afsætning. 2. marts Henrik Gunnertoft Bojsen, konsulent

Salme. œ œ. œ œ. œ œœ œ. œ œ œ œ. œ œ. œ œ. œ œ. œ œ. œ œ. œ œ. œ œ. œ œ. œ œ œ œ. œ œ. œ œ œ œ. œ œ. œ œ b œ œ. œ œ. œ œ. œ œ. œ œ. b œ œ œ œ.

Fremtidens supermæ lk

Grøn energi - biogas. Teknologi, Fysik og biologi. Grøn energiproduktion - biogas. Svendborg Htx og Haarhs skole. Grundforløbet, uge

LÆS DENNE PIXI BOG OM ENERGI I NORDJYLLAND FOR AT:

NÅR PATIENTEN HAR PSYKISK SYGDOM

Omegnshistorier. Forstæderne i filmen - filmen i forstæderne. A f Palle Schantz Lauridsen

UNI VERSI TET MEDICIN UDLANDSOPHOLD RASMUS THØGER CHRISTENSEN INTERNATIONAL STUDENTERSTUDIEVEJLEDER PÅ HEALTH OFFICE OF INTERNATIONAL RELATIONS

RANDZONER: FORVENTET EFFEKT PÅ NATUREN I RANDZONER OG PÅ VANDMILJØET

Tid til at revidere vor opfattelse af dem som vigtige drifts- og styringsparametre?

Potentialet for nye biogasanlæg på Fyn, Langeland og Ærø

Årsberetning. Skoleåret

Greenlab opgraderingstilskud til biogas Folketingets Energi-, Forsynings-, og Klimaudvalg

Produktion af biogas fra husdyrgødning og afgrøder i økologisk landbrug

Transkript:

Gastekniske dage, 8.-9. maj, 2018 Billund METANISERING OG BIOGAS GRØN STRØM NÅR VINDEN IKKE BLÆSER Michael Vedel Wegener Kofoed mvk@eng.au.dk

BIOGAS OG METANISERING Opgra de ring af biogas ve d me ta nise ring Ke m isk vs. b iolog isk me ta nise ring Ba rrie rie r for b iolog isk me ta nise ring Re sulta te r for indledende storska la -forsøg med b iome ta nise ring APPLAUSE

BIOGAS EN TEKNOLOGI TIL AFFALDSHÅNDTERING Formålet med biogas er: Affa ldshå ndte ring Energiproduktion I da g hå ndte re s forske llige a ffa ldsprodukte r, fx Afvandet spildevandsslam, Grønne bioma sse r som e nggræ s og ha lm Husdyrgødning Dybstrøe lse fra sta lde Organisk husholdningsaffald Weiland, 2010

BIOGAS EN TEKNOLOGI TIL AFFALDSHÅNDTERING Fra biogas produceres Et næ ringsholdigt restprodukt reduceret volume n Biog a s en blanding af CO 2 (25-60%) og CH 4 (40-75%) Biog a s a fb ræ nd e s loka lt i e n g a smotor e le ktricite t og va rme Kun 11% af den producerede biogas opgraderes til na turga s na turga sne tte t Naturgasnettet muliggør lagring, flytning og anden anvendelse af det producerede gas Weiland, 2010

METANISERING Gas kan opgraderes ved flere forskellige metoder Komme rcie lt tilg æ ng e lig e me tod e r fje rne r norma lt CO 2 fra b ioga sse n Koncentrationen af CO 2 i biogassen kan også nedsæ ttes ved Metanisering Ve d me ta nise ring omsæ tte s CO 2 i b iog a sse n til CH 4 ve d tilsæ tning a f H 2 CO 2 + 4H 2 CH 4 + 2H 2 O

METANISERING POWER-TO-GAS TEKNOLOGI Me ta nise ring er en power-to-ga s te knolog i d e r tilla d e r Reduceret frigivelse af CO 2 Opgradering af biogas na turga s Lagring af elektricitet fra fx vindmøller ved at omdanne den til metan

METANISERING HVORNÅR Strømprise r svinger nogle gange med negative strømpriser Me ta nise ring ka n væ re fa vora be l nå r strømprise n e r la v Dannet naturgas kan 1. g e nd a nne s til e le ktricite t (g rid -b a la ncing ) e lle r va rme 2. Bruges til a ndre formå l, fx tra nsportb ræ ndstof Kilde: Nordpool Med svingende el-p rise r e r me ta nise ring dog ikke nød ve nd ig vis fa vora b e l he le tid e n.

STRØM FRA VEDVARENDE ENERGIKILDER Fremtidig øget afhæ ngighed kan øge svingninger i pris Kilde: Nordpool

METANISERING UDVIKLING AF KOST-EFFEKTIV TEKNOLOGI, DER KAN BENYTTES I PERIODER MED BILLIG STRØM < 100% CH 4 + > 0 % CO 2 50% CH 4 + 50% CO 2 H 2

METANISERING Methanisering vha. brint og CO 2 ske r via Sabatier proce sse n : CO 2 + 4H 2 CH 4 + 2H 2 O Processen kan katalyseres enten Ke misk ka ta lyse ring Biolog isk me ta nise ring (Biome ta nise ring )

KEMISK VS. BIOLOGISK KATALYSE Kemisk katalyse Mod e n te knolog i, d e r ka n ska le re s til ind ustrie l ska la Produce re r ga s me d høj %CH 4 Kræ ve r høje te mpe ra ture r (200-550 C) Ka ta lysa tore r kræ ve r tid til op va rmning fle ksib ilite t Følsomhed overfor urenheder i gassen fx svovlforb ind e lse r Driftssikker teknologi Biologisk katalyse Be g ræ nse t a fp røvning i fuld ska la Kører ved lavere temperatur (37-55 C) Ba kte rie r kla re r skift i H 2 tilsæ tning Er ikke følsomme ove rfor fx svovlforb ind e lse r Kan potentielt udnytte eksisterende re a ktore r Fleksibel teknologi med potentielt lavere CAPEX

BIOMETANISERING H 2 - EN NATURLIG DEL AF ET BIOGAS-SYSTEM Brint (H 2 ) p rod uce re s na turlig t i e t biogas-syste m H 2 e r e t produkt fra ne dbrydning a f de orga niske stoffe r H 2 omdannes sammen med CO 2 til CH 4 via metanogenesen H 2 e r norma lt kun til ste d e i MEGET la ve konce ntra tione r, d a d e e lle rs ville hæ mme nogle af fermenteringsprocesserne Source: Holmes & Smith, 2016

BIOMETANISERING Sammenlignet med den kemiske methanisering så har den b iolog iske me ta nise ring potentielt lavere CAPEX og OPEX MEN kræ ve r yde rlige re forskning-udvikling for udvikling a f en moden teknologi Reaktor performance Hvord a n p å virke r H2-tilsæ tning re a ktore ns pe rforma nce og omsæ tning? Masse-overførsel Hvord a n tilsæ tte r vi tilstræ kke lig e mæ ngde r a f H2 til re a ktore n Hæmmer vi de fermenteringsprocesserne ved tilsætning af store mængder H 2? H 2 har meget lav opløselighed i vand!! Kilde: Benjaminson, 2013

BIOMETANISERING ERFARINGER FRA LABORATORIET Pulse -tilsæ tning a f b rint Biome ta nise ring p rimæ rt i la b ora torie ska la Vise r a t b iome ta nise ring e r mulig t H 2 op ta g e s hurtig t a f mikroorg a nisme rne i sla mme t Tilp a sning til H 2 -tilsæ tning > øge t a nta l metanogener e fte r hve r H 2 -tilsæ tning Selv efter flere dages pause genoptager organismerne hurtigt omsæ tningen af H 2 Nogen ophobning af fede syrer ses proce s-inhib e ring? Masse-overførsel af H 2, ses på nuværende tidspunkt som den største barriere for teknologien Kild e : Agne sse ns et al, 2017

MASSEOVERFØRSEL!! HVORDAN TILFØRER VI NOK H2 TIL MIKROORGANISMERNE!? Mikroorganismerne kan kun omsæ tte opløst H 2 Effe ktiv ove rførse l a f H 2(g) H 2(l) er essentiel for effektiv b iome ta nise ring Øge t ma sse -ove rførse l øg e t mikrob ie l H 2 omsæ tningsra te

MASSEOVERFØRSEL AF H 2 Store mæ ngde r H 2 ska l tilsæ tte s for fuld stæ nd ig op g ra d e ring a f b iog a s CO 2 + 4H 2 CH 4 + 2H 2 O Forskellige tilgange kan benyttes for at optimere gasoverførslen ved b iome ta nise ring fx Reaktor design Inje ktionste knolog i Tryksæ tning a f re a ktore n De lvis re cirkule ring a f g a sse r (og b ioma sse )

Venturi injektor til tilsætning af H 2 Indledende forsøg med fuld -ska la H 2 -inje ktion H 2 inje ktionste knolog i baseret på e t La n d ia Ga smix syste m. Ford e le : Ka n le t re tro-fitte s til eksisterende reaktor Kan monteres udenpå reaktoren Ingen fouling og tilstop ning Be nytte t til a t la ve små b ob le r til b e luftning og flotation

BIOMETHANISERING Forske llig e re a ktor-konfigura tione r for b iome ta nise ring ex situ: Tilførse l a f H 2 + CO 2 ind i e n separat reaktor: in situ: Tilførse l a f H 2 d ire kte ind i hovedreaktoren: Hybrid: Trinvis opgra de ring først i hove dre a ktor og herefter videre opgradering i sekundæ r re a ktor Kild e : Ang e lid a ki et al, 2018

Venturi injektor til tilsætning af H 2 Tilsæ tning a f H 2 i fuld ska la Mål Eva lue ring a f p ote ntia le t for ve nturi-typ e inje ktor til in situ tilsætning af H 2 til en fuld-skala biogasreaktor Analyse af boblestørrelse i laboratorie-skala Motivation for fuld-skala Masseoverførsel er svært at skalere Lab vs. Fuld-skala Væskevolumen: 0,5 L vs 1.100.000 L Væskehøjde: 8 cm vs 1250 cm

FULD-SKALA TILSÆTNING AF H 2 Syv tilsæ tning se ksp e rime nte r 1.200 m 3 the rmofil gyllebaseret biogsreaktor Normal biogasproduktion: 86-310 m 3 / h (40-60% CO 2 ) Tilsa tte volume ne r H 2 : 3.4-33.5 m 3 H 2 (52 C, 1 a tm) Inje ktionsra te r: 20-65 m 3 /h Må ling a f H 2 inje ktionsra te r Bioga sproduktionsra te r Sammensæ tning af udløbsgas

RESULTATER Kun 10-26% a f de n tilsa tte H 2 b le v omsa t Højere g a sflow = højere omsæ tningsrate, men dårligere effektivitet CFD mod e lle ring : Væ ske :g a s flow e sse ntie lt 150 m3/h

BOBLESTØRRRELSE CFD modellering: boblestørrelse er essentielt 2,5 mm 10 mm 40 mm

OPSAMLING The ve nturi inje ktor - simp e l te knolog i til in situ biometanisering Stor-skala forsøg og modellering be hov for me re optime ring ift. bå de drift og udformning a f inje ktor Optime re t ga s:væ ske flow Nyt design af ve nturi-injektorsystemet Be hov for fle re inje ktionspunkte r? Muligheder for kombinering med ex situ syste me r (und e r udvikling ) Ud fordringer me d ma sse -ove rførse l og op time ring a f mikrob iolog ie n udforske s vid e re i nyt samarbejde med Apple

APPLAUSE STABLE GREEN POWER SUPPLY THROUGH DYNAMIC COUPLING OF BIOENERGY TO RENEWABLE ELECTRICITY

APPLAUSE STABLE GREEN POWER SUPPLY THROUGH DYNAMIC COUPLING OF BIOENERGY TO RENEWABLE ELECTRICITY Forskning og udvikling i te knolog i og vid e n til Øg e t b iog a sp rod uktion fra forske llig e bioma sse r Me ta nise ring Nye te knolog ie r til re nsning a f g a s Afp røvning a f forske llig e b ræ nd se lsce lle r Opbygning af fuld -ska la forsknings-re a ktor me d mulig he d for kob ling a f Mindre re a ktore r Inje ktionssyste me r Se nsorsyste me r

TAK TIL La rs Ditle v Mørk Ottose n Laura Mia Agne sse ns Mads Borgbjerg Jensen Michael Vedel Wegener Kofoed mvk@eng.au.dk