Skip to main content
Biogas

Forskere omdanner CO2 til bæredygtige brændstoffer

Teknologien skal snart afprøves på et af Danmarks største biogasanlæg, som ser ind i en fremtid, hvor biogassen ikke blot bliver skabt ud af gylle og kartoffelskræller, men også CO2.

Af Birgitte Dalgaard, , 08-12-2020

Biogasanlæg udleder i dag store mængder CO2. Cirka 40 procent af den gas, som skabes i biogasanlæg, er CO2, og drivhusgassen ryger direkte ud af skorstenen. Men nu er det lykkes forskere fra Syddansk Universitet at omdanne CO2 til bæredygtig energi i form af biometan.

– Vi er meget tilfredse med kvaliteten af vores biometan. Vi er nu oppe på at have 97 procent metan, siger forsker Muhammad Tahir Ashraf fra Institut for Grøn Teknologi, som i over to år har forfinet den teknologi, som kan forvandle CO2 til bæredygtig energi.

Metan udgør de resterende 60 procent af den gas, som skabes på biogasanlæg. Metan har en høj brændværdi, og det er derfor den gas, som ryger videre ud i naturgasnettet under Danmark og giver bæredygtig varme og strøm.

Hvorfor er biometan co2-neutral?

Biometan kaldes også for vedvarende naturgas og produceres ved at opgradere biogas i biogasanlæggene. Metan er en potent drivhusgas, men biometan er CO 2-neutralt, fordi planter optager CO2, når de vokser. Når planterne spises af en gris, ender en del af CO2’en i gyllen. I biogasanlægget omdannes gyllen til biometan og CO2.

Når forskerne med succes kan omdanne CO2 til biometan, ser biogasanlæggene ind i en helt ny æra, hvor de kan udnytte den store mængde CO2, de udleder, til at booste produktionen af biometan.

– Det er positivt, at Syddansk Universitet går foran i udviklingen og medvirker til, at vi nu er godt på vej i retning af en grøn omstilling, hvor ikke mindst lastbiler, skibe og fly kan blive forsynet med grøn energi, siger Frank Rosager, direktør i brancheorganisationen Biogas Danmark.

Måde at lagre vindenergi

På Syddansk Universitet arbejder to mini-reaktorer i døgndrift på at omdanne CO2 til metan. Ved at tilføre brint bliver drivhusgassen CO2 forvandlet til bæredygtig energi, som forskerne håber også kan forsyne lastbiler, skibe og fly med bæredygtige brændstoffer i fremtiden.

– Her i laboratoriet tilfører vi brint direkte, men i fremtidens biogasanlæg vil man udnytte overskydende elektricitet fra vedvarende energikilder som vind- og solenergi til produktion af brint, siger Muhammad Tahir Ashraf.

Han peger på, at man ved at udnytte overskydende vind- og solenergi til at producere metan også løser et andet stort energiproblem.

Energi fra vind kan i dag ikke lagres, men når der er overskydende vindenergi, kan fremtidens biogasanlæg bruge det til at omdanne CO2 til metan, og metan er en gas, som er let at lagre

Muhammad Tahir Ashraf, postdoc

– På den måde virker anlægget som et gasbatteri. Energi fra vind kan i dag ikke lagres, men når der er overskydende vindenergi, kan fremtidens biogasanlæg bruge det til at omdanne CO2 til metan, og metan er en gas, som er let at lagre , siger Muhammad Tahir Ashraf.

Power-to-X

Strøm fra vind og sol kan blive til klimavenligt brændstof til fly, skibe, lastbiler. Teknologien kaldes populært for Power-to-X og betyder i sin simpleste form, at man tager power, en energiform som el, og konverterer den til en anden energiform, altså x.

For de danske biogasanlæg giver projektet mulighed for, at anlæggene bliver centrale i et velfungerende grønt energisystem, hvor sol-, vind- og biogasproduktion spiller optimalt sammen.

– Eftersom Danmark får et stort overskud af el fra sol og vind, peger alle på Power-to-X som fremtidens løsning for grøn omstilling af især den tunge transport. Med projektet her har vi fået Power-to-Metan, hvilket bringer os et stort skridt fremad mod målet, fastslår direktør Frank Rosager.

Klar til stort biogasanlæg

Muhammad Tahir Ashraf kigger på de to reaktorer, som hver indeholder en liter gas.

– Vi har kørt forsøg nonstop i mere end 930 dage, og vi er nu så tilfredse med kvaliteten af metan, at vi i slutningen af året er klar til at afprøve teknologien i to 1000 liters reaktorer hos Nature Energy Holsted, siger Muhannad Tahir Ashraf:

– Vi har kørt mange test for at finde frem til de helt rigtige procedurer for drift og design af reaktorerne. Det er vigtigt, at der er optimalt gang i biogasproduktionen samtidig med, at vi omdanner CO2 til metan.

Biogas bliver en god forretning

Fra rapporten Energiafgrødeanalysen, som Institut for Grøn Teknologi, SDU og Seges, som er en del af Landbrug & Fødevarer, har udarbejdet for Energistyrelsen udregnes det optimale biogaspotentiale i Danmark til at være godt 90 PJ/år.

Rapporten, som udkom tidligere i år, konkluderer, at det tal vil stige til 160 PJ/år, hvis man udnytter potentialet med at omdanne CO2 til metan. Det svarer til omkring 10 gange mere, end biogasproduktionen vurderes at være i perioden 2018-2019.

– Når metanen brændes af og bliver til for eksempel varme, står man igen tilbage med CO2. Man kan forestille sig, at vi på sigt også kan genanvende den CO2 i systemet - eller opsamle fra andre kilder. I det tilfælde er der ingen grænse for produktionen af metan, siger Muhammad Tahir Ashraf.

Vi skal skabe klimamæssigt bæredygtige løsninger, men også økonomisk bæredygtige løsninger, for ellers bliver løsningerne ikke attraktive for private biogasanlæg

Muhammad Tahir Ashraf, postdoc

Dermed er de to reaktorer på laboratoriet på Syddansk Universitet godt på vej til at bane vejen for biogasanlæg 2.0, hvor fremtidens biogasanlæg får et helt andet forretningsgrundlag at stå på, når gylle og madaffald suppleres med CO2.

– Vi skal skabe klimamæssigt bæredygtige løsninger, men også økonomisk bæredygtige løsninger, for ellers bliver løsningerne ikke attraktive for private biogasanlæg.

– Vi har for eksempel haft som mål, at vores færdige løsning på en reaktor kun må fylde 10 procent af biogasanlæggets samlede størrelse. Det mål har vi indfriet, og det er biogasejerne meget tilfredse med, understreger Muhammad Tahir Ashraf.

 

Foto: Klaus Elkær, SDU.

Forskningen er en del af projekt eFuel

  • Deltagere: NGF Nature Energy Biogas A/S, Syddansk Universitet, Danmarks Tekniske Universitet (DTU), Biogasclean A/S, Biogasclean Asis Co., Ltd., ERHVERVSHUS FYN P/S
  • Bevilling: 16,59 mio. kr. fra Det Energiteknologiske Udviklings- og Demonstrationsprogram (EUDP)
  • Læs mere om eFuel
Mød forskeren

Postdoc Muhammad Tahir Ashraf fra SDU Biotechnology, Institut for Grøn Teknologi er ph.d. fra Khalifa University i Abu Dhabi. Han forsker blandt andet i biobrændsel og reaktordesign.

Kontakt

Holdet bag

Forskningen er udført i samarbejde med specialkonsulent Lars Yde, lektor Jin Mi Tiolo, ph.d.-studerende Brian Dahl Jønson, professor Henrik Wenzel og professor Jens Ejbye Schmidt, alle fra Institut for Grøn Teknologi på Syddansk Universitet.

Ansvarlig for siden: Kommunikation

Redaktionen afsluttet: 08.12.2020