Advanced

Biogas från Skånsk betblast - potential, teknik och ekonomi

Kreuger, Emma LU ; Prade, Thomas; Björnsson, Lovisa LU ; Lantz, Mikael LU ; Bohn, Irene; Svensson, Sven-Erik; Lindkvist, Anders and Hörndahl, Torsten (2014) 93.
Abstract (Swedish)
Sammanfattning

I Skåne odlas 34 500 ha sockerbetor för sockerutvinning och i Sverige 36 000 ha

(Jordbruksstatistik årsbok 2014). Vid insamling och rötning av blasten från betorna i

Skåne skulle drygt 200 GWh biogas kunna produceras per år och driva minst 19 000 bilar

eller 1000 bussar. Men idag lämnas den i fält.

Tidigare studier har visat att betblast från sockerproduktion är på gränsen till lönsamt att

skörda och använda för biogasproduktion (Lantz, 2013b). I det här projektet har flera

forskare, en biogasproducent och en representant för betodlarna gemensamt tagit fram

och undersökt ett par förslag för hur skörd, lagring och rötning av betblast kan

... (More)
Sammanfattning

I Skåne odlas 34 500 ha sockerbetor för sockerutvinning och i Sverige 36 000 ha

(Jordbruksstatistik årsbok 2014). Vid insamling och rötning av blasten från betorna i

Skåne skulle drygt 200 GWh biogas kunna produceras per år och driva minst 19 000 bilar

eller 1000 bussar. Men idag lämnas den i fält.

Tidigare studier har visat att betblast från sockerproduktion är på gränsen till lönsamt att

skörda och använda för biogasproduktion (Lantz, 2013b). I det här projektet har flera

forskare, en biogasproducent och en representant för betodlarna gemensamt tagit fram

och undersökt ett par förslag för hur skörd, lagring och rötning av betblast kan

genomföras och hur olika tillvägagångssätt påverkar kostnader och klimatpåverkan. Dessa

innefattar en jämförelse av två olika skördekedjor och undersökning av effekterna av att

fraktionera betblast före lagring och rötning på; biogasproduktion, ekonomi och

klimatpåverkan. För dessa beräkningar antogs att endast betblast rötades i en

biogasanläggning med en årlig produktion om 172 TJ (48 GWh) metan. Effekterna av att

introducera icke fraktionerad och fraktionerad betblast i en samrötningsanläggning

analyserades också. Dessutom arrangerades en skördedemonstration i oktober 2013 i

samarbete med Skånska Biobränslebolaget (länk till video). Analysen av skördeteknik har

begränsats till skörd av blast från betor odlade för sockerproduktion, vilket är det som

görs i Sverige idag. Om sockerbetor odlas endast för biogasproduktion kan andra

skördetekniker för betor och blast vara aktuella.

Studien har visat att när biogas från betblast ersatte fossil energi som drivmedel så sänktes

utsläppen av klimatgaser kraftigt, med 80 %. Därmed uppfylldes EUs hållbarhetskriterier

för biodrivmedel, både enligt dagens direktiv (35 % reduktion) och föreslagna framtida

(60 % reduktion). Viktigt i detta sammanhang är att blasten är en restprodukt och den

konkurrerar inte om åkermark för livsmedelsproduktion.

I Skåne skulle ca 200 GWh biogas kunna produceras från betblast vid dagens

sockerbetsproduktion. Men, även för den andel av blasten som skördas under september

(motsvarande ca 40 GWh), då det är mer gynnsamt än vid senare skörd, är det svårt att

hitta ekonomisk hållbarhet.

Studien tyder på att kostnader och klimatpåverkan är de samma om betblast fraktioneras

eller ej. I fallstudien framkom att fraktionering av betblasten gav praktisk möjlighet att ta

emot mer material i den studerade samrötningsanläggningen. Vätskefraktionen kunde då

ersätta vatten i förbehandlingen och mera torrsubstans (TS) kunde tas emot med den fasta

fraktionen innan uppehållstiden begränsade mängden i rötningsprocessen. Att ersätta

vatten i förbehandlingsanläggningen ger mindre kapitalkostnader per producerad MWh

jämfört med om man skulle röta denna fraktion i en dedikerad anläggning. Men, inte

heller i fallstudien medförde fraktionering lägre kostnader per producerad mängd metan.

Blastskörden visade sig vara högre i september, 3,6 ton torrsubstans per hektar (t TS/ha),

än i oktober, 3,2 t TS/ha, vilket gör det fördelaktigare att samla in blast i september än

oktober. Av de skörde- och transportkedjor som teoretiskt utvärderades i projektet var det

ekonomiskt mest fördelaktigt med en skördekedja där en mindre mängd blast samlades in

(55 % av tillgänglig mängd) för att minimera maskinernas väntetider. Alternativet har

dock nackdelen att en större andel kvarlämnad blast gör att en större andel av fältets ytafår ojämn förfruktseffekt i efterföljande gröda jämfört med ett scenario då större andel av

blasten samlas in.

Priset för skörd (i september) och lagring beräknades till 1,7–2,1 kr/kg TS både med och

utan fraktionering. Detta är högre än det pris som tidigare beräknats (Gissén et al. 2014),

vilket bedöms som underskattat.

Tester av fraktionering av betblast gjordes i liten skala med en äppeljuicepress.

Metanpotentialtester gjordes på de olika fraktionerna. Pressning av strimlad blast (13 %

TS) gav en vätskefraktion (7 % TS) motsvarande en fjärdedel av våtvikten och 3 fjärdedelar

återstod som fast fraktion (15 % TS). Den fasta fraktionen gav dubbelt så högt

metanutbyte per kg våtvikt som vätskefraktionen, men ingen signifikant skillnad i

metanutbyte per kg organiskt material. Ingen inverkan av sortval på betblastskörden eller

metanutbyte per kg organiskt material kunde hittas vid test av fem sockerbetssorter som

förädlats fram för sockerproduktion.

När fraktionerad blast används kan möjlighet finnas att dubbelanvända lager för den våta

fraktionen och rötrest. Det gäller även för andra flytande substrat som behöver lagras.

Studien visar att dubbelanvändning kan påverka investeringskostnaderna för rötrestlagret

signifikant och en närmare undersökning av om det är praktiskt möjligt vore intressant.

När flera positiva faktorer samspelar kan det finnas möjlighet att med dagens

förhållanden producera biogas som biodrivmedel från betblast på ett ekonomiskt hållbart

sätt. Exempel på identifierade positiva faktorer är: högt blastutbyte, användning av

underutnyttjade jordbruksredskap, rötning i befintliga anläggningar för att fylla ut

substratluckor, korta transportsträckor och direktanvändning av färsk betblast utan

lagring. Det är troligtvis endast för en liten del av den totala mängden blast som tillräckligt

många positiva faktorer samspelar för att den idag ska kunna vara ekonomiskt intressant

att använda för biogasproduktion. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
organization
publishing date
type
Book/Report
publication status
published
subject
keywords
betblast, biogas, biogasproduktion, metan, rötning, restprodukt, ekonomi, teknik, skörd, fraktionering
categories
Popular Science
volume
93
pages
70 pages
publisher
Miljö- och energisystem, LTH, Lunds universitet
external identifiers
  • other:ISRN LUTFD2/TFEM—14/3084-SE+(1-60)
ISSN
1102-3651
ISBN
978-91-86961-19-0
language
Swedish
LU publication?
yes
id
c7a4632d-f8a9-42b1-94f1-4df6c295c78f (old id 5336629)
date added to LUP
2015-05-04 13:20:53
date last changed
2016-04-15 23:44:59
@techreport{c7a4632d-f8a9-42b1-94f1-4df6c295c78f,
  abstract     = {Sammanfattning<br/><br>
I Skåne odlas 34 500 ha sockerbetor för sockerutvinning och i Sverige 36 000 ha<br/><br>
(Jordbruksstatistik årsbok 2014). Vid insamling och rötning av blasten från betorna i<br/><br>
Skåne skulle drygt 200 GWh biogas kunna produceras per år och driva minst 19 000 bilar<br/><br>
eller 1000 bussar. Men idag lämnas den i fält.<br/><br>
Tidigare studier har visat att betblast från sockerproduktion är på gränsen till lönsamt att<br/><br>
skörda och använda för biogasproduktion (Lantz, 2013b). I det här projektet har flera<br/><br>
forskare, en biogasproducent och en representant för betodlarna gemensamt tagit fram<br/><br>
och undersökt ett par förslag för hur skörd, lagring och rötning av betblast kan<br/><br>
genomföras och hur olika tillvägagångssätt påverkar kostnader och klimatpåverkan. Dessa<br/><br>
innefattar en jämförelse av två olika skördekedjor och undersökning av effekterna av att<br/><br>
fraktionera betblast före lagring och rötning på; biogasproduktion, ekonomi och<br/><br>
klimatpåverkan. För dessa beräkningar antogs att endast betblast rötades i en<br/><br>
biogasanläggning med en årlig produktion om 172 TJ (48 GWh) metan. Effekterna av att<br/><br>
introducera icke fraktionerad och fraktionerad betblast i en samrötningsanläggning<br/><br>
analyserades också. Dessutom arrangerades en skördedemonstration i oktober 2013 i<br/><br>
samarbete med Skånska Biobränslebolaget (länk till video). Analysen av skördeteknik har<br/><br>
begränsats till skörd av blast från betor odlade för sockerproduktion, vilket är det som<br/><br>
görs i Sverige idag. Om sockerbetor odlas endast för biogasproduktion kan andra<br/><br>
skördetekniker för betor och blast vara aktuella.<br/><br>
Studien har visat att när biogas från betblast ersatte fossil energi som drivmedel så sänktes<br/><br>
utsläppen av klimatgaser kraftigt, med 80 %. Därmed uppfylldes EUs hållbarhetskriterier<br/><br>
för biodrivmedel, både enligt dagens direktiv (35 % reduktion) och föreslagna framtida<br/><br>
(60 % reduktion). Viktigt i detta sammanhang är att blasten är en restprodukt och den<br/><br>
konkurrerar inte om åkermark för livsmedelsproduktion.<br/><br>
I Skåne skulle ca 200 GWh biogas kunna produceras från betblast vid dagens<br/><br>
sockerbetsproduktion. Men, även för den andel av blasten som skördas under september<br/><br>
(motsvarande ca 40 GWh), då det är mer gynnsamt än vid senare skörd, är det svårt att<br/><br>
hitta ekonomisk hållbarhet.<br/><br>
Studien tyder på att kostnader och klimatpåverkan är de samma om betblast fraktioneras<br/><br>
eller ej. I fallstudien framkom att fraktionering av betblasten gav praktisk möjlighet att ta<br/><br>
emot mer material i den studerade samrötningsanläggningen. Vätskefraktionen kunde då<br/><br>
ersätta vatten i förbehandlingen och mera torrsubstans (TS) kunde tas emot med den fasta<br/><br>
fraktionen innan uppehållstiden begränsade mängden i rötningsprocessen. Att ersätta<br/><br>
vatten i förbehandlingsanläggningen ger mindre kapitalkostnader per producerad MWh<br/><br>
jämfört med om man skulle röta denna fraktion i en dedikerad anläggning. Men, inte<br/><br>
heller i fallstudien medförde fraktionering lägre kostnader per producerad mängd metan.<br/><br>
Blastskörden visade sig vara högre i september, 3,6 ton torrsubstans per hektar (t TS/ha),<br/><br>
än i oktober, 3,2 t TS/ha, vilket gör det fördelaktigare att samla in blast i september än<br/><br>
oktober. Av de skörde- och transportkedjor som teoretiskt utvärderades i projektet var det<br/><br>
ekonomiskt mest fördelaktigt med en skördekedja där en mindre mängd blast samlades in<br/><br>
(55 % av tillgänglig mängd) för att minimera maskinernas väntetider. Alternativet har<br/><br>
dock nackdelen att en större andel kvarlämnad blast gör att en större andel av fältets ytafår ojämn förfruktseffekt i efterföljande gröda jämfört med ett scenario då större andel av<br/><br>
blasten samlas in.<br/><br>
Priset för skörd (i september) och lagring beräknades till 1,7–2,1 kr/kg TS både med och<br/><br>
utan fraktionering. Detta är högre än det pris som tidigare beräknats (Gissén et al. 2014),<br/><br>
vilket bedöms som underskattat.<br/><br>
Tester av fraktionering av betblast gjordes i liten skala med en äppeljuicepress.<br/><br>
Metanpotentialtester gjordes på de olika fraktionerna. Pressning av strimlad blast (13 %<br/><br>
TS) gav en vätskefraktion (7 % TS) motsvarande en fjärdedel av våtvikten och 3 fjärdedelar<br/><br>
återstod som fast fraktion (15 % TS). Den fasta fraktionen gav dubbelt så högt<br/><br>
metanutbyte per kg våtvikt som vätskefraktionen, men ingen signifikant skillnad i<br/><br>
metanutbyte per kg organiskt material. Ingen inverkan av sortval på betblastskörden eller<br/><br>
metanutbyte per kg organiskt material kunde hittas vid test av fem sockerbetssorter som<br/><br>
förädlats fram för sockerproduktion.<br/><br>
När fraktionerad blast används kan möjlighet finnas att dubbelanvända lager för den våta<br/><br>
fraktionen och rötrest. Det gäller även för andra flytande substrat som behöver lagras.<br/><br>
Studien visar att dubbelanvändning kan påverka investeringskostnaderna för rötrestlagret<br/><br>
signifikant och en närmare undersökning av om det är praktiskt möjligt vore intressant.<br/><br>
När flera positiva faktorer samspelar kan det finnas möjlighet att med dagens<br/><br>
förhållanden producera biogas som biodrivmedel från betblast på ett ekonomiskt hållbart<br/><br>
sätt. Exempel på identifierade positiva faktorer är: högt blastutbyte, användning av<br/><br>
underutnyttjade jordbruksredskap, rötning i befintliga anläggningar för att fylla ut<br/><br>
substratluckor, korta transportsträckor och direktanvändning av färsk betblast utan<br/><br>
lagring. Det är troligtvis endast för en liten del av den totala mängden blast som tillräckligt<br/><br>
många positiva faktorer samspelar för att den idag ska kunna vara ekonomiskt intressant<br/><br>
att använda för biogasproduktion.},
  author       = {Kreuger, Emma and Prade, Thomas and Björnsson, Lovisa and Lantz, Mikael and Bohn, Irene and Svensson, Sven-Erik and Lindkvist, Anders and Hörndahl, Torsten},
  institution  = {Miljö- och energisystem, LTH, Lunds universitet},
  isbn         = {978-91-86961-19-0},
  issn         = {1102-3651},
  keyword      = {betblast,biogas,biogasproduktion,metan,rötning,restprodukt,ekonomi,teknik,skörd,fraktionering},
  language     = {swe},
  pages        = {70},
  title        = {Biogas från Skånsk betblast - potential, teknik och ekonomi},
  volume       = {93},
  year         = {2014},
}