Vad är biogas? Så produceras och används den

Biogas är en förnybar energigas som bildas när organiskt material bryts ned i en syrefri miljö. Gasen består huvudsakligen av metan och koldioxid. Det är metanet som innehåller energin och gör att biogasen kan användas som bränsle.

Biogas kan produceras av exempelvis matavfall, gödsel, avloppsslam och restprodukter från jordbruk och livsmedelsindustri. Produktionen gör det möjligt att omvandla material som annars hade betraktats som avfall till förnybar energi och, i många fall, näringsrik biogödsel.

Hur produceras biogas?

Det vanligaste sättet att framställa biogas är genom en biologisk process som kallas anaerob rötning. Anaerob innebär att processen sker utan syre.

Det organiska materialet förbehandlas och förs sedan in i en sluten rötkammare. Där bryter olika mikroorganismer stegvis ned materialet. Under processen bildas rå biogas, som normalt innehåller metan, koldioxid och mindre mängder vattenånga och andra ämnen.

Metanhalten varierar beroende på råvara och process, men rå biogas från en rötkammare innehåller ofta omkring 55–65 procent metan. Resten består främst av koldioxid.

Processen lämnar även efter sig en rötrest. Om rötresten uppfyller gällande kvalitetskrav kan den behandlas och användas som biogödsel inom jordbruket.

Vad kan biogas tillverkas av?

Biogas kan produceras av flera typer av biologiskt nedbrytbart material:

matavfall från hushåll, butiker och restauranger
gödsel från lantbruk
slam från avloppsreningsverk
restprodukter från livsmedelsindustrin
vegetabiliska restprodukter från jordbruket
slakteriavfall och andra biologiska avfallsströmmar

Vilka råvaror som används påverkar både gasproduktionen, rötrestens egenskaper och anläggningens totala klimatprestanda.

När flera olika råvaror behandlas tillsammans kallas processen ofta samrötning. Genom att kombinera lämpliga material kan anläggningen få en stabilare biologisk process och ett effektivare utnyttjande av råvarornas energiinnehåll.

Vad är skillnaden mellan biogas och biometan?

Rå biogas innehåller både metan och koldioxid. För vissa användningsområden behöver gasen renas och uppgraderas.

Vid uppgraderingen avlägsnas större delen av koldioxiden, vattenångan och andra oönskade ämnen. Resultatet blir en gas med mycket hög metanhalt, vanligtvis omkring 97 procent. Den uppgraderade gasen kallas biometan.

Biometan har egenskaper som ligger nära fossil naturgas. Därför kan den, när den uppfyller tillämpliga kvalitetskrav, användas i befintlig gasinfrastruktur, som fordonsbränsle eller inom industrin.

Biometan kan distribueras på flera sätt:

som komprimerad gas
genom gasnät
som flytande biogas, LBG eller bio-LNG

När gasen kyls ned och övergår till flytande form minskar dess volym. Det gör den särskilt användbar för tunga transporter, sjöfart och andra verksamheter som behöver lagra mycket energi på ett begränsat utrymme.

Biogas, naturgas och fossilgas

Biogas och fossil naturgas består båda huvudsakligen av metan, men de har olika ursprung.

Biogas produceras av biologiskt material som ingår i ett relativt kort kretslopp. Fossil naturgas har däremot bildats under mycket lång tid i jordskorpan och är ett fossilt bränsle.

När fossil gas förbränns tillförs kol som varit bundet i marken till atmosfären. Kolet i biogas kommer i stället från biologiskt material som nyligen har tagit upp koldioxid. Biogas kan därför ge betydligt lägre klimatpåverkan än fossila alternativ, men den totala klimatnyttan beror på bland annat råvara, produktion, transporter, energianvändning och hur metanläckage begränsas.

Vad används biogas till?

Biogas och biometan kan användas inom flera delar av energisystemet.

Transporter

Uppgraderad biogas kan användas som drivmedel i personbilar, bussar och andra gasfordon. Flytande biogas används framför allt inom tunga vägtransporter och kan även användas inom sjöfarten.

Industri

Biometan kan ersätta fossil naturgas som processbränsle och energikälla inom industrin. Metan kan också användas som råvara i vissa kemiska och industriella processer.

Värme och elektricitet

Rå biogas kan förbrännas i en panna för att producera värme. Den kan även användas i kraftvärmeanläggningar som producerar både elektricitet och värme.

Gasnät

Uppgraderad biogas kan matas in i gasnätet om den uppfyller de tekniska kvalitetskraven. På så sätt kan den distribueras till hushåll, industrier och andra användare genom befintlig infrastruktur.

Biogas och cirkulär ekonomi

Biogasproduktion kombinerar avfallshantering, energiproduktion och återföring av näringsämnen.

Organiskt avfall som annars hade behövt hanteras på andra sätt kan användas för att producera energi. Samtidigt kan en godkänd rötrest återföras till jordbruket som biogödsel. Växtnäringsämnen kan därmed återanvändas i stället för att gå förlorade.

När gödsel rötas under kontrollerade former kan metan samlas in och användas som energi. Det kan minska utsläppen jämfört med hantering där metanet annars riskerar att avgå direkt till atmosfären.

Biogassystemet kan därför skapa flera nyttor samtidigt:

behandling av organiskt avfall
produktion av förnybar energi
minskad användning av fossila bränslen
återföring av växtnäring
bättre utnyttjande av lokala resurser

Hur stor klimatnytta ger biogas?

Klimatnyttan måste bedömas ur ett livscykelperspektiv. Det innebär att hela kedjan granskas: råvarans ursprung, transporter, anläggningens energianvändning, eventuella metanläckage, användningen av gasen och hanteringen av rötresten.

Biogas från avfall och gödsel kan ge särskilt stor klimatnytta. Produktionen kan både ersätta fossil energi och minska utsläpp som annars hade kunnat uppstå under avfallshantering eller lagring av gödsel.

Det är samtidigt viktigt att undvika alltför generella påståenden. Klimatresultatet varierar mellan olika anläggningar och råvaror. En väl utformad och effektivt driven anläggning, med kontroll över metanläckage och en genomtänkt användning av rötresten, har bättre förutsättningar att ge hög klimatprestanda.

Andion CH4 och utvecklingen av biogasanläggningar

Andion CH4 Renewables utvecklar, finansierar, äger och driver anläggningar för produktion av biogas och biometan. Företagets verksamhet omfattar flera delar av projektens livscykel, från utveckling och finansiering till byggnation, drift och teknisk optimering.

Anläggningarna är utformade för att behandla organiska restprodukter och omvandla dem till förnybar gas. Andion arbetar även med teknik för förbehandling av avfall, övervakning av rötningsprocessen och hantering av rötrester.

Jonas Martin-Löf är styrelseordförande och vd för Andion CH4 Renewables. Hans arbete är främst inriktat på företagets ledning, finansiering och europeiska expansion inom biogas och biometan.

Sammanfattning

Biogas produceras när mikroorganismer bryter ned organiskt material i en syrefri miljö. Gasen består främst av metan och koldioxid och kan användas för värme, elektricitet, transporter och industriella processer.

När biogasen uppgraderas till hög metanhalt kallas den biometan. Den kan då användas på ungefär samma sätt som fossil naturgas, men produceras av förnybara biologiska råvaror.

Biogasens viktigaste styrka är att samma system kan behandla organiskt avfall, producera förnybar energi och återföra näringsämnen till jordbruket. Därmed kan biogas spela en betydelsefull roll i både energiomställningen och den cirkulära ekonomin.