FI EN

Tanka bilen med restprodukter från industrin

18.10.11

Forskare har nått framgång inom utvecklingen av nya drivmedel av avfalls- och restprodukter från industrin. Inom två forskningsprojekt som ingår i Finlands Akademis forskningsprogram Hållbar energi har man forskat kring förädlingen av biobutanol och biogas till fordonsbränsle. Butanolen, som kan utvinnas ur olika restprodukter från livsmedels- och skogsindustrin, tycks lämpa sig väl som bränsle för bensinmotorer. Metan som framställts ur biogas har i sin tur genom livscykelanalys konstaterats vara ett mycket användbart fordonsbränsle tack vare sin effektiva produktionskedja.

”Butanol är ett energieffektivt alternativ och liksom etanol är den lätt att tillverka i industriell skala”, säger professor Ulla Lassi från Uleåborgs universitet. Lassis forskargrupp har undersökt biobutanolens potential som bränsle. Butanol kan framställas mikrobiologiskt genom att råmaterialet bryts ner till socker som vidarebehandlas med mikrober, vilka sedan effektivt förvandlar kolföreningarna till butanol. Butanol innehåller mera kol än vad etanol gör och har därför också ett högre energiinnehåll.

Ett annat sätt att framställa butanol är genom kemisk syntes, där man använder glycerol, metanol eller etanol för att med hjälp av katalysatorer ta fram alkoholer såsom butanol och pentanol som lämpar sig direkt som bränsle. Enligt Lassi kunde det vara kostnadseffektivt att använda glycerol i bränsletillverkningen eftersom den är en biprodukt som uppstår vid tillverkning av biodiesel.

De största utmaningarna i mikrobiologisk butanoltillverkning har att göra med nedbrytningen av det biologiska råmaterialet till socker för vidarebehandling till exempel genom fermentering. Sockerbehandlingen är också en komplicerad och krävande process och under processen bildas också ämnen som förhindrar fermentering. Tillverkningen av biobutanol försvåras ytterligare av att mikrobernas funktion kan försvagas på grund av processens höga lösningsmedelshalt eller i och med att lösningsmedlet kan brytas ner.

”Nyliga framsteg inom forskningen har löst några av dessa problem. För att man ska kunna tillverka nya flytande drivmedel behövs dock helt nya kemiska reaktionsvägar samt därtill hörande utveckling av katalysatorer”, säger Lassi. I forskningsprojektet ingår forskare från Uleåborgs universitet och Åbo Akademi.

Avfallsproducerad gas blir bränsle

I ett finsk-chilenskt forskningsprojekt inom forskningsprogrammet har forskare undersökt hur man genom att ”uppgradera” deponigasen från soptippar kan framställa biogas som kan användas till fordonsbränsle. ”Under de senaste åren har intresset för att nyttiggöra industrins restprodukter inom energiproduktionen ökat påtagligt. I vissa länder har man tagit i bruk denna teknologi i en omfattande skala”, berättar professor Jukka Rintala, som leder projektet.

I tillverkningen av biogas kan man utnyttja många olika typer av material, allt från biologiskt nedbrytbart avfall till energiskog. Rintala förklarar: ”Den biogas som produceras i den här processen är en mångsidig energikälla. Den kan användas till värme- och elproduktion, som fordonsbränsle eller ledas ut i naturgasnätet. Dessutom kan de rötrester som uppstår användas som gödsel eller för jordförbättring.”

Metan som framställts ur biogas har konstaterats vara ett mycket användbart fordonsbränsle tack vare sin effektiva produktionskedja. Metanen uppfyller också EU:s specifika krav för hållbara biobränslen.

Under Rintalas projekt genomfördes experiment på Mustankorkea avfallscentral i Jyväskylä. Experimenten koncentrerades på utnyttjandet av olika föreningar som förekommer i små mängder särskilt i biogas. ”Gasen måste innehålla mer än 95 procent metan för att kunna användas som fordonsbränsle. I vår forskning använde vi oss av en vattenskrubber för att uppgradera gasen så att vi uppnådde en metanhalt på 80–90 procent. Den resterande delen är koldioxid och kväve”, berättar Rintala.

Kväve gör ingen skada i bilmotorn, men det sänker energiinnehållet i den producerade gasen. ”För att nå en högre metanhalt genom denna process borde vi hindra kväve från att komma in i gasupptagningssystemet på soptippar. Koldioxid gör heller ingen skada i motorer, men också den sänker energivärdet.”

Enligt Rintala borde man forska vidare kring hur processparametrar inverkar på gasuppgraderingens kostnader samt hur trycksättningen inverkar på borttagningen av olika föreningar. ”Det enda kravet för biomassa är att mikrober kan bryta ner den i en syrefri miljö. Biomassans sammansättning påverkar nog den slutliga biogasens sammansättning och valet av uppgraderingsteknik. Deponigaser anses kanske vara bland de svåraste att renas och uppgraderas.”

Mer information:

  • professor Ulla Lassi, Uleåborgs universitet, Karleby universitetscenter Chydenius,
    tfn 0400 294 090, ulla.lassi(at)oulu.fi
  • professor Jukka Rintala, Jyväskylä universitet, Tammerfors tekniska universitet,
    tfn 040 506 2425, jukka.rintala(at)tut.fi
  • forskningsprogrammet Hållbar energi: programchef Saila Seppo, Finlands Akademi, tfn 09-7748 8335, saila.seppo(at)aka.fi
    http://www.aka.fi/sv/A/Forskningsprogram/Pagaende/Hallbar-energi/

Finlands Akademi, kommunikationen
Riitta Tirronen
informationschef
tfn 09-7748 8369
fornamn.efternamn(at)aka.fi

 

 

 

  • FINLANDS AKADEMI
  • Hagnäskajen 6
  • PB 131
  • 00531 Helsingfors
Följ oss:
FacebookSlideshareTwitterYoutube
VÄXEL 0295 335 000
REGISTRATORS-
KONTOR
0295 335 049
FAX 0295 335 299
   
E-POST fornamn.efternamn@aka.fi
ÖPPETTIDER mån–fre 8.00–16.15
   
SÖK MEDARBETARE »
KONTAKTINFORMATION & FAKTURERING»
FRÅGA OCH TYCK TILL »