En speciel blanding af hårdføre bakterier indgår i en ny proces, der åbner for at omdanne selv de mest genstridige former for biomasse til metan.
De danske biogasanlæg producerer på livet løs, men faktisk er det i dag kun godt halvdelen af energiindholdet fra råvarerne, som kommer med over i gassen. Det skyldes, at en stor del af den biomasse, som anlæggene modtager, ikke kan fordøjes af bakterierne i anlæggene. Det drejer sig bl.a. om halm og anden biomasse med højt lignin-indhold. Lignin er en kulstofforbindelse, og den sikrer planterne mod at blive nedbrudt i naturen.
En ny proces, som er udviklet på DTU Kemiteknik, gør det nu muligt for biogasanlæggene både at udnytte biomassen bedre og samtidig fremstille metan, som har en markant højere værdi end biogas. Med den nye proces indgår tæt på 100 procent af kulstofindholdet fra råvaren i slutproduktet.
I første omgang omdannes biomassen til såkaldt syntesegas ved hjælp af forgasning, hvorefter mikroorganismer omdanner syntesegassen til metan ved fermentering.
”Fermentering sker under milde betingelser. Det vil sige uden forhøjet tryk og med kun let hævet temperatur på 30 til 60 °C. Der er tale om en simpel og billig proces, hvilket gør metoden særligt attraktiv for de mindre biogasproducenter, som der er mange af i Danmark,” siger lektor Hariklia Gavala. Hun leder den biologiske del af projektet Synferon (Optimised Syngas Fermentation for Biofuels Production), som omfatter en række forskningsgrupper på DTU Kemiteknik.
Robuste mikroorganismer
Hariklia Gavala og hendes kolleger har udviklet særlige blandinger af mikroorganismer for at opnå den meget høje omdannelse af kulstofindholdet i biomassen til metan, og forskerne har lagt vægt på, at bakterierne skulle være robuste over for de betingelser, som hersker i et produktionsanlæg.
En anden forudsætning for det høje niveau af omdannelse til metan er en særlig reaktor, hvor forskerne tilsætter brint til processen. Brinten reagerer med CO2’en i syntesegassen, så man får et endnu højere udbytte af metan. Efter en række vellykkede forsøg i laboratorieskala har forskerne bygget en reaktor i demonstrationsskala.
”Med den teknologi, som vi har udviklet, vil det være muligt at udnytte stort set alle former for biomasse som udgangspunkt for at producere metan. Det kan f.eks. være halm, træbriketter eller slam, der er tilovers efter produktion af biogas. Enhver form for biomasse, der har et højt indhold af kulstof og et lille indhold af vand, kan forgasses og blive til syntesegas,” siger lektor Ioannis V. Skiadas, som har ledet udviklingen af den nye reaktor.