Biogaspotential hos våtmarksgräs - Biogas Öst

Som beskrivits under stycke (2.1), går teorin för uppskattad biogaspotential ut på att helt
enkelt dela den metaboliska energin för gräset med värmevärdet för metan. En kontroll
kan utföras mot vall där båda energiformer finns angiva i litteraturen. Oensilerad odlad
vall har ett B0 på 0,34 Nm 3 /(kg, TS) (Lehtomäki m.fl.; 2008). Vallfoder av toppkvalitet
har ett metaboliskt energivärde runt 11,7 Mj/(kg, TS) (Lindgren, 1980). Detta ger via
energiomvandlingen ä/ en uppskattad biogaspotential (B0u) på 0,29 Nm 3 /(kg,
TS), det vill säga den uppskattade biogaspotentialerna är ca 15 % lägre än den som
tagits fram med en metanpotentialanalys. Är det en slump? Eller borde det kanske
förhålla sig så? Följande resonemang kan klargöra. En analys av de bägge systemens
(rötprocessen och VOS analysen) delenergikomponenter ger följande:
EB0, energin i metanet från ett fullständigt utrötat gräsmaterial
(biogaspotentialen).
EB0, värme, värmemängd som bakterierna producerar i biogasanläggningen.
EB0, rötrest, kalorimetriskt energiinnehåll i askning av rötresten.
EVOS, gräs, metabolisk energi för gräset framtagen med VOS-analys och används i
energiomvandlingen.
EVOS, CH4, energin i metanet som evakueras ur VOS-provbehållaren.
EVOS, aska, det kalorimetriska energivärdet i det askade restmaterialet från VOSanalysen.
EVOS, värme, värmemängd som bakterierna producerar i provbehållaren.
De bägge systemens totala energi borde kunna likställas enligt Ekvation 3. Vänsterledet
(VL) i Ekvation 3 motsvarar all energi i en anläggning som rötar gräset och högerledet
(HL) motsvarar all energi i VOS-analysen för samma gräs.
EB0 + EB0, värme + EB0, rötrest = EVOS, gräs + EVOS, aska + EVOS, CH4 + EVOS, värme
43
(E3)
Bakterierna i en rötprocess utvecklar extremt lite värme (Jarvis & Schnürer, 2009).
Energitermerna för bakteriernas värmeutveckling är alltså små och står dessutom på var
sin sida om ekvationen. Därmed förmodas de ha liten inverkan på analysen och kan
dessutom antas till stor del ta ut varandra. Detta gör att EVOS, värme och EB0, värme kan
strykas. Då erhålls Ekvation 4.
EB0 + EB0, rötrest = EVOS, gräs + EVOS, CH4 + EVOS, aska (E4)
Idisslare är väldigt bra på att smälta växtmaterial men de klarar inte av allt. Vissa
polysackarider, lignin och vaxer – växternas strukturella komponenter – är fortfarande
osmältbara för dem. I rötkammaren kan det dock ske en ytterligare nedbrytning av
dessa, fast då under en längre tidsperiod (Hobson & Wheatley, 1993). I detta fall
produceras EVOS, CH4 under en betydligt kortare tid (96 h), än EB0 i en biogasanläggning
(600 h). Det är alltså rimligt att anta att EVOS, CH4 också kommer att omsättas till metan i
biogasanläggningen. EVOS, gräs består av upplöst organisk substans. Med samma
resonemang som ovan går det alltså att säga att EVOS, gräs också kommer att omsättas till
metan i biogasanläggningen.