Woodtogas 1 Webben
Fredrik Ek tittar in i den höga containern där komponenterna till gasanläggningen som bäst monteras.
Tema

Mångsidig anläggning
gör både biokol och gas

På Västankvarn i Ingå håller en mångsidig anläggning för tillverkning av biokol, gas och varför inte elektricitet på att ta form. Råvaran är träflis. Det är frågan om en pilotanläggning som byggs av Fredrik Ek och Ott Pärtel inom ramen för utvecklingsprojektet Wood2biogas.

Fredrik Ek är anställd som energirådgivare på Svenska lantbrukssällskapens förbund, SLF. Men han är också delägare i företaget Xylo Gas som utvecklat och byggt flera anläggningar där träflis förädlas till gas som sedan kan användas som bränsle för olika ändamål.

På Västankvarn monteras som bäst de olika komponenterna till anläggningen samman i en hög container som står ute på gårdsplanen. Inne i verkstaden finns färdigt tillverkade behållare, rör, ventiler, transportskruvar och andra delar av rostfritt stål som nu varefter flyttas över till containern och monteras.

De olika komponenterna har till största delen tillverkats på plats inne i verkstaden under det senaste året. Det mesta är skräddarsytt för denna anläggning, det finns få färdiga komponenter att köpa.

Wood2biogas projektet har som syfte att utveckla ny teknologi som förenar förgasning av trä med biogasproduktion. Den anläggning som nu byggs på Västankvarn kommer efter provkörningsstadiet att förflyttas till Vehmais och kopplas samman med en befintlig biogasanläggning. Meningen är att effektivera produktionen av biogas.

– Grovt taget handlar det om att vi matar in den kolmonoxid, vätgas och koldioxid som vår anläggning producerat i rötresten som kommer från biogasreaktorn. På det viset får vi i slutändan ut mera biometan, men gasen kan som sådan också användas för att generera elektricitet och värme i biogasanläggningens kraftvärmeanläggning, berättar Fredrik Ek.

Experimenten med biogasanläggningen i Vehmais sköts av bolaget Doranova, ett företag som bygger och utvecklar biogasanläggningar. Wood2biogas-projektet är ett omfattande projekt med flera medverkande aktörer och finansieringskällor.

SLF och Xylo Gas är med i projektet, men projektledningen sker via yrkeshögskolan Hämeen ammattikorkeakoulu. Dessutom deltar aktiebolagen Doranova och Biopir i projektet. Biopir är det företag som driver biogasanläggningen i Vehmais.

Finansieringen kommer från landsbygdsutvecklingsmedel som kanaliserats via NTM-centralen och från den europeiska investeringsbanken EIP. Finlandssvenska Jordfonden är också med och finansierar projektet.

Flis blir till gas eller biokol

Flismaterialet matas in med skruv till anläggningen via en luftsluss. Det är viktigt att ingen gas läcker ut bakvägen. Sedan matas fliset vidare till en pyrolysskruv, där träet under syrefria förhållande omvandlas till kol. För att alstra den värme som behövs för att få igång processen sker en delvis förbränning av träet. Förutom kol bildas också pyrolysgas vid processen.

– Nu kan vi välja om vi tar ut det förkolnade träet som en slutprodukt i form av biokol, eller så kan vi köra in biokolet i en gasgenerator tillsammans med pyrolysgaserna.

Biokol har det pratats om en del under de senaste åren. Genom att blanda ner biokol i marken kan man öka kolhalten i jorden. Biokol är mycket stabilt och kan hållas oförändrat i marken i hundratals år. Biokolen ger också en porös struktur till marken och kan förbättra vattenhållningen.

Det höga priset gör ändå att biokol i dagens läge i praktiken används i marken närmast vid trädplantering i parker.

Om biokolet däremot förs vidare in i anläggningens gasgenerator tillsammans med pyrolysgaserna blir slutprodukten syntesgas. Syntesgas består av kolmonoxid, väte och koldioxid och är en gas som har stora användningsmöjligheter. Den passar utmärkt att bränna, men används också i stor omfattning i kemisk industri. Bland annat framställs ammoniak och konstgödsel ur syntesgas.

– Det uppstår dessutom alltid värme i processen och vi har också ett system för att tillvarata och utnyttja den extra värmen.

Anläggningen fungerar med svävbäddsteknik

Alla de dekokter man får loss från träet i processen vill man inte ha i den slutliga gasprodukten. Det handlar bland annat om tjära. För att får bort dessa ämnen leds gasen genom en het zon med temperatur långt över 1.000 grader.

Där omstöps gasen kemiskt, så att de långa kolkedjorna i tjäran spjälks upp. Krackning är namnet på processen.

– Från början har vi en lång och spretig tjärmolekyl, men då vi har en tillräckligt het zon i processen så får vi ut kolmonoxid, väte och lite koldioxid. Lite metan finns där med också, berättar Fredrik Ek.

Den anläggning som nu byggs baserar sig på annan teknik än de tidigare anläggningar som Fredrik Ek har varit med att bygga. Tidigare har den tekniska lösningen varit medströms fastbäddsteknik, det system som nu byggs baserar sig på svävbäddsteknik.

– Det gör att vi kommer förbi många krav på flisstorlek och bränslets renhet. Systemet skall klara lite spik och sten i fliset. Vi har inte det problemet att orenheterna samlas på rostern i anläggningen, utan vi får ut dem skilt.

Svävbäddstekniken gör att man kommer upp till en högre enhetseffekt i anläggningen. Med de tidigare anläggningarna som byggts har effekten i praktiken varit på 150-250 kilowatt, nu är målet en effekt på cirka en megawatt.

– Det är också möjligt att göra elektricitet med den här tekniken, med de elpriser vi har nu är det dessutom lönsamt, konstaterar Fredrik Ek.

Det har han erfarenhet av från Qvidja gård, där Xylo Gas tidigare har byggt en gasanläggning. Gasen som framställs i den anläggningen leds till en dieselmotor som byggts om för gasdrift som i sin tur driver en elgenerator.

Man kan också mata in gasen som produceras i en pipeline så att den sedan kan användas på andra ställen som ersättning för olja eller naturgas.

Då planeringen av projektet inleddes var elpriserna låga. Tanken var då att slutprodukten skulle var biokol och gas i olika proportioner.

– Vi har tänkt att vi bygger en anläggning som är flexibel. Med den här tekniken blir förbränningen väldigt ren. Vi gör en gas som vi sedan filtrerar och så bränner vi den. Vid förbränning av kolmonoxid och vätgas uppstår inte sot. Partikelutsläppen blir bara ungefär en procent av vad de är vid vanlig förbränning av trä.

Testfasen kommer igång på våren

Hela pilotanläggningen är konstruerad och byggd från början av Fredrik Ek och Ott Pärtel. Trots att de har stor erfarenhet av förgasningsanläggningar är detta ett helt nytt projekt som säkert kommer att bjuda på många utmaningar.

– Vi har ännu inga erfarenheter av hur denna anläggning fungerar, vi håller ju som bäst på att bygga den. Det kan komma många justeringar ännu innan den fungerar som vi planerat, säger Ek.

Projektet har också stött på motgångar. Efterdyningarna av coronakrisen samt det pågående kriget i Ukraina har gjort att det har varit svårt att få tag på det specialstål som behövs för konstruktionen.

Det har också varit långa leveranstider på andra komponenter, såsom frekvensomvandlare och ventiler. Priset på stål har dessutom gått upp kraftigt.

Meningen är ändå att få igång testfasen under vårens lopp. Då anläggningen är testkörd och förgasningsprocessen optimerad kommer följande del i projektet. Anläggningen i Västankvarn skall då monteras ner så mycket att den går att transportera till Vehmais, där nästa skede vidtar.

I Vehmais kopplas apparaturen samman med en befintlig biogasanläggning. I projektets följande skede undersöker sedan projektparten Doranova hur tillförsel av syntesgas till biogasanläggningen kan öka produktionen av biometan.

Woodtogas 5 Webben
Fredrik Ek och Ott Pärtel har tillsammans konstruerat och byggt flera gasanläggningar.