Sönderdelning av biomassa för småskalig biogasproduktion

Sammanfattning: Med de växande hoten från klimatförändringar är det av största vikt att vi minskar vårt beroende av fossila bränslen och börjar använda oss utav mer förnyelsebara energikällor. En utav dessa förnyelsebara energikällor som för oss närmare ett cirkulärt resurshanteringssystem är produktionen av biogas från biologiskt avfall. Syftet med denna rapport är att bidra till expansionen av i huvudsak den småskaliga biogasproduktionen genom att identifiera kriterier som kopplar minskning av partikelstorlek med energibalansen över biogasproduktionssystemet. Genom att göra detta hoppas vi kunna hitta den optimala partikelstorleken för sönderdelning av substratet. För att uppnå detta gjordes en studie över biogasprocessen och de tillgängliga substraten samt sönderdelningsteknologierna. Denna studie visade att halm, gödsel och utsorterade grödor var några av de huvudsakliga intressanta substraten och att mekanisk sönderdelning är det som främst är lämpligt för småskalig biogasproduktion. Från detta kunde den optimala partikelstorleken identifieras genom att jämföra energin från det ökade biogasutbytet med energiförbrukningen av sönderdelaren, specifikt för substratet halm och sönderdelningsteknikerna hammarkvarn och knivkvarn. Detta resulterade i en optimal partikelstorlek för knivkvarn på 0,26mm och för hammarkvarn på 1,59 mm, dock visade känslighetsanalysen att förändringar i energibalansen kunde ändra hammarkvarnens optimum till en betydligt större partikelstorlek. Även om resultatet tydligt visar att knivkvarnen är överlägsen när det kommer till energieffektivitet finns det flera andra faktorer som påverkar vilken metod som blir mest effektiv för olika förhållanden och substrat, där de två främsta faktorerna är teknologins robusthet och substratets egenskaper som fuktighet och struktur. Det är av yttersta vikt att ökningar i effektivitet som den nämnd ovan görs för att ge biogas en möjlighet att slå sig in på bränsle och energimarknaden samt möjliggöra det till att bli ett viktigt bränsle i framtiden.