Nasjonal konferanse om biogass og miljø

Præsentationer af emnet: "Nasjonal konferanse om biogass og miljø"— Præsentationens transcript:

1 Nasjonal konferanse om biogass og miljø
Lokalsamfunnets ansvar og muligheter Fordele ved biogas – for jordbruget og for samfundet Udbredelse af biogasanlæg og perspektiverne for øget biogasproduktion i Danmark Ørland, Norge 11. – 12. mai, 2009 Jens Bo Holm-Nielsen, Aalborg Universitet + Branchef. for Biogas

2 Development in global mean temperature
Brancheforeningen for Biogas Source: IPCC

3 Scenarios for the global mean temperature
Ørland Brancheforeningen for Biogas

4 Changes in the water balance in the 2050’ties
Brancheforeningen for Biogas

5 Fremtidige samfundsudfordringer
Mindske afhængigheden af fossil energi Gøre fødevareproduktionen mere bæredygtig Forbedre næringsstofhusholdningen Mindske lugtgener Fastholde beskæftigelse Bedre ressourceudnyttelse Energi, næringsstoffer, jord, penge Udvikle nye vidensbaserede industrier Mindske udslippet af drivhusgasser Hidtil fokus på energisektoren Nu fokus på de tre B’er Bønder, Biler og Boliger Brancheforeningen for Biogas

6 Fremtidige samfundsudfordringer
Mindske afhængigheden af fossil energi Gøre fødevareproduktionen mere bæredygtig Forbedre næringsstofhusholdningen Mindske lugtgener Fastholde beskæftigelse Bedre ressourceudnyttelse Energi, næringsstoffer, jord, penge Udvikle nye vidensbaserede industrier Mindske udslippet af drivhusgasser Hidtil fokus på energisektoren Nu fokus på de tre B’er Bønder, Biler og Boliger Løsningen ligger i det 4. B: Biogas Brancheforeningen for Biogas

7 Biogas for a sustainable clean environment
and renewable energy production LIGHT PHOTOSYNTHESIS O2 CO2 ANIMAL MANURE H2O BIOFERTILISER CHP-GENERATION BIOGAS AS VEHICLE FUEL BIOGAS PLANT ORGANIC WASTE Source: JBHN/TAS Brancheforeningen for Biogas

8 Brancheforeningen for Biogas
Estimated amounts of animal manure in EU-27 (based on Faostat, 2003) Country Cattle Pigs Cattle manure Pig manure Total manure [1000Heads] 1000livestock units [106 tons] Austria 2051 3125 1310 261 29 6 35 Belgium 2695 6332 1721 529 38 12 49 Bulgaria 672 931 429 78 9 2 11 Cyprus 57 498 36 42 1 Czech R. 1397 2877 892 240 20 5 25 Denmark 1544 13466 986 1124 22 46 Estonia 250 340 160 28 4 Finland 950 1365 607 114 13 3 16 France 19383 15020 12379 1254 272 300 Germany 13035 26858 8324 2242 183 232 Greece 600 1000 383 83 8 10 Hungary 723 4059 462 339 7 18 Ireland 7000 1758 4470 147 98 102 Italy 6314 9272 4032 774 89 17 106 Latvia 371 436 237 Lithuania 792 1073 506 90 Luxembourg 184 85 118 Malta 73 Netherlands 3862 11153 2466 54 75 Poland 5483 18112 3502 1512 77 33 110 Portugal 1443 2348 922 196 Romania 2812 6589 1796 550 40 52 Slovakia 580 1300 370 109 Slovenia 451 534 288 45 Spain 6700 25250 4279 2107 94 140 Sweden 1619 1823 1034 152 23 26 U.K. 10378 4851 6628 405 146 155 EU-27 91364 160530 58348 13399 1284 295 1578 Brancheforeningen for Biogas

9 Energy potential of pig and cattle manure in EU-27
Total manure Biogas Methane Potential [106 tons] [106 m3] [PJ] [Mtoe] 1,578 31,568 20,519 827 18.5 Methane heat of combustion: 40.3 MJ/m3; 1 Mtoe = 44.8 PJ Assumed methane content in biogas: 65% Actual 2008 production of biogas in EU 27: Mtoe EU forecast Mtoe Manure potentials Mtoe Organic waste and byproducts Mtoe Crops and crop residuals Mtoe Total long term forcast Biogas Mtoe Biogas can cover 1/3 of EU’s total RES 20% demands year 2020 Biogas Production & Forecast: Brancheforeningen for Biogas

10 Brancheforeningen for Biogas
- Manure - Food waste Organic by-products Crops AD Co-digestion - heterogeneous feedstock’s Dette slide viser hvor heterogent biomasse feedstocks er af natur. Det er en umulighed at lave kemiske analyser der vil give et sandt og fuldgyldigt billede af de kemiske indholdsværdier!!! Brancheforeningen for Biogas

11 Perspektiver ved biogasudbygning
Miljøbeskyttelse Billigt klimainstrument Drikkevand og vandmiljø Lugtgener i lokalmiljø Forsyningssikkerhed Stabil indenlandsk VE Beskæftigelse og eksport Eksport af biogasteknologi m.v. Husdyr- og fødevareproduktion Brancheforeningen for Biogas

12 Status for biogas Brancheforeningen for Biogas
Status for biogas Fællesanlæg og gårdanlæg Fælles- og gårdanlæg Husdyrgødning Organisk affald Ialt     21 biogasfællesanlæg  60 gårdbiogasanlæg Brancheforeningen for Biogas

13 Stor landmandsinteresse
Stor landmandsinteresse Nye miljøkrav – næringsstoffer og drivhusgasser Vandramme-, Habitat- og nitratdirektiv Vandmiljøplan 4 ff. Behandling før udspredning? Metan, lattergas, kulstofpulje Behov Reduktion i lugtgener Omfordeling af gylle Fjernelse af overskud (N/P) Genanvendelse af P (ressource) Nyttiggørelse af N (miljø, økonomi) Holde hus med kulstofpulje                             Fællesanlæg  Gårdanlæg  Projekter 99-08 Brancheforeningen for Biogas

14 Stor landmandsinteresse
Stor landmandsinteresse Nye miljøkrav – næringsstoffer og drivhusgasser Vandramme-, Habitat- og nitratdirektiv Vandmiljøplan 4 ff. Behandling før udspredning? Metan, lattergas, kulstofpulje Behov Reduktion i lugtgener Omfordeling af gylle Fjernelse af overskud (N/P) Genanvendelse af P (ressource) Nyttiggørelse af N (miljø, økonomi) Holde hus med kulstofpulje Regeringen januar 2007: Biogasproduktion skal tredobles før 2025 (50 anlæg)                             Fællesanlæg  Gårdanlæg  Projekter 99-08 Brancheforeningen for Biogas

15 Stor landmandsinteresse
Stor landmandsinteresse Nye miljøkrav – næringsstoffer og drivhusgasser Vandramme-, Habitat- og nitratdirektiv Vandmiljøplan 4 ff. Behandling før udspredning? Metan, lattergas, kulstofpulje Behov Reduktion i lugtgener Omfordeling af gylle Fjernelse af overskud (N/P) Genanvendelse af P (ressource) Nyttiggørelse af N (miljø, økonomi) Holde hus med kulstofpulje Regeringen januar 2007: Biogasproduktion skal tredobles før 2025 (50 anlæg)                     Forlig om elafregning 21. februar 2008         Fællesanlæg  Gårdanlæg  Projekter 99-08 Brancheforeningen for Biogas

16 Biogas og biogas med separation
Husdyrgødning – fra landbrugets problem til en samfundsressource Brancheforeningen for Biogas

17 Samfundsmæssige fordele ved biogas
Samfundsmæssige fordele ved biogas Fællesanlæg og gårdanlæg Billigt Kyotoredskab El og varme 220 pct. reduktion 40 kr. pr. tons CO2-reduktion Transport 167 pct. reduktion kr. pr. tons Drivhusgasreduktion Brancheforeningen for Biogas Kilder: FOI og Wells to wheels

18 Samfundsmæssige fordele ved biogas
Samfundsmæssige fordele ved biogas Fællesanlæg og gårdanlæg Billigt Kyotoredskab 40 kr/ton Genanvendelse af affald billigt alternativ for industri højere gasproduktion nye typer animalske biprodukter energiafgrøder fiberfraktion af gylle slet fra naturområder økologisk jordbrug Brancheforeningen for Biogas

19 Samfundsmæssige fordele ved biogas
Samfundsmæssige fordele ved biogas Fællesanlæg og gårdanlæg Billigt Kyotoredskab 40 kr/ton Genanvendelse af affald billigt alternativ for industri højere gasproduktion nye typer animalske biprodukter energiafgrøder fiberfraktion af gylle slet fra naturområder økologisk jordbrug Brancheforeningen for Biogas

20 Samfundsmæssige fordele ved biogas
Samfundsmæssige fordele ved biogas Fællesanlæg og gårdanlæg Billigt Kyotoredskab 40 kr/ton Genanvendelse af affald Effektiv omfordeling af gylle fra husdyrbedrifter til planteavlere fra stald til gylletank i mark i lastbiler jævnt over året tilbyder miljøteknologi til alle bedrifter uanset størrelse Brancheforeningen for Biogas

21 Samfundsmæssige fordele ved biogas
Samfundsmæssige fordele ved biogas Fællesanlæg og gårdanlæg Billigt Kyotoredskab 40 kr/ton Genanvendelse af affald Effektiv omfordeling af gylle Deklareret gødningsindhold Fri for ukrudt og patogener Kg/ton Total N: 5,0 NH4-N: 4,0 P: 0,9 K: 2,8 Brancheforeningen for Biogas

22 Samfundsmæssige fordele ved biogas
Samfundsmæssige fordele ved biogas Fællesanlæg og gårdanlæg Billigt Kyotoredskab 40 kr/ton Genanvendelse af affald Effektiv omfordeling af gylle Deklareret gødningsindhold Fri for ukrudt og patogener Mindre lugt ved udbringning Lettere at få afsat gyllen Brancheforeningen for Biogas

23 Samfundsmæssige fordele ved biogas
Samfundsmæssige fordele ved biogas Fællesanlæg og gårdanlæg Billigt Kyotoredskab 40 kr/ton Genanvendelse af affald Effektiv omfordeling af gylle Deklareret gødningsindhold Fri for ukrudt og patogener Mindre lugt ved udbringning Lettere at få afsat gyllen Højere kvælstofudnyttelse Lavere udvaskningsrisiko Mulighed for separation Brancheforeningen for Biogas

24 Økologisk biogas Udfordringer i økologien Mulighed
Uafhængighed af konventionel husdyrgødning Uafhængighed af fossil energi Mulighed Afgasning af grøngødning, naturslet m.v. Flytter næringsstoffer i sædskiftet Øger gødningsværdien af næringsstofferne Brancheforeningen for Biogas

25 Biogas og gylleseparation
Biogas og gylleseparation Afgasset gylle Fiberfraktion Dekanter Væskefraktion God gødning - miljømæssigt og socialt Alle miljø-problemer. 80 pct. af kvælstoffet Næsten kun ammonium Næsten handelsgødning 70 pct. af fosforen 15 pct. af volumen Biobrændsel/gødning? Brancheforeningen for Biogas

26 Biogas Brancheforeningen for Biogas
Omfordelings- og behandlings-central for husdyrgødning Gylle, fiberfraktion, andre biomasser Omfordeling og fjernelse af overskud El, varme og transportbrændstof Vandmiljø, klima, lugt Tilbyde sig til at aftage fibre Afgiftsfri fiberforbrænding (afgassede) Handlingsplan for biogas og fiberforbrænding Biogas langsigtet løsning Tidsbegrænset forbrænding af rå fibre Udvidet anvendelse af biogas Lokalt og fjernere fra biogasanlæg Kraftvarme og transport Biogasfællesanlæg  Anlægsbehov (eks)                      Brancheforeningen for Biogas

27 Hvor skal biogassen anvendes?
Hvor skal biogassen anvendes? Decentral kraftvarme Direkte transmission Billigst og mest simpel Lokal indpasning? Via naturgasnet? Mulighed for lagring Bedre varmeudnyttelse? Opgradering dyr Nedgradering af naturgas Transportbrændstof Mest effektive biobrændstof Brancheforeningen for Biogas

28 Brancheforeningen for Biogas
Ribe Biogas; 15 years of production, m3 / day. Source J. B. Holm-Nielsen, Bioenergy Dept., SDU, Denmark. .

29 Brancheforeningen for Biogas
Source: T. Al Seadi, Department of Bioenergy, SDU, Denmark

30 Brancheforeningen for Biogas
Source: T. Al Seadi, Department of Bioenergy, SDU, Denmark

31 Brancheforeningen for Biogas
Source: T. Al Seadi, Department of Bioenergy, SDU, Denmark

32 Konklusion Biogas er en effektiv konverteringsteknologi, der omdanner biomasse til højværdi energi til el, varme og transport samt miljøvenlig gødning Omdanner lavværdige råvarer med høj effektivitet Fleksibel og stabil forsyning – el, varme, transport Brobygger i energisektorens behov fra nutid til fremtid Kraftvarme og transport Forbrændingsmotorer og brændselsceller Stationære og mobile anlæg Samtidig med de løser en række andre vigtige opgaver Klima, vandmiljø, erhvervsudvikling Brancheforeningen for Biogas

33 Scenarium for mere bioenergi fra landbruget (i dag ca. 24 PJ)
Scenarium for mere bioenergi fra landbruget (i dag ca. 24 PJ) Areal 1000 ha 80% af kornhalm 27 PJ 80% af rapshalm PJ 75% af husdyrgødn. biogas PJ Fiberfraktion afbrændes 3 PJ 100% rapsolie til energi 5 PJ 50% af brak energiafgrøder PJ 15% af kornareal energiafg PJ 75% af græsareal på lavbund 5 PJ 40% af §3 arealer PJ Total PJ 125 57 224 115 138 659 Næsten 2/3 af energien på 1/3 af arealet GIS-analyse – fx Region Midt – eller særlige arealtyper, beliggenheder e.a. kan lægges ind Nuværende teknologistade Kilde: Århus Universitet og Fødevareministeriet, jan. 2008 Brancheforeningen for Biogas

34 Brancheforeningen for Biogas

35 Brancheforeningen for Biogas
The Green Biorefinery From ideas, brainstorms, lab scale, scale up tests to full scale reality takes more than 10 years! Source: P. Kiel & J.B. Holm-Nielsen University of Southern Denmark 1994. Project for the Danish Board of Technology, Brancheforeningen for Biogas

36 Brancheforeningen for Biogas
Konklusionen i dette projekt er at Syddanmark uden problemer kan levere 50% af energibehovet til 1.2 mill. indbyggere via VE fra Vind on- & off-shore og Bioenergi; eksisterende og fra 10% landbrugsareal – hvilket er helt realistisk at gå efter år 2020 – 2025! Brancheforeningen for Biogas

37 Brancheforeningen for Biogas
Danish Biomass Action plan for the Power Plants from the 90.tie’s continues at full speed! The next 10 years by DongEnergy and Vattenfall at all central power plants Example: Strawbarn Unit 2, Avedøre, DongEnergy – tons of straw per year Brancheforeningen for Biogas

38 Scenario for the energy future in Denmark
Energy unit: PJ 2007 2025 Biomass 101 200 Windpower 30 90 Solarpower ~0 75-100 -photovoltaic -passive Hydropower -Wave Geothermal Fossil fuels 650 Total consumption 600 Source; JBHN – Centre for Bioenergy, AAUE/SDU, Esbjerg 2007 Brancheforeningen for Biogas

39 Biogas and biogas + separation, upgrading facilities
Animal manure – from farming problems to society resources! Brancheforeningen for Biogas