Forskere forvandler CO2 til grøn energi
Elpriserne stiger med samme hast som gletsjerne på Antarktis smelter, men forskere på SDU har udviklet en løsning, som forvandler CO2 til biogas. Anlægget forventes at stå klar og kunne tages i brug inden udgangen af 2022.
Tidens største udfordring er de ubegribelige mængder Co2, som vi leder ud i atmosfæren hver evig eneste dag, og som får floder til at udtørre og verdenshavene til at stige.
Aktuelt fylder manglen på gas dog mindst lige så meget i både mediebillede og folks bevidsthed. Derfor kunne man argumentere for, at der ville være tale om det største mirakel siden Jesus forvandlede vand til vin, hvis man kunne omdanne CO2 til naturgas.
Men det kan man faktisk.
Klar med storskala-model, som omdanner CO2 til biogas
SDU-forskere er nemlig klar med storskala-model, som omdanner CO2 fra biogasanlæg til biometan – populært kaldet grøn gas.
På trods af status som grøn energikilde, så udleder biogasanlæg nemlig store mængder CO2. Cirka 40 procent af den gas, som skabes i biogasanlæg, er CO2, som futter ud ad skorstenen og direkte op i atmosfæren. Indtil nu. Nu indfanger forskerne den overskydende CO2 og forvandler den til grøn energi.
Selvom det næsten lyder for godt til at være sandt, så er der ikke tale om et mirakel som ved brylluppet i Kana, men derimod om forskning på højt plan. Videnskab, kort sagt.
”Det er gået rigtig hurtigt. Vi begyndte med kolber på blot 0,3 liter i laboratorierne, men siden er det gået skridt for skridt. Vi har bevist, at det fungerer, derfor er vi nu i gang med at opbygge et demoanlæg i stor skala
Forskerne har i samarbejde med Nature Energy udviklet et rislefilter, som forvandler den overskydende CO2 til grøn gas.
Et rislefilter kender du måske, hvis du har din egen havedam, men derudover er det en kendt teknik, som landets vandværker og rensningsanlæg benytter. Der er tale om et biologisk filter, som ikke blot er mindre energikrævende, men også mere effektivt og miljøvenligt end andre kendte metoder til at omdanne CO2 til grøn gas.
Forskning i overhalingsbanen
Ph.d.-studerende Brian Dahl Jønson har arbejde på projektet de seneste tre år, hvor hans fokus har været på at skalere teknologien op.
- Det er gået rigtig hurtigt. Vi begyndte med kolber på blot 0,3 liter i laboratorierne, men siden er det gået skridt for skridt. Først skabte vi en otte liters reaktor, efterfulgt af to store 1.000 liters pilot-reaktorer. Vi har bevist, at det fungerer. Derfor er vi nu i gang med at opbygge et demoanlæg i stor skala på Glansager Biogas i Sønderborg.
Demo-skalaanlægget kommer til at lyde på tre gange 400 kubikmeter. Potentialet er enormt for Nature Energy, som vil kunne spare 200.000 metriske ton, ved fuldskalaanlæg på alle deres biogasanlæg. Det svarer til den udstødning som 55.000 personbiler udleder på et år.
Nødvendig teknologi
Hvis vi skal holde os under Parisaftalens 1,5 grader celsius, så er det nødvendigt at hive CO2 ud af atmosfæren, konkluderer FN’s Klimapanel i deres seneste rapport. I den sammenhæng er det åbenlyst, at en teknologi, som opgraderer landets biogasanlæg og omdanner CO2’en til grøn gas, allerede inden den forlader skorstenen, er yderst attraktiv.
De klimamæssige perspektiver er altså enorme, men nye teknologier slår sjældent igennem, hvis ikke der er et økonomisk incitamentet til at føre dem ud i livet. Men SDU-forskernes teknologi kan – billedligt talt – forvandle gylle til guld.
Fra gylle til gas
På landet siger man, at ’stanken af gylle er duften af penge’. For selvom vasketøjet skal hentes indenfor, når den knap så liflige lugt fra en gyllespreder på markene breder sig, så ved enhver landmand, at gylle er guldkorn til marken. Men måske gylle kan blive endnu mere værdifuldt i et biogasanlæg.
Kort om biogas som energikilde:
Biogas kan erstatte brugen af fossil naturgas. Biogas er en vigtig grøn energikilde, som kan bidrage til den grønne omstilling af Danmarks energiforsyning.
Det danske gasforbrug forventes allerede i 2030 at bestå af omkring 70 pct. biogas og kun 30 pct. naturgas, hvor det i 2021 bestod af omkring 20 pct. biogas og 80 pct. naturgas. Det vil gøre det danske gasforbrug til Europas grønneste.
Når vinden ikke blæser, mangler vi den strøm, som de forurenende, men stabilt strømproducerende kulkraftværker tidligere leverede. Biogas kan erstatte strømmen fra kulkraftværkerne. Naturgaslagrene Stenlille og Lille Torup rummer gas nok til tre måneders elforbrug, hvilket er mere end rigeligt til at dække behovet.
Danmarks største producent af biogas, Nature Energy, har indgået en stor, langsigtet aftale med energigiganten Shell om eksport af biogas. Biogas er udset til at spille en afgørende rolle, når Danmark skal nå sit ambitiøse klimamål i 2030, men potentialet for produktion i Danmark er allerede så stort, at vi også kan eksportere biogas, forsikrer Nature Energy.
Biogas produceres af kolort og madaffald, og jævnfør dagens gaspriser, så omdanner du ikke blot CO2 fra et skadeligt biprodukt til en resurse, men forvandler også gylle til gas, og skaber dermed et helt nyt og endnu mere attraktivt forretningsgrundlag for landets biogasanlæg.
Projektet handler altså ikke kun om klimamæssig bæredygtighed, men også økonomisk bæredygtighed. Når der både er en økonomisk gevinst og en klimamæssig gevinst, så er der tale om en ren win-win-situation. Ét plus ét giver i dette tilfælde tre.
Kan Aalborg Portland blive biogas-producent?
Og hvor langt rækker perspektiverne egentlig? Kan teknologien bruges andre steder end biogasanlæg? Kan teknologien f.eks. bruges af Danmarks suverænt største CO2-synder, Aalborg Portland, som udleder 2.300.000 ton CO2 om året?
- Det godt lade sig gøre. Det kommer lidt an på, hvilke gasser fabrikkens udledning indeholder. Vores teknologi er baseret på et biologisk filter, og nogle af gasserne kan være giftige for de mikroorganismer, som vi bruger. Men umiddelbart er mit svar ja, siger Brian Dahl Jønson.
Fra CO2 til lagring af vind- og solenergi, samt grønt brændstof
I fremtidens energisystem bliver naturgas et essentielt værktøj til at transportere sol- og vindenergi. Med SDU-forskernes reaktorer vil biogasanlæg kunne udnytte overskydende elektricitet til at omdanne CO2 til grøn gas.
- Det er let at lagre grøn gas. Ved at bygge bro mellem el- og gassektorerne, kan vi løse udfordringen med at gemme energien fra for eksempel vindmøller og solceller, siger Brian Dahl Jønson.
Grøn gas er samtidig en af nøglerne til at producere fremtidens grønne brændstoffer med gylle, og derfor er forskerne særdeles interesserede i at få endnu mere rent metan ud af biogasanlæggene.
Mød forskeren
Brian Dahl Jønson er ph.d.-studerende ved SDU Biotechnology på Det Tekniske Fakultet, SDU.