Bioflex – biobaserade energibärares bidrag till ett flexibelt energisystem

Högre energiutbyte när två produktionsvägar kombineras

Biovätgas och biogas kan effektivt produceras i en tvåstegsbioprocess som leder till högre kolanvändning (från substratet), högre energiutvinning och mindre emissioner (från rötrester).

Bioflex syftar till att öka flexibiliteten, redundansen och robustheten i energisystemet genom att integrera biologiskt producerade energibärare (biovätgas/biogas) med elektrolytisk vätgas. Genom att kombinera två energibärare har projektet undersökt möjliga synergieffekter mellan de olika produktionsvägarna. Kombinationen av energibärarna görs för att få effektivare resursutnyttjande, ökad andel biobaserad energi och ökad flexibilitet i lokala energisystem.

I projektet har vi genomfört en labb- och pilotstudie av tvåstegsbioprocessen, undersökt synergieffekter och flexibilitet i samspelet mellan bioprocesserna och elektrolys, och genomfört en tekno-ekonomisk analys av systemet samt en aktörsanalys.

Projektets mål har varit följande:

1. Demonstration av tvåstegsbioprocessen kontinuerligt under 1,5 månad, minskning av uppehållstiden för biogasproduktion med 50 procent samt optimering av näringsämnestillförseln
2. Framtagande av en implementeringsplan och rekommendationer till aktörer.

Resultat

Resultaten från labb- och pilotförsöken visar att biovätgas och biogas effektivt kan produceras i en tvåstegsbioprocess och att detta leder till högre kolanvändning (från substratet), högre energiutvinning och mindre emissioner (från rötrester). Jämförelser med befintlig biogasproduktion med samma processvatten tyder på att tvåstegsbioprocessen totalt levererar lika mycket biogas som normalfallet, men mer energi produceras totalt genom att addera biovätgas.

Beräkningar över integration med elektrolytisk vätgas visar att det är gynnsamt att använda restvärme från elektrolys för att värma bioprocesserna, eftersom värmekostnader annars är en stor kostnadspost för tvåstegsbioprocessen.

De teknoekonomiska beräkningarna visar att den stora kostnadsdrivaren för hela systemet är elektrolyssystemet.

Resultaten från aktörsanalysen visar att:

1. Samarbeten är önskvärda för att dela risken med att investera i denna typ av teknik som inte är demonstrerad i större skala. Speciellt krävs det tydliga samarbeten när det är fråga om symbioslösningar.
2. Tydliga spelregler kopplat till policy och regelverk är efterfrågat.
3. Biovätgas är en nisch och dess plats på marknaden behöver utredas vidare.
4. Tvåstegsbioprocessen tillsammans med elektrolys kan öka försörjningsgraden av förnyelsebara energikällor lokalt och därmed öka beredskapen.
5. Replikerbarheten av konceptet med tvåstegsbioprocessen bedöms som hög, då det finns många olika sätt det skulle kunna göras på beroende på lokala förutsättningar, men replikerbarheten minskar med ökad komplexitet i symbioslösningen.

Få reda på mer

Mer information och delrapporter från projektet finns att ta del av på RISE webbplats: Biobaserade energibärares bidrag till ett flexibelt energisystem.