Dong: Sådan brygger vi 5,4 millioner liter halmbenzin

Ikke langt fra kulhavnen i Kalundborg står et skinnende pumpeanlæg på en forblæst byggeplads. Herfra vil de første dråber klar sprit i form af halmbaseret bioethanol senere på måneden strømme over i en Statoil-tankvogn og markere, at Danmark med ét slag er blevet frontløber inden for kommerciel produktion af den nye generation af biobrændstoffer.

Anlægget, som det Dong Energy-ejede selskab Inbicon står bag, skal i hidtil uset stor målestok producere andengenerations bioethanol, som gør produktion af biobrændstof mere bæredygtig end tidligere.

Samtidig indtræder Danmark i den eksklusive gruppe af lande, der kan udnytte restprodukter fra eget landbrug til kommerciel brændstofproduktion.

Læs også: Sådan virker Dong Inbicons bioetanol-anlæg

På det nyanlagte værk markerer halmlageret i den ene ende og brændstofpumpen i den anden ende yderpunkterne i en produktionslinje, som i løbet af de seneste 18 måneder er blevet opbygget, og som cirka fem dage efter at de første halmballer ruller ind i snittemaskinen, afleverer den færdigproducerede ethanol i tankanlægget under brændstofpumpen.

Kapløb med tiden

Cirka 15 patentansøgninger beskytter de mange innovative maskin- og procesteknologier, som er udviklet fra bunden af Inbicons ingeniører.

»Opbygning af en integreret produktionslinje i denne store målestok til bioethanol af restprodukter fra landbruget er jo aldrig prøvet før noget sted i verden. Derfor har vores ingeniører siden 2004 arbejdet i et kapløb med tiden for at udvikle den teknologi, som skal sikre vores ambition om at bringe ressourceforbruget ved ethanolproduktion helt i bund,« siger Inbicons vice president, Benny Mai, der siden begyndelsen har været ansvarlig for byggeriet af det nye anlæg.

En af de helt store teknologiske udfordringer har været at udvikle et maskineri, som gør det muligt at foretage en kontinuerlig indfødning af halmen i den såkaldte hydrotermiske reaktor, hvor halmen skal varmebehandles i 10-15 minutter under et tryk på cirka 15 bar og ved cirka 185 grader celsius.

»Det er et eksempel på én af de problemstillinger i produktionen af andengenerations bioethanol, hvor der bare ikke fandtes en eksisterende produktionsteknologi, som vi kunne købe, fordi vi ikke ville acceptere stort energiforbrug og store vedligeholdelsesomkostninger. Teknologien sparer også på dampforbruget under indfødningen. Derfor måtte vi i gang helt fra bunden,« fortæller Benny Mai.

Nødt til at opfinde den dybe tallerken

Den forbehandlede halm, som kommer ud af den hydrotermiske reaktor, har et højt tørstofindhold (mellem 30 og 40 procent), hvilket danner basis for lavt forbrug af vand og energi gennem hele processen.

Efter den hydrotermiske forbehandling kan cellulosefibrene nedbrydes til sukre ved hjælp af enzymer. Men at enzymbehandle den forbehandlede halm med et så højt tørstofindhold var også en produktionsteknologi, som det ikke var muligt at købe sig til. Også her måtte ingeniørerne begynde fra bunden.

»I 2004 begyndte vi at eksperimentere med en helt almindelig cementblander. Så vi smed vores forarbejdede halm ned i cementblanderen og eksperimenterede med forskellige tilsætninger for at prøve os frem,« forklarer Benny Mai.

Disse eksperimenter blev siden til en kontinuert fritfaldsblander med et rumindhold på 60 kubikmeter, som er hjertet i den enzymatiske hydrolyse.

Med indvielsen af Inbicon placerer Danmark sig som en suveræn etter med det indtil videre største produktionsanlæg inden for andengenerations bioethanol.

Men amerikanske virksomheder følger lige i hælene. I USA satses der nemlig stort på på produktion af både første- og andengenerations bioethanol. Her satser de store virksomheder på fra 2012 at have igangsat kommerciel produktion af andengenerations bioethanol i stor målestok.

FAKTA: Inbicon

*** Årlig produktion:** 5,4 millioner liter bioethanol, som sælges til Statoil, der blander ethanolen i benzinprodukter.

*** Råmateriale:** Fire ton halm i timen, svarende til 30.000 ton halm om året. Enzymer leveres både af Danisco Genencor og Novozymes.

*** Øvrige produkter:** Forarbejdningen af de 30.000 ton halm om året resulterer i to restprodukter:
1: Lignin, der laves til 8.250 ton biopiller om året. Vil blive brugt som brændsel på kulkraftværker.
2: 11.000 ton C5 melasse, der vil blive brugt som dyrefoder eller til fremstilling af biogas.

*** Fremtiden:** Selv om Inbicon går i kommerciel drift, er det alligevel et demonstrationsanlæg, fordi hovedformålet er at vise potentielle kunder i for eksempel USA eller Brasilien en forretningsmodel for ethanolproduktion og integration med et eksisterende kraftværk med stor overskudsproduktion af varme fra elproduktion. Anlægget skal derudover bruges til at videreudvikle teknologien.

Emner : Bioethanol
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Har aldrig forstået ideen med bioethanol eller biodiesel. Det er jo en kulbrinte lige som alle andre fossile brændstoffer der frigiver CO2 under forbrænding - så hvordan medvirker det til at reducere CO2 udlednngen?

C_2 H_5 OH_{(l)} + 3O_{2(g)} ===> 2CO_{2(g)} + 3H_2 O_{(l)} + varme

Bioethanol er derfor en meget viledende betegnelse idet fåt får folk til at tro at det gavner naturen. Derudover så fjerner man kulstoffet fra markerne og hvordan påvirker det markens økologiske ballance.

Bioethanol er selvfølgelig smart hvis man tror at vor olieresurserne snart bliver udtømt - men så bør det vel hedde erstatningsbenzin.

  • 0
  • 0

Det meste af kulstoffet kommer vel sådan set ikke fra marken, men fra luften via fotosyntesen af CO2. Det der er det største problem er vel at ekstraktere mineralerne og nærringstofferne så disse kan komme ud af marken igen, hvilket det ikke kan hvis vi bare brænder halmen af på vores varmekraftværker.

  • 0
  • 0

Kan det passe at virkningraden på bioetanol anlægget i Kalundborg baseret på masse er 14 % (5400000 liter etanol,78 kg/liter etanol/30000000 kg halm) og baseret på energi er 22 % (5400000,7825 MJ/kg etanol/3000000016 MJ/kg Halm?

Eller er der en misforståelse et sted?

  • 0
  • 0

Kan det passe at virkningraden på bioetanol anlægget i Kalundborg baseret på masse er 14 % (5400000 liter etanol,78 kg/liter etanol/30000000 kg halm) og baseret på energi er 22 % (5400000,7825 MJ/kg etanol/3000000016 MJ/kg Halm?

Eller er der en misforståelse et sted?

  • 0
  • 0

Nu skal man lige huske de 8250 ton biopiller, som vel også har en brændværdi omkring 15Mj/Kg, og melassen, som jeg ikke kender brændværdien af. Men i alle fald mistes noget, og det er da værd at overveje, om det ikke var bedre at futte halmen af direkte til varme og El. Der er så vidt jeg ved plads nok på diverse kraftværker. Det der så spares i olie/gas kan jo så bruges til bilerne i form af benzin/diesel.

  • 0
  • 0

Svend De lignin der kommer ud af processen kommer ud som slam med et tørstofindhold på ca 25-35 % og i den tilstand har det en brændværdi på ca 3 MJ/kg. Det skal så tørres for at kunne brændes og det kræver energi og enorme tørre anlæg. Hvis der anvendes spildvarme fra et kraftværk er spildet ikke så stort idet det energispild der opstår alene er den energi der ikek kan produceres når spildvarmen kondenseres ved ca 200 grader i stedet for at dampen køles ved havvand. Under alle omstændigheder er slam med 30 % TS noget der i alle andre sammenhænge har en negativ økonomisk værdi.

Men min pointe er at hvis virkningsgraden på primærproduktet er 14-22 % er der så ikek en melasse fabrik der som biprodukt producerer etanol?

Og hvad er de reele omkostninger til at producere Etanol med en sådan process?

  • 0
  • 0

Kan det passe at virkningraden på bioetanol anlægget i Kalundborg baseret på masse er 14 %

Passer vist fint når vi ser ethanol alene. Halm indeholder omkring 40% cellulose som kan nedbrydes til glukose og forgæres. En gæring giver så vidt jeg husker ca. halvt så meget ethanol som der er brugt glukose. Der vil nok altid være lidt cellulose som ikke bliver hydrolyseret.

Det vigtige i denne forbindelse er at resten af halmen jo ikke er spildt. Faktisk kan man jo sige denne metode konkurerer mindre med fødevarer end direkte afbrænding af halmen, da melasen jo bruges som foder.

  • 0
  • 0

Der må da findes billigere og mere effektive måder at lave foder på. Og der går vel lige lidt tilvænning før vi føler os trygge ved at spise enzymrester fra 2gen enzymer -kan jeg forestille mig.

Og flydende brændsel kan produceres meget mere effektivt ved hjælp af en termokemisk konverteringsproces.

Efter mit bedst skøn ligner det en produktionspris på 50 kr pr liter etanol.

  • 0
  • 0

halmen skal jo transporteres til værket, ethanol slammen osv skal transporteres væk igen. ender det ikke i minimal gevinst med al den fragt af tingene ??

  • 0
  • 0

Og der går vel lige lidt tilvænning før vi føler os trygge ved at spise enzymrester fra 2gen enzymer -kan jeg forestille mig.

Nu er det dyrefoder enzymresterne havner i, men vi spiser nu allerede mange naturlige og tilsatte enzymer. Det har aldrig vakt den store ballade.

  • 0
  • 0

halmen skal jo transporteres til værket, ethanol slammen osv skal transporteres væk igen. ender det ikke i minimal gevinst med al den fragt af tingene ??

Det kommer an på bioethanolfabrikkens størrelse. Jo større opland, jo større mere transport. Det er selvfølgelig en begrænsning for producenten. Omvendt ville det måske betyde flere arbejdspladser i udkantsdanmark. Ja, i Danmark i det hele taget.

  • 0
  • 0

...ender det ikke i minimal gevinst med al den fragt af tingene ??

  • mere interessant forekommer det at være, hvor megen 'procesenergi', der medgår - helst sammenlignet med energiforbruget ifm. konventionel brændstoffremstilling. Endvidere kunne det være interessant at vide, i hvilket omfang bioethanol kan udnyttes i processen!
  • 0
  • 0

mere interessant forekommer det at være, hvor megen 'procesenergi', der medgår - helst sammenlignet med energiforbruget ifm. konventionel brændstoffremstilling. Endvidere kunne det være interessant at vide, i hvilket omfang bioethanol kan udnyttes i processen!

Der bruges en del varme til forbehandlingen og destilationen. Den fremstilles mest hensigtsmæssigt med ligninfraktionen, evt. ubehandlet halm. Ikke bioethanol.

Forresten, mht. transport, så er situationen jo den samme hvad enten man vil lave bioethanol af halmen eller kraftvarme.

  • 0
  • 0

Kan med stor fordel proppes i et maskineri som dette indtil vi for nogen bedre alternativer. For mig at se er dette en god løsning i Danmark, vi har overskydende vindmølle strøm og for meget halm. Et godt skridt når man ikke kan lave alle biler elekstriske natten over.

  • 0
  • 0

Der bruges en del varme til forbehandlingen og destilationen. Den fremstilles mest hensigtsmæssigt med ligninfraktionen, evt. ubehandlet halm. Ikke bioethanol

  • det gør det jo kun bedre! :)

Forresten, mht. transport, så er situationen jo den samme hvad enten man vil lave bioethanol af halmen eller kraftvarme

  • vel kun under den forudsætning, at der etableres nogenlunde lige så mange bioethanol-anlæg som kraftvarmeværker (og at disse placeres nogenlunde ligedan)(?) En forudsætning som næppe umiddelbart opfyldes!
  • 0
  • 0

Claus Jeg har hørt at anlægget i Kalundborg koster ca 500 mio kr alt inclusive

Hvis man regner med at fremstille 5,4 mio liter etanol er det 100 kr pr liter alene i afskrivning !!

Forrentning er vel 25-40 mio kr afhængigt af hvilken rente man regner med.

30.000 tons halm koster 25 mio kr.

Og lidt drift og lidt bøvl

Så er 50 kr pr liter vel meget passende hvis anlægget fungere i 4 år før det skrottes.

Har du bedre funderede tal?

  • 0
  • 0

Hvis man regner med at fremstille 5,4 mio liter etanol er det 100 kr pr liter alene i afskrivning !!

  • hovsa!: I artiklen står tydeligt:

Årlig produktion: 5,4 millioner liter bioethanol, som...

  • så selv med din (noget 'konservative'?) forudsætning om fire års driftsperiode reducerer dette vel i ét hug afskrivningen til 25 kroner/liter? :)

(Mon ikke også anlægget - hvis det iøvrigt 'virker' - vil(le) kunne producere i en længere periode??)

Men som artiklen også fremhæver, er der tale om et demo-/udviklingsanlæg, så HVIS det danner udgangspunkt for en på sigt mere rentabel produktion, er høje initialomkostninger vel ganske acceptable??

  • 0
  • 0

Har du bedre funderede tal?

Jeg opponerede først og fremmest imod at du fremkom med de 50 kr/L uden at forklare noget som helst om hvor tallet kom fra.

En analyse der fornylig har været omtalt her på siden kom frem til ca. 6 kr/L. Link: http://ing.dk/artikel/103788-ny-analyse-ha...

Inbicon skriver at anlæget koster 300 mio kr, så det rokker lidt ved din beregning. Jeg tror heller ikke man overføre udgifterne til det første anlæg på alle fremtidige anlæg.

  • 0
  • 0

[quote]Der bruges en del varme til forbehandlingen og destilationen. Den fremstilles mest hensigtsmæssigt med ligninfraktionen, evt. ubehandlet halm. Ikke bioethanol

  • det gør det jo kun bedre! :)[/quote]

Ja. Ifølge inbicon er ligninen nok til at anlægets eget energiforbrug og mere til:

http://www.inbicon.com/Biomass Refinery/Payback/Pages/Bio-energy payback.aspx[/quote]

[quote]Forresten, mht. transport, så er situationen jo den samme hvad enten man vil lave bioethanol af halmen eller kraftvarme

  • vel kun under den forudsætning, at der etableres nogenlunde lige så mange bioethanol-anlæg som kraftvarmeværker (og at disse placeres nogenlunde ligedan)(?) En forudsætning som næppe umiddelbart opfyldes![/quote]

Ja, det er klart. Jeg tror nu godt vi kan forvente en decentral struktur der tager noget hensyn til transporten. Det er jo afgørende for at gøre processen økonomisk. Man kan sammenligne med biogasanlægene, som jo placeres efter råvaren. Meget halm køres vist i dag til Advedøreværket, som jo ikke har marker til alle sider. Det trækker den anden vej.

  • 0
  • 0

Jeg tror det er vejen frem dette produktion af nye biobrændstoffer.... kunne det tænkes at man lavede en forbrændingsmotor/ elværk der køre optimalt på en eller anden rpm. der udnytter optimalt, der så laver EL til nettet + el biler. At det var vejen frem

  • 0
  • 0

Jeg er da helt enig i at det er rimeligt at opponere mod udokumenterede tal i debatten om omkostninger til at producere 2-gen bioetanol. Jeg husker feks "tal" på mellem 1 og 2,35 kr pr liter fra Biogasol for ganske få år siden.

Men hensyn til om mine tal er konservative eller ej virler det optimistisk på mig at tro at et så kompliceret anlæg virker i version 1 uden store og dyre ombygninger. Selv meget simplere anlæg - eksempelvis termiske forgasningsanlæg eller en biopillefabrik - har voldt store udfordringer og er blevet lukket før de tgekniske problemer blev løst. Om det rykker ved mine forudsætninger at anlægget "kun" koster 300 mio kr og ikke 500 mio kr er ikek så relevant. Spørgsmålet for mig er mere om det overhovedet kommer i fuld kommerciel drift. Til sammenligning kan du jo læse lidt om Coskata/Westinghouse nye anlæg til produktion af bioetanol. Rygtet siger at de kun har nået 1 % af den dimensionrede ydelse.

  • 0
  • 0

Sandt nok Thomas. Det er risikabelt at udvikle nye processer. Dog skal vi huske at store dele af processen bygger på særdeles velkendte enhedsoperationer. Gæring og destilation har vi udført i århundreder. Jokeren er nok forbehandlingen af halmen, hvor Inbicon jo hævder at have udviklet en god metode.

Coskata bruger en helt anden proces der går via syngas. Det kan ikke umiddelbart sammenlignes.

  • 0
  • 0

Claus - du har da helt ret i at man har ingen pejlemærker og sammenligningsgrundlag når man betræder nye stier. Men at kalde 2-gen cellulose konvertering for "særdeles velkendte enhedsoperationer" er ikke rigtigt. Indfødning - enzymbehandlingen og udmadningen er mig bekendt aldrig vist i størreskala end få liter etanol pr time. Og ja Coskata bruger en anden men endnu mere velkendt process - plasmaforgasning - så lidt kan man vel godt sammenligne.

  • 0
  • 0

[quote]Har aldrig forstået ideen med bioethanol eller biodiesel. Det er jo en kulbrinte lige som alle andre fossile brændstoffer der frigiver CO2 under forbrænding - så hvordan medvirker det til at reducere CO2 udlednngen?

Fordi det er et lukket kredsløb med kort cyclus:

CO2 -> halm/træ/cellulose -> biobrændstof -> CO2

... på ca. een vækstsæson. [/quote] Det gyldne er, at hvis man anvender CCS i forbindelse med biobrændsteler, i stedet for kulkraft, så bliver resultatet CO2-"negativt" (fjerner CO2 fra atmosfæren)

CO2 -> halm/træ/cellulose -> biobrændstof -> CCS

Så hvis CCS kommer til at virke så effektivt som det loves, så lad os bruge det i forbrindelse med bioenergi, i stedet for som undskyldning for at fortsætte med kulkraft.

  • 0
  • 0

Til diskussionen om virkningsgrader og priser gælder følgende:

For ethanol/foder/fastbrændel processen integreret med et kraftværk er den p.t.på 60-65%. Se: Larsen J et al. 2008. Chemical eng. Techn. 31 765-772

Kigger man imidlertid på systemniveau og betragter udnyttelsen af 1 ha land med vinterhvede til foder og energi ligger den samlede virkningsgrad for energiudnyttelsen på 75-80%. Se: Bentsen NS et al. 2009 Biofuels, Bioproducts and Biorefining 3:521–533

Med den nuværende teknologi og priser på enzymer og halm, ligger produktionsprisen på 5-6 kr.

  • 0
  • 0

Claus - kan du pege på et eneste sted der sandsynliggør at det tal du kommer med har en realistisk mulighed for at blive virkelighed på anlæg nummer 10?

Min vurdering er at du i stærkt undervurderer de udfordrinmger der er for at komme fra rådgiverrapporter og universitetsforsøg til realistiske kommercielle anlæg.

Dine vurderinger af hvad værdien af restprodukterne er holder slet ikke i virkeligheden. Se feks hvordan det gik med Dons Pille fabrik.

Hvis de vurderinger havde bare lidt realisme ville Biogasol jo også have fundet en investor.

  • 0
  • 0

Thomas: Det gælder selvfølgelig ikke for den 1'ste fabrik, men der er lavet rigtig meget arbejde i pilot-skala, og der er særdeles godt styr på alle enhedsoperationerne. Alle tal og beregninger bygger på rigtige forsøg i pilot-skala eller egentlige fodringsforsøg. Nej, jeg undervurderer ikke udfordringerne, de er store, men jeg er begrundet optimist. Selvfølgelig mangler der masser af solidt udviklingsarbejde men opgaverne kan ikke løses hurtigere end den rækkefølge de kommer i.

Læs artiklerne, -der er masser af tal og dokumentation :)

  • 0
  • 0

Jeg tror det er vejen frem dette produktion af nye biobrændstoffer.... kunne det tænkes at man lavede en forbrændingsmotor/ elværk der køre optimalt på en eller anden rpm. der udnytter optimalt, der så laver EL til nettet + el biler. At det var vejen frem

Så kunne man ligesågodt brænde råstoffet af direkte. Det skulle have en større virkningsgrad og bygger mildt sagt på kendt teknologi.

Hovedårsagen til at lave biobrændsel af biomasse er at der skabes et medium, der ikke kan erstattes af el (flybrændstof, store lastbiler, skibe etc)

  • 0
  • 0

Claus Du kan tro jeg læser tallene - og vurderer tallene - og diskuterer med potentielle anlægsbyggere. Men for mig virker det som om de tal jeg ser har en tendens til at negligere de små detaljer som virkeligheden byder på. Et eksempel. Lignin kommer ud som et let klæbende slam med ca 30-35% tørstof. På det tidspunkt skal det tørres og pilleteres før det har en værdi som brændsel. Tørring koster ca 250-350 kr pr tons våd i håndteringsomkstninger + energiforbruget og pilletering koster ca 350-400 kr pr tons tørstof. Energiforbruget kommer fra en kraftværksintegration og sker ved at dampen kondenseres ved ca 10 bar og 200 grader i stdet for 0,3 bar og 70 gtader. der ved falder elvirkninggraden på kraftværksprocessen med 20-25 % - så selv om energien er billigere end hvis den blev fremstillet kun til tørring har den en pris. dvs at prisen for lignin piler er = 3 tons tørring a 450 kr (300 i håndtering + 150 kr for energien) = 1350 kr + 350 kr til pilletering ialt 1700 kr. Energiindholdet er 17 GJ = 100 kr /GJ eller 2,5-3 gange halmprisen. Energiforbruget er ca = mistet el fra kraftværkscyclussen 2 GJ + Egetforbrug til tørring 0,2 GJ + Egetforbrug til pilletering 0,3 GJ Ialt 2,5 GJ el Virkningsgraden ved elproduktion er ca 40 % = 17*0,4= 6,8 GJ DVS ligning et et brændsel der koster ca 3-5 gange så meget som halm (afhængigt af om man regner primær elelr sekundær energi) og har en CO2 reduktionsfaktor og en virkningsrad der er ca 60 %. Hvordan kan nogen påstå at det har en positiv værdi?

  • 0
  • 0

kan man ikke lave en motor der drives udelukkende med ethanol. vagt mindes noget om en der opfandt en men blev holdt ud af benzin selvskaberne.

og hvis tager fejl kan det vel løses. om ikke andet så med brændselsceller.

  • 0
  • 0
  • vel kun under den forudsætning, at der etableres nogenlunde lige så mange bioethanol-anlæg som kraftvarmeværker (og at disse placeres nogenlunde ligedan)(?) En forudsætning som næppe umiddelbart opfyldes!

Det er jo ligemeget med transporten hvis bilerne der transportere halmen mm. tanker op på biobrændselanlægget.

  • 0
  • 0

halm halm halm.... Nu er der andet end halm der er "grønt" affald. Kan dette anlæg også tage imod haveaffald, tang etc? Jeg nævner med vilje tang, da jeg har en fiks ide om al den tang der skyller op i Køgebugt, burde kunne opsamles og køre igennem et sådant anlæg....

  • 0
  • 0

Jeg tror anlæget her er ret specialiseret til halm, men lignende teknologi kan bruges til cellulose fra andre kilder. F.eks. papiraffald, træ eller hø. Tang har en anden sammensætning af kulhydrater som jeg tror det vil være mere ligetil at håndtere i et biogasanlæg.

  • 0
  • 0

Et af formålene med projektet er vel også at få lavet CO2-nedbringelser i transportsektoren. Dertil hjælper det jo ikke meget lige pt. at futte halmen af i kraftværkerne (dette ændrer sig selvfølgelig når og ikke mindst hvis det lykkes af komme i mål med en stor bilpark af el-biler).

  • 0
  • 0

Man bør vil glædes over, at vi nu har et værk, som kan danne grundlag for noget større. Dejligt at læse om fysisk fungerende værker. De første møller var heller ikke perfekte, da vi genoptog teknikken primo firserne.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten