Halm bliver til bioethanol i Dongs nye trykkoger

Dong Energy har gennem de seneste fem år udviklet nøgleteknologier, som kan blive afgørende for at producere biobrændstof af halm.

Dels er det lykkedes Dongs ingeniører at gennemføre en forbehandling af halm med kogning ved 15 bars tryk ved hjælp af et avanceret slusesystem. Den metode har Dong søgt patent på.

Dels kan Dong gennemføre både trykkogning og den følgende enzymproces med et større tørstofindhold end konkurrenterne. Forbehandlingen sker med 40 procents tørstofindhold, mens enzymbehandlingen af cellulose sker med 25-35 procents tørstofindhold.

DONG Energy Fredericia Udviklingschef Jan Larsen Illustration: Martin Dam Kristensen

»Der er ingen andre, der har spaltet cellulose ved så højt tørstofindhold,« siger udviklingschef Jan Larsen fra Dong bioethanolselskab, Inbicon.

Et højt tørstofindhold betyder, at man kan nøjes med et mindre anlæg til at producere en given mængde bioethanol, brændstoffet som mange ser som benzinens grønne afløser i fremtiden.

Teknologien skal afprøves i stor skala på et demonstrationsanlæg, der skal stå færdigt ved Asnæsværket i Kalundborg i slutningen af 2009. Går alt efter planen, kan licenser til teknologien give Dong meget store indtægter i fremtiden.

Inbicon fokuserer navnlig på at sælge sin trykkogningsteknologi, som er en forbehandling, der smelter lignin, så cellulosefibrene bliver tilgængelige.

»Salg af licenser til teknologien regner vi som vores hovedforretning,« siger adm. direktør Niels Henriksen, Inbicon.

»VDer er en utrolig interesse på alle de store markeder i verden, og vi tror, at nogle vil være klar til at tage en risiko for at være først på markedet med teknologien. Vi er selv meget overbeviste om, at det er en rigtig teknologi,« siger han.

Tre processer

Produktion af ethanol ud fra halm og andet organisk materiale foregår i tre trin: forbehandling, enzymbehandling og gæring. Uden forbehandling og enzymbehandling ville det ikke være muligt at fremstille bioethanol ved den afsluttende gæringsproces.

I forbehandlingen bliver det komplicerede stof lignin smeltet, så der bliver adgang til cellulosefibrene. I enzymbehandlingen sørger enzymer for, at de lange cellulosefibre bliver "klippet over" og omdannet til sukker. Derefter kan der produceres ethanol gennem en gæringsproces.

Dong har valgt trykkogning frem for - som andre gør - at bruge syre i forbehandlingen. Teknologien er blevet udviklet over de seneste fem år på to forsøgsanlæg på Skærbækværket.

Dong kan operere med et meget højt tørstofindhold i enzymprocessen, fordi virksomheden bruger en fritfaldsblander. Den sørger for, at enzymerne bliver blandet godt rundt i massen. Den teknologi er der også søgt patent på.

Det høje tørstofindhold betyder, at Dongs anlæg kan håndtere større mængder halm med et anlæg af given størrelse end konkurrenterne.

Demonstrationsanlæg i Kalundborg

»Vi tror på teknologien, og vi har troet på den her teknologi, længe inden den blev moderne,« siger Niels Henriksen, adm. direktør for Inbicon.

Han begyndte med at arbejde med teknologien som Ibus-projekt i 2003 under Elsam. Siden blev Elsam købt af Dong.

Vi møder Niels Henriksen og udviklingschef Jan Larsen i en stor produktionshal på Skærbækværket. Hallen har tidligere rummet Skærbækværkets Blok 2.

Her har Dong de to tidlige anlæg stående. De kan behandle henholdsvis 100 kg og et ton i timen. Men ingen af dem kan gøre det i en kontinuerlig proces, sådan som det kommende demonstrationsanlæg i Kalundborg vil kunne. Det vil kunne behandle fire ton halm i timen.

Næste skridt bliver et anlæg, der kan tage 20 ton i timen, men ifølge Jan Larsen er der en række forhold, der gør, at man har nøjedes med at opskalere med et mindre spring i første omgang.

Det lille Skærbæk-anlæg fra 2002 bruges stadig til at optimere den biologiske proces.

»Det store anlæg bruger vi til at udvikle det mekaniske,« fortæller kemiingeniør og udviklingschef Jan Larsen.

Oppe i andensalshøjde i det største anlæg viser Jan Larsen, hvordan kraftige hydraulikcylindre tvinger halmen ind, først i en sluse, og derefter ind i selve trykkkammeret:

»Forbehandlingsteknologien er biokemi og nok så meget maskinteknik. Udfordringen har været at få halmen trykket ind mod det høje tryk på 15 bar. Vi har valgt et sluseprincip, og vi har selv undervejs udviklet nogle specielle ventiler til formålet.«

Lignin som brændsel

Den lignin, som i forbehandlingen bliver smeltet af, bruges også. Ligninen sidder som en "lim omkring cellulosefibrene i halmen. Dong bruger ligninen som brændsel i kraftværket. Den udgør 15-20 procent af vægten af den indfyrede halm.

Energimæssigt dækker dets brændværdi mere end energiforbruget ved bioethanolproduktionen. Halmkogeren fungerer med damp fra kraftværket.

Dongs proces arbejder som nævnt med et ekstraordinært højt tørstofindhold i såvel kogetanken som i den efterfølgende enzymtank. Det betyder, at mere halm kan behandles på kortere tid.

»Vi har udviklet teknologien med det høje tørstofindhold over de sidste fem år uden at vores konkurrenter rundt om i verden har været opmærksomme på det. Men nu begynder folk, der interesserer sig for bioethanol, at se værdien i det høje tørstofindhold,« siger Jan Larsen.

Fortsat udvikling

Selv om designet af Kalundborg-anlægget nu er endeligt fastlagt, fortsætter udviklingen af Dongs bioethanolteknologi videre. Men det var nødvendigt for virksomheden at sætte en deadline for at nå at få anlægget færdigt inden FN-topmødet i efteråret 2009.

»Vi udvikler stadig. Vi vil fortsat være omkring 20 medarbejdere på Skærbækværket, der udvikler på anlæggene. Vi har nogle ideer, som vi arbejder på. Det er nødvendigt for internationalt at være på forkant med udviklingen,« siger Jan Larsen.

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

Hvor meget energi spilder vi så ved at lave ethanol af halm? Skal vi mon bruge (tilsvarende) 2 liter olie for at producere 1 liter ethanol? ;)

  • 0
  • 0

Forudsat det faktisk er energimæssigt og økonomisk effektivt: Hvor meget bioethanol har vi potentiale for at få ud af vore totale halmmængde på årsbasis? Kan det holde en eller en million biler kørende? Hvorfor er det slet ikke nævnt i artiklen?

  • 0
  • 0

Hvor meget bioethanol har vi potentiale for at få ud af vore totale halmmængde på årsbasis?

Jeg troede vi, i forvejen, brændte langt, langt det meste, tilgængelige halm af i kraftværker og varmeværker!?!

  • 0
  • 0

Hvor meget energi spilder vi så ved at lave ethanol af halm? Skal vi mon bruge (tilsvarende) 2 liter olie for at producere 1 liter ethanol? ;)

Hvis produktionen er baseret på overskudsvarme på et kraftværk, der ikke er tilknyttet et fjernvarmenet, er det ikke meget, der "spildes".

  • 0
  • 0

man sparer jo netop olie ved at producere ethanol... energien i processen kommer fra halmen selv, dvs. det tørstof som ikke kan bruges til ethanol, og evt. kul eller anden indfyret brændsel. hmm...

  • 0
  • 0

Ulrik Larsen:

man sparer jo netop olie ved at producere ethanol... energien i processen kommer fra halmen selv, dvs. det tørstof som ikke kan bruges til ethanol, og evt. kul eller anden indfyret brændsel. hmm...

Mener du, Ulrik, der er bedre økonomi/fornuft i, at udvinde ethanol af halmen, i forhold til direkte at brænde det af i kraft-varmeværker, som man gør nu, og hvorledes forestiller du dig den, så manglende, halm erstattet?

  • 0
  • 0

Mener du, Ulrik, der er bedre økonomi/fornuft i, at udvinde ethanol af halmen, i forhold til direkte at brænde det af i kraft-varmeværker, som man gør nu, og hvorledes forestiller du dig den, så manglende, halm erstattet?

Er det ikke at blande tingene lidt sammen? "Fornuften"/Økonomien i bioethanol ligger i, at den kan puttes på biler. Hvis vi kun havde elbiler, ville det være en let afgørelse, men det har vi ikke. Fornuften i at bruge halm til det er, at vi ikke behøver at bruge fødevare (majs, sukkerrør) som udgangspunkt, i en tid hvor der er global fødevarekrise. Om der så rent faktisk er økonomi i det, i forhold til at bruge det som brændsel på kraftværker, må vi få at se.

  • 0
  • 0

[quote]Mener du, Ulrik, der er bedre økonomi/fornuft i, at udvinde ethanol af halmen, i forhold til direkte at brænde det af i kraft-varmeværker, som man gør nu, og hvorledes forestiller du dig den, så manglende, halm erstattet?

Er det ikke at blande tingene lidt sammen? "Fornuften"/Økonomien i bioethanol ligger i, at den kan puttes på biler. Hvis vi kun havde elbiler, ville det være en let afgørelse, men det har vi ikke. Fornuften i at bruge halm til det er, at vi ikke behøver at bruge fødevare (majs, sukkerrør) som udgangspunkt, i en tid hvor der er global fødevarekrise. Om der så rent faktisk er økonomi i det, i forhold til at bruge det som brændsel på kraftværker, må vi få at se. [/quote]

Iflg. dansk landbrug er der ca. 1 mio. tons halm, der pt. ikke udnyttes hverken i landbruget eller brændes af i kraftvarmeværker. Den million tons halm kan uden at andet lider afsavn bruges til bioethanol. http://www.dansklandbrug.dk/NR/rdonlyres/5...

  • 0
  • 0

Når man sammenligner direkte afbrændingen af halmen i kraftvarmeværker med 2g-bioethanol produktion skal man huske at se på biprodukterne også. Afbrænding giver aske og røg. Bioethanol giver bærme som biprodukt. Bærme er proteinrigt foder af værdi for landbruget. Det kan tænkes at erstatte en del af vores soja import. Dertil kommer CO2 af høj renhed. Det kan sælges til levnedsmiddelindustrien, bruges i gartnerier mm. På spritfabrikken i Aalborg tjener man vist en del på at sælge det.

  • 0
  • 0

Den nævnte metode er der egentlig intet nyt i, man har for mange år siden benyttet lignenede teknikker for at øge halmens fordøjelighed. Der er rift om halm, men den kan kun bruges en gang. Den største energiudnyttelse får man ved direkte afbrænding, men i regnestykket skal man - som Claus nævner - tage hensyn til biprodukterne. Jeg savner et en analyse af, hvor meget energi, der medgår til de forskellige processer, gerne fra uafhængige kilder så man undgår skønmaleri af meget engagerede forskere. Naturligvis er landbruget interesseret i at kunne sælge halm og forbedre økonomien, men desværre går det ud over en del arealer, hvor en halmnedmuldning vil forbedre jordens dyrkningsegenskaber.

Mvh Per A. Hansen

  • 0
  • 0

Naturligvis er landbruget interesseret i at kunne sælge halm og forbedre økonomien, men desværre går det ud over en del arealer, hvor en halmnedmuldning vil forbedre jordens dyrkningsegenskaber.

Hej Per Det er klart at et evt. behov for halm til jordforbedring kommer i første række, men vil det ikke gå af sig selv? Jeg mener, landmanden er vel den sidste som er interesseret i skade jordbunden.

Jeg kom til at tænke på at vi jo gennem mange år har bragt den relative halmproduktion ned med nye sorter og brug af stråforkorter. Hvordan ser du på perspektivet i at gå et halvt skridt tilbage med det? Jeg er godt klar over at det vil koste ?% af korn-kerne udbyttet, men det kunne måske i fremtiden svare sig hvis halmens værdi økonomisk og for samfundet øges.

  • 0
  • 0

Energieffektivitet er vigtig. Men det undrer mig at der ikke er en mere termodynamisk vinkel på diskussionen.

Hvis energitætheden i ligninfraktionen er energitæt (tør) nok kan den vel bruges i et kraftværk, hvor der f.eks. kan produceres el og damp.

El er den mest højværdige energiform, men med den rette konstruktion kan udtages højtryks damp, som kan bruges til trykkogning af biomassen.

Men biomassen skal jo også køles. Så måske kan varmen herfra bruges til destillation af bioethanolen. Jeg ved ikke ved hvilken temperatur man kører moderne destillation, eller om man bruger andre separationsprocesser, men måske kan spildvarmen herfra kan evt anvendes i et (lavtemperatur) fjernvarmenet.

Den sidste del kunne jo være afgørende for hvor fremtidens biorafinaderier bliver lagt.

I en tid hvor fremtiden ligger i alternative energikilder som vind-, vand- og solkraft til elproduktion,skal vi ikke tænke fremtid i klassisk fossilt fyret kraftvarme.

Alternativt skal vi tænke i udnyttelse af det nogle med foragt kalder lunkent vand til opvarmning, evt. i sammenhæng med varmelagre og varmepumper. Og fremtiden er snart, hvis du investerer i et anlæg med 20 - 30 års afskrivning.

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