Millioner af år forkortet til 20 minutter: Nyt anlæg omdanner græs til olie

Pilotanlægget måler 3x3x8 meter og er nu klar til at køre. Illustration: Aarhus Universitet

Det tager normalt flere millioner år at lave råolie, men den tid har forskere fra Aarhus Universitet nu kogt ned til 20 minutter.

De har nemlig designet et pilotanlæg, der ved hjælp af enorme tryk og temperaturer kan omdanne biomasser som elefantgræs og gylle til en bioolie, der minder meget om den fossile råolie fra undergrunden. Desuden kræver det kun tre kilo biomasse at lave én liter olie, og det giver mange muligheder.

Læs også: Dansk forsker: Biomasse kan blive en guldgrube

Ib Johannsen, der er lektor i biorefining på Institut for Ingeniørvidenskab på Aarhus Universitet og er med i projektet fortæller, at bioolien blandt andet kan blive til benzin, diesel og en række kemikalier, hvis det efterfølgende behandles på et raffinaderi. Det er ifølge ham generelt meget smartere at anvende biomasse til den slags end til opvarmning.

»Vi får enormt meget energi fra Solen. Derfor er det synd, at man brænder så meget biomasse af bare for at lave termisk energi, som man mere effektivt kan få fra solfangere. Planter er jo elendige solfangere. Så når man har planter og afgrøder, skal man bruge dem til noget mere fornuftigt,« mener han.

Til venstre i billedet kan man lige ane en del af de 120 meter rør, som biomassen skal igennem. (Foto: Aarhus Universitet) Illustration: Aarhus Universitet

120 meter rør genanvender varmen

Anlægget, der står i Foulum, bygger på en teknologi kaldet hydrotermisk forvæskning eller Hydro Thermal Liquefaction (HTL). Forskere har arbejdet med teknologien siden 1970’erne, men indtil nu har den ikke været i nærheden af at blive opskaleret, fordi det ikke har været økonomisk eller energimæssigt rentabelt. Det er det nu.

Læs også: Finsk energiselskab producerer olie af træflis

Forskerne har nemlig designet det store anlæg sådan, at biomassen opblandet med vand bliver ført igennem et 120 meter langt rør, hvor massen opvarmes til omkring 450 grader og kommer under et tryk svarende til 350 bar.

Disse forhold gør, at ilten fjernes fra biomassen og ændrer forholdet mellem brint og kulstof, der resulterer i, at biomassen bliver til råolie. Alt sammen på blot 20 minutter.

Det virkelig smarte ved anlægget er ifølge Ib Johannsen, at det kører i et kontinuerligt flow. Det betyder, at anlægget ikke skal stoppes, hver gang det har arbejdet sig igennem en portion biomasse, og der kan hele tiden fyldes mere biomasse i rørene.

Desuden gør denne metode, at anlægget i højere grad kan genanvende varmen. Når den første portion biomasse er blevet opvarmet til godt 400 grader, bliver varmen i rørene ført tilbage til den varmeveksler, som i starten varmede massen op. Her kan den bruge varmen på at opvarme den næste portion.

Støbejernet, som ligger rundt om rørene, er lavet på en måde, så det kan udvide sig, i takt med at rørene bliver opvarmet. Illustration: Aarhus Universitet

»Vores mål har været at genanvende 85 procent af varmen, og det ved jeg ikke, om vi når i det her anlæg. Lige nu er vi over 70 procent, og det handler i princippet mere om, at det rent faktisk kan lade sig gøre at komme så højt op. Hvis vi laver et større anlæg, er det nok nemmere at komme op på 85 procent,« siger Ib Johannsen.

CO2-neutral bioolie

Det kan måske virke paradoksalt at designe et anlæg, som kan lave råolie, når det i flere lande er et mål at skære ned på forbruget af olie og dermed sænke udslippet af CO2.

Men lige på det punkt minder den almindelige fossile råolie og bioolien ikke helt om hinanden, forklarer Ib Johannsen.

»Tager vi biomasse, omdanner det til olie, og brænder det af i en bilmotor eller laver det til kemikalier, så vil der nok frigives CO2. Men det svarer til den samme mængde, som planterne har samlet op. Vi fjerner derfor ikke CO2, men vi skaber heller ikke mere. Og det er et godt skridt mod at blive mere bæredygtige,« siger han.

Storskala inden for fem år

Det nye anlæg, som indvies i dag, er blot et forskningsanlæg, som skal demonstrere, at teknologien virker. I den forbindelse har forskerne allieret sig med virksomheder som Rockwool og Novozymes og innovationsplatformen BioValue om at lave en række projekter, der kan være med til at få anlægget optimeret.

Læs også: Aalborg Universitet producerer olie af al slags biomasse

»Vi har kørt det første bioolie, og det fungerer. Men fra at det fungerer og virker optimalt, er der altid en masse arbejde. Vi er nødt til at optimere processerne og udvikle det, og se hvordan mekanikken kan blive bedst mulig. Anlægget kan bruges til så mange forskellige ting og anvende forskellige biomasser, og det, synes vi, er spændende,« siger Ib Johannsen.

Men selvom dette anlæg kun er et forskningsanlæg, vurderer Ib Johannsen, at teknologien snart er på et punkt, hvor det kan bruges i stor skala og levere bioolie til industrien. Det er dog ikke i morgen.

»Jeg ser ikke, at der behøver at gå mere end fem år, før det kan komme i stor skala. Det er dog vigtigt at tænke på, at et anlæg som det her vil spille rigtig godt sammen med eksempelvis et biogasanlæg eller et andengenerations-bioethanolanlæg. Jeg kunne godt forestille mig, at der kunne komme et anlæg ved siden af Maabjerg. Det ville være en fin udnyttelse af ressourcerne,« afslutter han.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Det man jagter indenfor oliebranchen er gerne $/bbl. Hvad vil det koste at lave olie med dette anlæg? Det bliver desværre først rigtig interessant når det er økonomisk konkurrencedygtigt. Den grønne samvittighed har desværre vist sig rigtig mange gange ikke at være nok til at drive denne slags teknologier hvis der ikke samtidig er en økonomisk gulerod der følger med.

  • 0
  • 0

Mig bekendt er der opført og kørt med adskillige pilot anlæg af denne slags indenfor de sidste 10-20 år. Det der beskrives i artiklen er gjort mange gange før. Der er INTET NYT I at biomasse kan omdannes til olie med vandige medier i kontinuert flow under højt tryk & temperatur og opsat med varmegenvinding. Ingen af de hidtidige anlæg er blevet opgraderet til storscala anlæg endnu, trods mange bestræbelser! Udviklingsfirmaer - som f.eks. hedengangne SCF-Technologies - var nået meget langt med teknologien, men er gået konkurs. Nok fordi det reelt er for dyrt at lave olie på denne måde!? Artiklen beskriver slet ikke noget om hvori det epokegørende skulle bestå med netop dette mini anlæg på Aarhus Universitet.

  • 0
  • 0

1) Hvordan ændrer man kulstof/brint forholdet uden at tilføje eller fjerne nogen af delene? Fission? Fusion?

2) Solfangere er IKKE rentable, deres død er kun blevet understreget igen og igen de seneste år. De kan give mening hvor man mangler infrastruktur, men ellers ikke.

3) CO2 neutralt? Det forudsætter jo at man planter det man høster - noget der er svært at garantere.

  • 0
  • 0

Jeg så et britisk anlæg der kunne danne benzin ud af luft.

Input var atmosfærisk luft samt 65 kWh energi, og retur fik de 1 L benzin, med 9 kWh energiindhold. Det er smart hvis man vil gemme f.eks. solenergi fra sommer til vinter, og denne solenergi er nær gratis.

Hvad er input og output her?

3 kg biomasse + ? Energi -> 1 kg Olie + ?

  • 0
  • 0

Få lavet en livscyklusvurdering, der som minimum inddrager primærproduktionen af plantemassen (gødskning/pesticider), tilgået energi i omdannelsesprocessen, og vurdering af evt. restprodukter.

Der skal også kigges på brug af evt. kemikalier, og muligvis også en problemstilling hvis der anvendes landbrugsjord, så det fortrænger fødevareproduktion.

Det vil være fedt hvis det viser sig rentabelt (også miljømæssigt).

  • 0
  • 0

»Tager vi biomasse, omdanner det til olie, og brænder det af i en bilmotor eller laver det til kemikalier, så vil der nok frigives CO2. Men det svarer til den samme mængde, som planterne har samlet op. Vi fjerner derfor ikke CO2, men vi skaber heller ikke mere. Og det er et godt skridt mod at blive mere bæredygtige,« siger han.

Det regnestykke kommer an på ret mange faktorer og der skal nogle helt ideelle forhold til at du kan kalde det bæredygtigt, forhold der sjældent er tilstede idag.

Feks. hvad med fosfor og kalium og disse stoffer i biomassen som vi pænt meget kommer til at mangle på længere sigt?

Hvad med det areal du optager for at dyrke biomassen? Det kræver at du har en meget stor biodiversitet for at det er muligt for naturen at lagre kulstof i jorden. Det skal man så også lige tage med i regnestykket, før man kan kalde det bæredygtigt.

  • 0
  • 0

1) Hvordan ændrer man kulstof/brint forholdet uden at tilføje eller fjerne nogen af delene? Fission? Fusion?

Ved at 3kg bliver til 1kg. Kulstoffet opkoncentreres i processen, og de 2kg. restprodukt rummer nok mere brint end det ene kg olie.

2) Solfangere er IKKE rentable, deres død er kun blevet understreget igen og igen de seneste år. De kan give mening hvor man mangler infrastruktur, men ellers ikke.

Du skelner nok ikke mellem solfangere og solceller. Solfangere bruger solens udstråling til opvarmning, solceller til elektricitet. Om det er rentabelt eller ej må du hellere overlade til brugere og investorer at afgøre. Begge dele bliver mere og mere udbredte, og begge dele har væsentligt højere virkningsgrad end grønne planter.

3) CO2 neutralt? Det forudsætter jo at man planter det man høster - noget der er svært at garantere.

Processen er CO2 neutral hvis kulstof forbruget matcher planterne binding af kulstof. I øvrigt kan man sagtens høste uden at så eller plante, f.eks. skov.

Mvh. Peter

  • 0
  • 0

Det regnestykke kommer an på ret mange faktorer og der skal nogle helt ideelle forhold til at du kan kalde det bæredygtigt, forhold der sjældent er tilstede idag.

Det er helt sikkert langt mere bæredygtigt end at bruge fossiler.

Feks. hvad med fosfor og kalium og disse stoffer i biomassen som vi pænt meget kommer til at mangle på længere sigt?

3kg biomasse --> 1kg olie + 2kg rest. Skal vi ikke gætte på at fosfor og kalium for det meste befinder sig i de 2kg rest? Og af denne rest kunne forarbejdes til gødning?

Hvis du i stedet afbrænder biomassen forsvinder fosforet op gennem skorstenen. Er det bedre?

Hvad med det areal du optager for at dyrke biomassen? Det kræver at du har en meget stor biodiversitet for at det er muligt for naturen at lagre kulstof i jorden. Det skal man så også lige tage med i regnestykket, før man kan kalde det bæredygtigt.

Prøv at genlæse artiklen. Det hele går ud på at man ikke lagrer kulstof i jorden, men i stedet forarbejder det til olieprodukter.

Mvh. Peter

  • 0
  • 0

Hvis man allerede ved hvor meget biomasse der skal til 1 l, så må man kunne gætte på en ca literpris?

  • 0
  • 0

Det er hvad bibeltro mennesker har sagt i alle år at olie (kan) dannes hurtigt! Lava ved Mount st Helens i USA der havde udbrud i 1980 hvor man i "ferskpresset" lava fik aldre på milioner år! Jeg mener at de milioner av år olie "normalt" dannes ved er svärt at (altid?) ta alvorligt.

  • 0
  • 0

Bibeltro mennesker har sagt mange ting "alle år" - kloge ting og en hel del nonsens. Når man taler om millioner af år ift. olie. Så er det ikke alene baseret på blot målinger af selve olien. Det er en samlet estimering ud fra en lang række informationer trukket ud af den geologiske stratigrafi, hvori og -under olien er indlejret. Den empiriske informationsbase her er enorm og kobles hele tiden op på den viden man har omkring aflejringstider for diverse sedimenter osv., hvorved tidsbestemmelserne bliver stadig mere nøjagtig. Bibeltro mennesker skal huske på, at biblen ikke er skrevet af Gud, men er indsamlet, redigeret og ganske groft sorteret af dem der valgte at gøre kristendommen til en statsreligion - nemlig romerne. En proces der skete flere hundrede år efter Jesus levede og som derved omfattede over en lang række forskellige historier (evangelier), overleveret gennem generationer. - Og mon ikke romerne herefter valgte, at lade de 4 mindst selvmodsigende evangelisters historier, som mindst muligt kompromitterede imperiets interesser, slippe gennem til en samlet bog - Biblen? At tro andet er en kendelse naivt.

Hvis vi snakker usikkerheder ved empirisk indsamling, skulle jeg nok mene, at denne historiske proces er behæftet med afgørende mere usikkerhed end de geologiske tidsbestemmelser.

  • 0
  • 0

Peter, jeg ved godt det er nyere forskning, men må sige at en forståelse for biologi, evolution og økosystemer toppet op med en fundamental forståelse for fysik, gør det til simpel logik, men her:

Enige forskere: Lad gamle og døde træer stå i skovene https://www.verdensskove.org/node/35656

Det er super interessant. Ret beset handler klodens CO2-regnskab ikke så meget om, hvor meget CO2 der bliver udledt, men mere om hvor meget der bliver optaget af blandt andet økosystemerne på land. http://videnskab.dk/miljo-naturvidenskab/s...

Nej regnestykket er ikke så simpelt som du fremstiller det, og nej det er ikke bæredygtigt at bruge materiale fra en skov lige som vi gør i stor skala. Hvis du skal bruge biomasse fra naturen skal det primært være for at få fat i de nærrigsstoffer vi skal bruge for at dyrke mad, på en højere teknologisk metode end vi primært bruger i dag, så areal forbrugt bliver drastisk reduceret.

  • 0
  • 0

Råolie fra undergrunden er carcinogent og og generelt giftigt. Når det bliver forbrændt producerer det svov- og nitrogenforurening. Derudover partikelforurening og det lugter. Vi tænker ikke engang over hvor meget det lugter fordi det er over alt. Hvorfor vil vi lave mere råolie? Skru lidt op for trykket og lav diamanter i continuous flow eller noget andet anvendeligt som ikke forurener.

  • 0
  • 0

Artiklen beskriver slet ikke noget om hvori det epokegørende skulle bestå med netop dette mini anlæg på Aarhus Universitet

...så LÆS dog! Det kører i kontinuerligt flow.... Skal ikke lukkes ned og genfyldes. Det er forudsætningen for kommerciel rentabilitet...

SCFs store anlæg kørte også kontinuerligt, og var betydeligt større end dette. Deres batch-anlæg kunne være i en varevogn.

Foulum-anlægget bruger Hydro Thermal Liquefaction (HTL), ligesom SCF : http://ing.dk/artikel/dansk-teknik-omdanne... SCF brugte CO2, ligesom den anden FLS-aflægger SuperWood http://ing.dk/artikel/hoejteknologisk-tryk...

Forskellen kan være hemmelig, og djævlen ligger i detaljen, så vi får måske aldrig at vide hvad en evt. afgørende forskel er - men det er da værd at undersøge.

Det vil være fantastisk hvis det lykkes denne teknik at nå igennem nåleøjet til kommerciel drift, hvor de andre har fejlet. Verden kan altid bruge flydende brændstof fra affald.

  • 0
  • 0

"Det bliver desværre først rigtig interessant når det er økonomisk konkurrencedygtigt. "

I princippet er denne produktion bæredygtig = forurener ikke fordi den baseret sig på materialer som er en del af de biologiske kredsløb. Hvad vil fossiler koste hvis de skal bruges bæredygtigt dvs deres rest produkter ikke får adgang til de biologiske kredsløb (som f.eks. CCS)?

Du kan da ikke forvente at fossilindustrien kan blive ved med at dumpe sit affald i biosfæren uden at betale for det?

  • 0
  • 0

Det er godt nyt.

Taenke paa alle de produkter der laves ude af olien. Lad vaere med at taenke pa benzin lige et oejeblik, det er ogsaa det artilken siger. Jeg maa sige at enden paa olien for mig ikke er lige med Mad Max movie... nej det er mest alle de produkt vi har udviklet med meget specielt egenskaber til special formaal der lige pludselig ikke kan laves laengere.

Naa men nu lad os snakke om benzin igen alligevel. Hvordan kan man oplagre energi naar vindmoellerne (for at tage en af dem) producere for meget? Ja, jeg ved at der koerer mange projekter med det, men vil det olie produktion ikke vaere et fedt alternative? det med partikler, forurening osv... jeg tror at med filtrer og de teknologier vi har til raadighed i dag og dem vi faar i morgen, saa tror jeg at det er ok, saa laenge den benzin ikke bruges til personbiler og jeg tror at bil producenter gaar helt vaekke fra det i fremtiden alligevel (det haaber jeg i hvert fald).

Nu er der kunne spoersgmaalet om mad versus energy, er det ansvarligt? der maa jeg sige at jeg har ikke noget overskud til at taenke det igennem, saa jeg venter paa at en af de kloge her paa nettet opvejer spoergsmaalet. Men 1 liter olie for 3 kg graes (plus lidt gylle)... jeg synes vi er naaet langt.

elefantgræs gror op till 2-3 meter ikke? og saa har jeg lige laeste foelgende om elefantgræs:

"...det er ikke nødvendigt med gødskning, pløjning, sprøjtning med mere undtagen hvert 20. år, hvor elefantgræsset skal fornyes." det lyder som en nemt plant at gro, og faktisk saa stammer det fra asia hvor det gror ved 3000 meter hoejde. det lyder til at vi nok kan faa det graese til at gro alle steder??? eller kan vi?

Jeg er helt vildt med det projekt.

  • 0
  • 0

Det der her er tale om er bare et lille pilot anlæg, og de er som udgangspunkt aldrig økonomiske konkurrencedygtige. Det der er et af de store forskelle med dette anlæg i forhold til andre, er at det ikke bare fokuserer på at lave olie, men også kemikalier, der kan sælges til en mærkbart højere værdi. Energimæssigt koster det ca. 60 øre pr kilo biomasse ind (under antagelse af 20 % tørstof og 80 % energi genanvendelse), oven i det kommer så forbehandling, separation og yderligere raffinering. Kan det blive økonomisk rentabelt? Helt sikkert. Bliver det nemt? Helt sikkert ikke.

  • 0
  • 0

Det er ikke så meget prisen af biomassen der er det afgørende, da der hovedsageligt fokuseres på at bruge affaldsbiomasse som feed, så som lignin, restprodukt fra proteinudvinding, nogle former for gylle osv. Grunden til at denne og andre artikler altid nævner græs er at det er nemt at forholde sig til. Det der bliver de dyre dele af processen er forbehandling, opvarmning, separation og opgradering af olien/kemikalierne.

  • 0
  • 0

Jeg arbejder på projektet og kan fortælle at der er en række essentielle forskelle mellem dette og tidligere anlæg. Forskelle der gør at vi har bedre kontrol over temperaturprofilen og opholdstiden, hvilket betyder vi kan få en større omdannelses procent til et produkt af højere kvalitet. Desuden er vi meget bevidste om, at for at dette skal komme til at virke kommercielt, kan man ikke se dette som en enkelt stående process, men i stedet som en del af et større process netværk, hvor de forskellige processer optimerer hinanden.

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