De kracht van biogas en hoe het verder op te waarderen tot biomethaan
Biogas uit vergisting heeft binnen de landbouw al een waardevolle toepassing door de opwekking van warmte en elektriciteit. Inagro gaat nu een stap verder door zich te richten op de opwaardering van biogas tot biomethaan, zodat het gebruikt kan worden als brandstof voor tractoren.
Pocketvergister als duurzame energiebron en circulair landbouwsysteem
Biogas is als een verborgen schat die we kunnen ontdekken in ons dagelijks afval. Het ontstaat door de natuurlijke afbraak van organisch materiaal, zoals voedselresten, mest en planten. Tijdens dit proces wordt er biogas gevormd, dat voornamelijk bestaat uit ongeveer 50% CO2 en 50% methaan. Dit gas kan dienen als brandstof voor verbrandingsmotoren, zoals een WKK-installatie (warmtekracht-koppeling).
Een vergister sluit perfect aan bij de behoeften van een landbouwbedrijf. Hier kunnen plantaardige reststromen en/of dierlijke mest vergist worden, waarbij het geproduceerde biogas de WKK aandrijft om zowel warmte als elektriciteit op te wekken. De warmte kan gebruikt worden voor diverse toepassingen, zoals het verwarmen van spoelwater, centrale verwarming of het drogen van gras. De opgewekte elektriciteit kan direct op het bedrijf gebruikt worden of teruggeleverd worden aan het elektriciteitsnet. Het digestaat, het restproduct na vergisting, kan als meststof op de velden worden uitgereden, met als bijkomend voordeel dat de nutriënten beter beschikbaar zijn voor de gewassen. Dit creëert een echte win-win-winsituatie.
Inagro, als kenniscentrum, beschikt over een vergister op landbouwschaal die dient als onderzoeks- en demonstratiemodel voor landbouwers. Deze installatie heeft al verschillende substraten getest, zoals dierlijke mest, en is onderzocht onder diverse procestemperaturen. De voor- en nadelen van de gebruikte substraten en procesomstandigheden worden gedeeld met de landbouwers, zodat zij hun bedrijfsvoering kunnen optimaliseren.
Opwaarderen van biogas: innovaties voor duurzame energie in de landbouw
Een volgende stap in de biogasontwikkeling is het opwaarderen van biogas met als doel het methaangehalte en dus het energiepotentieel van biogas te verhogen. Waar biogas typisch rond de 50% methaan bevat, is het doel om dit te verhogen naar 85% of meer. Vanaf 85% kan het biogas direct gebruikt worden om voertuigen zoals tractoren aan te drijven, wat uitstekend aansluit bij de noden van de landbouw. Dit zal volgend jaar gedemonstreerd worden bij Inagro in samenwerking met New Holland, binnen het Value4FARM-project. Wanneer de methaanconcentratie ongeveer 98% is dit de groene tegenhanger van CNG (aardgas) en kan dit biogas geïnjecteerd worden op het net.
Ook hier wil Inagro de landbouwers ondersteunen in dit proces. Begin volgend jaar wordt er een nieuwe kleinschalige vergister (1,2 m³) geïnstalleerd, waarin in-situ biomethanatie zal worden getest. In deze vergister wordt een kleine hoeveelheid waterstofgas (H2) geïnjecteerd, met als doel de aanwezige CO2 om te zetten in methaan. De verworven kennis zal uiteraard terug gedeeld worden met de landbouwers. Deze techniek is aantrekkelijk omdat ze naar verwachting
- minder onderhoud vergt,
- geen filters hoeft te vervangen
- en lage investeringskosten met zich meebrengt.
Ideaal zou zijn als de benodigde waterstof geproduceerd wordt met hernieuwbare energie, bijvoorbeeld op momenten van overvloedige zon of wind. Dit ontlast het elektriciteitsnet en slaat energie op in de vorm van waterstof, wat het Power-to-Gas-principe wordt genoemd.
Inagro beperkt zich niet tot één technologie om biogas om te zetten naar biomethaan. In het Biogas-MAMBO project worden samen met KU Leuven en VUB ook andere technieken getest, zoals Pressure Swing Adsorption (waarbij CO2 en methaan van elkaar gescheiden worden via een adsorptietechniek met wisselende druk- en temperatuurcondities) en membraanfiltratie (waarbij de scheiding gebeurt door een membraan). Deze technieken worden ook begin volgend jaar op pilootschaal getest. Vervolgens zullen de drie methodes grondig geëvalueerd worden op technisch en economisch vlak om landbouwers zo breed mogelijk te informeren en ondersteunen.