Årets första nyhetsbrev, nr. 8/2021

Årets första nyhetsbrev finns nu att läsa.

Som alltid uppmuntrar vi er att skicka oss önskemål eller förslag på ämnen som kan tas upp i nyhetsbrevet.
Klicka på bilden nedan för att komma till nyhetsbrevet nr.8/20201.

Här hittar ni alla våra tidigare nyhetsbrev under den pågående etappen.

Trevlig läsning!

Färsk rapport från BRC – så kan policy främja utvecklingen av biogas

Inom BRC: s forskningsområde 6 (FO6) arbetar våra forskare med att undersöka och utveckla en översikt över biogaspolicyer och policyinstrument i Sverige och utomlands och att bidra till en bättre förståelse för hur politiska åtgärder och ramverk påverkar utvecklingen av biogas. Arbetet i FO6 har nu resulterat i en rapport om biogasens institutionella villkor.

Produktionen och användningen av biogas har ökat kraftigt världen över under de senaste decennierna. Flera studier bedömer att den outnyttjade potentialen är avsevärt större än vad som redan produceras. För att fortsätta expansionen kommer det emellertid att krävas stora insatser av många aktörer, och för att dessa ska mobiliseras fordras oftast även gynnsamma institutionella villkor. Väl utformade policyer och styrmedel kan skapa goda förutsättningar för biogasbranschen att växa, medan ett svagt och otydligt ramverk kan bromsa utvecklingen.

Tack vare biogasens breda inverkan på samhället finns policyer som på olika sätt påverkar biogaslösningar inom många olika områden och på många olika nivåer. Samtidigt är policyer och styrmedel mer eller mindre föränderliga över tid. Detta gör biogasens policylandskap tämligen komplext och svåröverskådligt. Det faktum att biogaspolicyer finns inom flera olika områden gör att biogaslösningar riskerar att bli ”någon annans problem” och att styrningen blir diffus och verkningslös. Att koordinera insatser inom biogaspolicy och skapa gynnsamma villkor är således ingen lätt uppgift. Det finns heller inget enhetligt sätt att kategorisera och definiera biogaspolicyer, var de finns och på vilket sätt de påverkar biogaslösningar. I första delen av denna rapport presenteras en modell som beskriver biogaspolicyers dimensioner och karaktäristik. Den föreslagna modellen är uppbyggd av fem dimensioner: typ av policy, policyers administrativa område, administrativ nivå, vilken del av värdekedjan som påverkas samt kontinuitet och förändring över tid. Modellen ger uttryck för en tidigare outtalad berättelse om hur policyer påverkar biogaslösningar, som kan bidra till en ökad förståelse för hur biogaspolicyer fungerar och bör utformas för att gynna utvecklingen av biogaslösningar.

Sverige ligger långt fram när det gäller användning av biogas men det kan finnas anledning att lära av andra länder när det gäller policyer för att främja en inhemsk produktion av biogas. I andra delen av denna rapport ges en sammanfattning av biogasutveckling och biogaspolicyer i Sverige och åtta andra länder: Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Kanada, Norge, Tjeckien och Tyskland. Biogaslösningar har växt fram på olika sätt i olika länder, till följd av skillnader vad gäller förutsättningar, behov, politisk utveckling och traditioner. I jämförelse med de valda länderna är Sveriges biogasproduktion per capita inte särskilt stor, och utvecklingen har under senare år inte pekat på någon märkbar ökning.

Sverige var tidigt ute med att producera uppgraderad biogas för fordon, men den tidigare stabila produktionsökningen har nu stannat av. Samtidigt ökar både biogasproduktionen och intresset för grön fordonsgas på andra håll i världen. En betydande del av den biogas som används i Sverige i dag produceras i Danmark, vilket gör att nyttan av biogasproduktionen i form av avfallshantering, näringscirkulering och arbetstillfällen hamnar i vårt grannland. Flera av de jämförda länderna visar exempel på stora ökningar av inhemsk biogasproduktion på relativt kort tid, även om den i några fall har stagnerat till följd av policyförändringar. Jämförelsen gör också tydligt att Sverige arbetar med ovanligt korta tidshorisonter för stödsystem – sällan mer än ett eller ett fåtal år – medan de i andra länder kan sträcka sig upp till 20 år. En lärdom av detta kan vara att det krävs mer långsiktighet i biogasens institutionella villkor för att få till stånd en betydande ökning av produktionen.

Hela rapporten finns här: BRC report 2021-4 FO6. 

 

Ny publikation från BRC

Combining a spatial optimization model and Life Cycle Assessment (LCA) BRCs researchers explore how Sweden could maximize its use of excreta resources and better match the nutrients’ supply and demand while producing renewable energy (biogas) as well.

Geneviève S. Metson, Roozbeh Feiz, Nils-Hassan Quttineh, and Karin Tonderski.

Abstract: A circular biobased economy must be able to sustainably manage multiple resources simultaneously. Nutrient (nitrogen, phosphorus, and potassium) recycling and renewable energy production(biogas) can be compatible practices but require substantial transport of heavy organic waste. We combine a spatial optimization model and Life Cycle Assessment (LCA) to explore how Sweden could maximize its use of excreta resources. We use 10×10 km2resolution data on the location of animal and human excreta and crop demand and model both optimal biogas plant locations and transport of nutrients to and from these plants. Each type of biogas plant (given 4 realistic mixes of excreta) is then evaluated for global warming potential, primary energy use and financial resource costs. Moving excreta through biogas plants, as opposed to simply reapplying on fields, to meet crop nutrient demands comes at a similar cost but the climate and primary energy savings are substantial. As much as 91% of phosphorus and 44% of nitrogen crop demand could be met via optimally transported excreta and the country would avoid about 1 450 kt of CO2-eq, save3.6 TWh (13 000 tera-joules) of primary energy, and save 90 million euros per year. Substituting mineral fertilizers with recycled nutrients results in savings across all indicators, but the added energy and avoided greenhouse gas emissions associated with biogas production make a large difference in the attractiveness of nutrient recycling. Although the numeric values are theoretical, our results indicate that carefully coordinated and supported biogas production could help maximizemulti-resource benefits.

Läs artikeln genom att klicka på bilden nedan:

BRC Nyhetsbrev nr. 7 är ute!

Biogas Research Center: årets sista nyhetsbrev är ute!

Som alltid uppmuntrar vi er att skicka oss önskemål eller förslag på ämnen som kan tas upp i nyhetsbrevet.
Klicka på bilden nedan för att komma till nyhetsbrevet nr.7/2020.

Här hittar ni alla våra tidigare nyhetsbrev under den pågående etappen.

Trevlig läsning!

Biogas löser flera hållbarhetsmål

Biogas löser inte bara en eller två av världens stora miljöutmaningar – utan tre. I alla fall om världens länder använder den nordiska modellen. Ja, på ett eller annat sätt kan biogas faktiskt medverka till FN:s samtliga 17 globala hållbarhetsmål.

(Artikel från Mikael Sönne, Linköpings universitet)

”Om biogas bara produceras på ett bra sätt finns det inga nackdelar. De flesta andra energislag innebär faror eller risker på några områden, det vi forskare brukar kalla problembyten. Kärnkraft kan till exempel vara bra ut klimatsynpunkt, men innebär stora risker och problem med avfall.” Det säger Mats Eklund, här fotograferad i Sättuna utanför Linköping. Foto: Magnus Johansson

Problem hänger ihop

Avfallshantering, förnybara drivmedel och hållbar matproduktion – över hela världen står städer med omgivande landsbygd inför dessa stora utmaningar. Stora mängder avfall ska tas om hand, transportsystemet och kollektivtrafiken måste byggas ut och fungera väl och lantbruket ska på ett rationellt sätt producera mat. Allt ska dessutom göras miljövänligt och klimatsmart.

Mats Eklund, föreståndare för Biogas Research center, hävdar att biogasen samtidigt kan lösa alla dessa tre problem. Att bara tänka på biogas som ett drivmedel, vilket vi ofta gör i Sverige, leder tankarna fel.

– Ja, vi tycker det. Vi vill gärna stimulera fram en bredare systemsyn. Biogas är ett utmärkt drivmedel med stor klimatnytta, men det är också så mycket mer, säger han.

Grafisk illustration av biogasproduktion.

Den nordiska modellen. Avfall blir biogas blir fordonsbränsle och biogödsel.

I den nordiska modellen för produktion och konsumtion av biogas kopplas dessa tre områden ihop. Avloppsslam, avfall från slakterier och annat livsmedelsavfall tas om hand och används som råvara för att producera biogas. Gasen uppgraderas till fordonsgas som blir ett utmärkt drivmedel för städernas bussar, medan biprodukten biogödsel blir växtnäring för lantbruket. Ur klimatsynpunkt är den produkten att föredra framför både fossil mineralgödsel och naturgödsel.

Här kan ni läsa hela artikel

 

Ny BRC publikation!

Methane potentials and organic matter characterization of wood fibres from pulp and paper mills: The influence of raw material, pulping process and bleaching technique

Eva-Maria Ekstrand, Mattias Hedenström, Bo Håkan Svensson, Sepehr Shakeri Yekta, Annika Björn

Highlights

• Kraft and sulphite fibres had high and stable CH4 potentials (390–400 Nml CH4 g VS-1).
• Shifts in raw material gave large variations in CH4 potential for CTMP fibres.
• Removal of lignin was the most important factor for high CH4 potential.
• Bleaching of CTMP softwood improved CH4 potential, likely by deacetylation.
• Unbleached TMP fibres were inhibitory to AD, while bleaching alleviated this effect.

Abstract: During the process of pulp- and papermaking, large volumes of fibre-rich primary sludge are generated. Anaerobic digestion of primary sludge offers a substantial potential for methane production as an alternative approach to the inefficient energy recoveries by commonly used incineration techniques. However, a systematic study of the importance of upstream process techniques for the methane potential of pulp fibres is lacking. Therefore, biochemical methane potentials were determined at mesophilic conditions for 20 types of fibres processed by a variety of pulping and bleaching techniques and from different raw materials. This included fibres from kraft, sulphite, semi-chemical, chemical thermo-mechanical (CTMP) and thermo-mechanical pulping plants and milled raw wood. The pulping technique was clearly important for the methane potential, with the highest potential achieved for kraft and sulphite fibres (390–400 Nml CH4 g VS− 1 ). For raw wood and CTMP, hardwood fibres gave substantially more methane than the corresponding softwood fibres (240 compared to 50 Nml CH4 g VS− 1 and 300 compared to 160 Nml CH4 g VS− 1 , respectively). Nuclear magnetic resonance characterization of the organic content demonstrated that the relative lignin content of the fibres was an important factor for methane production, and that an observed positive effect of bleaching on the methane potential of softwood CTMP fibres was likely related to a higher degree of deacetylation and improved accessibility of the hemicellulose. In conclusion, fibres from kraft and sulphite pulping are promising substrates for methane production irrespective of raw material or bleaching, as well as fibres from CTMP pulping of hardwood.

Här kan ni läsa publikationen (på engelska):

Ekstrand et. al 2020. Biomass and Bioenergy 143: 105824

 

Ny BRC publikation!

Post-treatment of dewatered digested sewage sludge by thermophilic high-solid digestion for pasteurization with positive energy output

Erik Nordell, Jan Moestedt, Julia Österman, Sepehr Shakeri Yekta, Annika Björn, Li Sun, Anna Schnürer

Highlights

• Thermophilic dry digestion of DDS increases methane yield by 6%.
• Thermophilic dry digestion of DDS at 52 °C efficiently converts organic N.
• Thermophilic dry digestion of DDS is stable at high free ammonia levels (2 g/L)
• Increasing ammonia level enriches members of the methanogenic family WSA2.
• Sanitization of DDS by thermophilic dry digestion has a positive energy balance.

Abstract: This study investigated the possibility to use thermophilic anaerobic high solid digestion of dewatered digested sewage sludge (DDS) at a wastewater treatment plant (WWTP) as a measure to increase total methane yield, achieve pasteurization and reduce risk for methane emissions during storage of the digestate. A pilot-scale plug-flow reactor was used to mimic thermophilic post-treatment of DDS from a WWTP in Linköping, Sweden. Process operation was evaluated with respect to biogas process performance, using both chemical and microbiological parameters. Initially, the process showed disturbance, with low methane yields and high volatile fatty acid (VFA) accumulation. However, after initiation of digestate recirculation performance improved and the specific methane production reached 46 mL CH4/g VS. Plug flow conditions were assessed with lithium chloride and the hydraulic retention time (HRT) was determined to be 19–29 days, sufficient to reach successful pasteurization. Degradation rate of raw protein was high and resulted in ammonia-nitrogen levels of up to 2.0 g/L and a 30% lower protein content in the digestate as compared to DDS. Microbial analysis suggested a shift in the methane producing pathway, with dominance of syntrophic acetate oxidation and the candidate methanogen family WSA2 by the end of the experiment. Energy balance calculations based on annual DDS production of 10 000 ton/year showed that introduction of high-solid digestion as a post-treatment and pasteurization method would result in a positive energy output of 340 MWh/year. Post-digestion of DDS also decreased residual methane potential (RMP) by>96% compared with fresh DDS.

Här kan ni läsa publikationen (på engelska):

   Nordell et al. 2021. Waste Management 119 (1): 11-21

 

Biogas i det hållbara samhället: en kurs för dig som vill få en helhetsbild av biogas!

Kursen ger kunskaper inom alla delar som rör biogas. Du kommer få förståelse för hela cirkeln som innefattar återvinning av restprodukter, produktion av drivmedel och biogödsel och mycket mer. Den passar dig som är intresserad av att arbeta med framtidens omställning till cirkulär ekonomi och klimatneutralitet.

Omställning för att nå våra klimatmål måste ske snabbt och hållbart. Biogas är en av lösningarna som har en betydande roll i vårt framtida och fossilfria samhälle. Det här är en kurs för dig som vill få en helhetsbild av biogas – hur den produceras och bidrar till ett cirkulär och resurseffektivt samhälle.

Nästa kurstillfälle: 18 Jan – 23 Mar 2021

Sista ansökningsdatum: 15 oktober 2020 

Sök här!

Klicka på bilden nedan för att få mer information om kursen:

BRC Nyhetsbrev nr. 6 är ute!

Vårt senaste BRC-nyhetsbrev är ute!
Vår tanke är att detta ska vara ett sätt för er att hålla er uppdaterade om spännande saker som hänt och är på gång i BRC.
Klicka på bilden nedan för att komma till nyhetsbrevet nr.6/2020.

Här hittar ni också alla våra tidigare nyhetsbrev under den pågående etappen.

Trevlig läsning!

Ny BRC publikation!

Shaping sustainable markets—A conceptual framework illustrated by the case of biogas in Sweden

Mikael Ottosson, Thomas Magnusson, Hans Andersson

Abstract: By merging findings from transition studies with recent literature on market-shaping, this paper outlines a conceptual framework that describes the shaping of sustainable markets. The framework comprises three critical processes: enabling exchange practices, proving the system and constructing the narrative. Individually, these processes generate different kinds of value – traded, demonstrated and expected value – and the value output from each process serves as input to the other two processes. Hence the value streams link the processes together. We illustrate the framework by analyzing market-shaping processes for biogas in Sweden. The case analysis shows how public and private actors have engaged in a multitude of activities that have built up the market-shaping processes. The analysis highlights the recursive nature of sustainable market-shaping, showing how key actors must repeatedly respond to tensions resulting from growth and aspirations of growth.

Här kan ni läsa publikationen (på engelska):