Pyrolys för värmeproduktion : Biokol den primära biprodukten

http://www.uppsatser.se/uppsats/8ee79c633f/

Detta är en Magister-uppsats från Högskolan i Gävle/Avdelningen för bygg- energi- och miljöteknik

Författare: Mattias Gustafsson; [2013]

Nyckelord: Pyrolysis; heat production; biochar; combustion; Pyrolys; värmeproduktion; biokol; förbränning;

Sammanfattning: Pyrolys innebär att exempelvis biobränsle hettas upp i syrefattig miljö för att bilda pyrolysgas och kol. Pyrolysgasen kan brännas för att producera värme med låga utsläpp och kolet har en mängd användningsområden; jordförbättringsmedel, fodertillskott, filtermaterial, kolfastläggning, energibärare, ståltillverkning m.m. Om krav på bränsle och användningsområde för kolet uppfylls kan kolet certifieras som biokol. Syftet med den här rapporten är att utreda om pyrolystekniken är ett hållbart, tekniskt och ekonomiskt alternativ till pellets- och flisförbränning för värmeproduktion. Målet är att förmedla pyrolysens tekniska och ekonomiska förutsättningar, såväl positiva som negativa. Rapporten är baserad på en kombination av litteraturstudier, djupintervjuer, besök vid anläggningar och referensgruppsamtal.

.....

Inbjudan till föredrag 2015

 

Biokol och pyrolys

 lönsam energiproduktion utan avfall.

 

Eksjö klimatnätverk inbjuder till möte på

Krusagården i Eksjö onsdagen den 15/4 kl 19.

Föredragshållare Mattias Gustafsson, ECO TOPIC AB, ordförande Branschföreningen Biokol Sverige. Moderator: Sonny Kongseryd.

Alla välkomna. Fritt inträde. Vi bjuder på fika.

 

 

Klimatförändringar innebär en ökning av temperaturen på jorden på lång sikt. Enligt NASA hade 2014 den varmaste medeltemperaturen som någonsin uppmätts.  Med en stigande temperatur försämras livsvillkoren på jorden inte bara för oss människor utan för många djur- och växtarter. För att minska temperaturökningen som beror av oss människor måste vi minska våra utsläpp av växthusgaser och dessutom minska den nivå av koldioxid som finns i atmosfären idag. Detta kan ske genom processen pyrolys där växtrester, som park och trädgårdsavfall eller flis,  hettas upp i en syrefattig miljö vilket ger både förnybar energi och biokol. Det är detta Mattias Gustafsson från EcoTopic AB kommer att föreläsa om.

 

Mattias har bl.a. skrivit rapporten Pyrolys för värmeproduktion – Biokol den primära biprodukten vid Gävle Universitet (http://www.uppsatser.se/uppsats/8ee79c633f/)och är en av dem som driver på utvecklingen av biokol i Sverige genom Branschföreningen Biokol Sverige.

Agriculture: State-of-the-art soil

http://www.nature.com/news/agriculture-state-of-the-art-soil-1.16699

A charcoal-rich product called biochar could boost agricultural yields and control pollution. Scientists are putting the trendy substance to the test.

....
Across the United States, sales of this long-lasting soil additive have surged over the past few years, tripling annually since 2008, according to some estimates. The Biochar Company in Berwyn, Pennsylvania — which supplied Flanner's Brooklyn farm — sells it both wholesale and direct to consumers, through outlets including Amazon and some Whole Foods stores. And countries ranging from China to Sweden are using biochar on agricultural fields and city lawns.
......

Skogsråvara minskar stålindustrins utsläpp, och ökar efterfrågan på biobränsle.

http://www.skogsaktuellt.se/?p=46561&pt=108&m=1422

I ett nytt forskningsprojekt testar man om stålindustrin kan använda skogsråvara istället för kol vid framställning av järn och stål. Om detta lyckas ger det både minskade koldioxidutsläpp och renare stål. Dessutom kommer outnyttjade restprodukter från skogen till användning.

Kommentar: Som Kurt Hansson påpekat borde denna process även kunna ge mängder med biokol, som biprodukt,
.

http://ecotopic.se/EcoTopic föreläser om Stockholm biochar project på City Innovation Summit i Barcelona

    

Nu har jag kommit hem från Barcelona där City Innovation Summit gick av stapeln. Under tisdagen höll jag föredrag om the Stockholm Biochar Project och flertalet städer fick intresse för vår innovation. Genom att upcycla tex parkavfall till förnybar energi och biokol, att från detta kunna få en grönare och renare stad och samtidigt minska

Read More

November 20, 2014By adminIn UncategorizedNo Comment

---

Storvinst till Stockholms stad med hjälp av EcoTopic

Detta är helt fantastiskt! Vi har under våren arbetat tillsammans med Stockholms stad på ett bidrag till tävlingen Mayors Challange. Vi blev topp 5 av projekten som från början var 155 och kammade hem 1 miljon euro. Projektet går ut på att hantera Stockholms park- och trädgårdsavfall och uppgraderar detta till förnybar värme och biokol.

Read More

November 20, 2014By adminIn UncategorizedNo Comment

---

ETG och Pyreg – avfall till värme och prima kol

Pyreg är företaget som började utveckla sin process för att producera en mer miljövänlig jordförbättringspodukt från avlopssslam. Vi besökte Pyreg för första gången ca 1 år sedan och efter det har anläggningen uppdaterats och fler anläggningar har sålts till kunder runt om i Europa. Pyreg är väldigt öppna och tack vare sin goda kontakt med

Read More

 

.........

Motion 2013/14:MJ221. Politik för teknik som sänker halten koldioxid i atmosfären

http://www.riksdagen.se/sv/Dokument-Lagar/Forslag/Motioner/Politik-for-teknik-som-sanker-_H102MJ221/?text=true

Förslag till riksdagsbeslut

1. Riksdagen tillkännager för regeringen som sin mening vad som anförs i motionen om vikten av att minska mängden klimatpåverkande gaser av humant ursprung i atmosfären.
2. Riksdagen tillkännager för regeringen som sin mening vad som anförs i motionen om att värna biologisk produktionsförmåga.
3. Riksdagen tillkännager för regeringen som sin mening vad som anförs i motionen om att utreda behovet av fortsatt forskning och utveckling av frågor som rör biokolteknik.
4. Riksdagen tillkännager för regeringen som sin mening vad som anförs i motionen om att utreda möjliga styrmedel för att stimulera bruket av biokolteknik.

.......

För mer information om biokoltekniken se följande länkar:

• http://www.fobo.se/kunskap/miljo/odlaren_terra_preta_2010.pdf
• http://www.ja.se/?p=39744&pt=110&m=3433
• http://biokol.webblogg.se/2012/april/en-introduktion-vad-ar-biokol-varfor-ar-det.html
• http://www.sero.se/Filer/Informationsmaterial/Microsoft-Word---Biokol-for-en-finare-framtid.pdf
• http://www.rikareliv.info/Biokol.htm
• http://omstallningsigtuna.se/45_biokol_infoblad.doc

Stockholm den 27 september 2013
Jan Lindholm (MP)

Obalans hotar elmarknaden

http://www.svd.se/opinion/brannpunkt/obalans-hotar-elmarknaden_4013715.svd

Det är viktigt att direktiven till Energikommissionen bättre återspeglar de faktiska utmaningarna. Nu gör regeringspartierna sitt bästa att ytterligare öka obalansen mellan vinter och sommar genom att föreslå utökat stöd till solkraft, skriver Per Kågeson.

...De rödgröna vill påskynda utbyggnaden av vindkraft och solceller. Enligt uppgörelsen ska minst 30 TWh ny el från förnybara källor tillkomma till år 2020. Det innebär en höjd ambitionsnivå jämfört med den ökning med 26,4 TWh förnybar el mellan 2012 och 2020 som utgör grunden för det svensk-norska elcertifikatsystemet....

...Vid ett högt koldioxidpris kan det bli lönsamt att ersätta koks med träkol i metallurgisk industri. Träkolen skulle kunna framställas genom pyrolys varvid den biogas som samtidigt produceras kan användas i gasturbiner för produktion av el i kraftvärmeverk. På längre sikt skulle det innebära att elutbytet från fjärrvärmeunderlaget kan fördubblas jämfört med dagens ångturbiner. Ett sådant bidrag behövs om elförsörjningen vintertid ska kunna tryggas utan kärnkraft....

Hopp om hållbar ökning av skörden

http://lantmannen.nu/2014/01/23/hopp-om-hallbar-okning-av-skorden/

....Spannmålsskördarna stagnerar ­samtidigt som vi blir fler människor på jorden som behöver mat. Åkerarealen naggas i kanten samtidigt som vi slagit i taket på flera av ­planetens gränsvärden. Svaret är inte att snålodla eller nyodla. Svaret är högre skördar på åkern vi redan brukar genom en hållbart intensifierad odling.
Befolkningsutvecklingen innebär att dagens sju miljarder människor på jorden kommer att öka i rask takt de närmaste 40 åren. Någon gång under 2050-talet räknar man med att världens befolkning stabiliserar sig mellan nio och tio miljarder människor.
Det innebär att spannmålsproduktionen behöver öka med minst 50 procent.
Och det måste ske på ett hållbart sätt, planetens gränsvärden är på väg att passeras inom flera områden. Något hopp om att öka jordbruksarealen finns knappast, tvärtom hotas den befintliga åkermarken av både städernas och öknarnas utbredning....

...FRAMTIDSODLING TESTADE METODEN med pilotrutor på några vete- och kornfält under 2013 och i medeltal pekade resultaten på att det hade varit lönsamt att öka skörden med 1 000 kilo per hektar genom ökad kvävegödsling. Endast i två av de nio rutorna uteblev merskörden när gödslingen ökades.
Om skörden kan ökas med 1  000 kilo per hektar innebär det med dagens priser ett förbättrat netto med cirka 1  400 kronor per hektar.
Men det innebär också förbättrad mullhalt (+100 kilo kol per hektar och år) samt mindre utsläpp av klimatgaser (- 200 kilo per hektar och år), det vill säga hållbar intensifiering.

ISSS

ISSS.se

[THE CARBON COIN: ECONOMIC INCENTIVES DRIVING THE ZERO EMISSION ECONOMY ]

This proposal calls for carbon sequestering to be incentivized through creating a carbon coin and currency and by using carbon taxes to invest in new forms of handling the waste stream to create a circular soil to soil economy for carbon.

BSCC Bioenergy Supply Chain Congress: European Biomass to Power. 1-2 april. 2014 Copenhagen Denmark

http://v11.vuturevx.com/exchange-sites/Whitmore%20Group/59/events-pdfs-eu/ebp4-agenda-mkt.pdf

Intressant program. Se särskilt: Biomass conversion solutions: Combustion, gasification and pyrolysis. (dag 2 kl 12.35)

Bensin för halva priset. Ny Teknik 20140128

http://www.nyteknik.se/popular_teknik/teknikrevyn/article3797821.ece

Att utvinna bensin ur naturgas är en gammal och välkänd teknik. Men hittills har den i de flesta fall varit alldeles för dyr för kommersialisering.
Men nu har forskare i USA utvecklat en process som kostar hälften av att producera bensin från råolja, skriver MIT Technology Review.

..."Vid en pilotanläggning i Kalifornien häller en tekniker in vita pellets i ett stålrör som han försluter och leder sedan in syre och metan som är huvudingrediensen i naturgas. Några sekunder senare rinner vatten och etylen ut ur röret. I en följande enkel process förvandlas etylenet till bensin"....

Kommentar: Om bensin kan tillverkas av metan från naturgas borde det också gå att använda metan från biogas eller från den syntesgas som bildas vid biokoltillverkning.

UK biochar 2013

http://www.youtube.com/watch?v=m7F4hiaTE10&list=PLddRfvph7URS07EBYCfneE8WBNMjLtjeW


Simon Shackley - Introduction to the British Biochar Foundation.
Tal om biokol

improving agriculture with biochar

http://www.coolplanet.com/
Cool Planet’s approach to producing renewable energy will have a positive impact for today’s farmers and the agricultural industry. As part of Cool Planet’s carbon negative fuel cycle comes a unique form of carbon known as biochar. Biochar is highly porous and has beneficial water and nutrient retaining capabilities, making it an ideal soil enhancer used for improving agriculture. Cool Planet research has shown as much as 50 percent increase in plant growth in marginal soil using minimal water.

Pyrolys för värmeproduktion: Biokol den primära biprodukten

http://www.diva-portal.org/smash/record.jsf?pid=diva2:655188

 

Författare:

Gustafsson, Mattias (Högskolan i Gävle, Akademin för teknik och miljö, Avdelningen för bygg- energi- och miljöteknik)

Abstract(en) :

Pyrolys innebär att exempelvis biobränsle hettas upp i syrefattig miljö för att bilda pyrolysgas och kol. Pyrolysgasen kan brännas för att producera värme med låga utsläpp och kolet har en mängd användningsområden; jordförbättringsmedel, fodertillskott, filtermaterial, kolfastläggning, energibärare, ståltillverkning m.m. Om krav på bränsle och användningsområde för kolet uppfylls kan kolet certifieras som biokol. Syftet med den här rapporten är att utreda om pyrolystekniken är ett hållbart, tekniskt och ekonomiskt alternativ till pellets- och flisförbränning för värmeproduktion. Målet är att förmedla pyrolysens tekniska och ekonomiska förutsättningar, såväl positiva som negativa. Rapporten är baserad på en kombination av litteraturstudier, djupintervjuer, besök vid anläggningar och referensgruppsamtal.

Pyrolys har använts i tusentals år för att producera kol. I Amazonas upptäcktes landområden med en sammalagd yta större än Storbritannien i vilka jorden var kolsvart. Denna svarta jord, terra preta, är berikad med kol och har därmed blivit mycket bördigare än omgivande, ursprunglig jord. I Sverige framställdes kol för att tillgodose metallindustrin med bland annat produktionsmaterial och bränsle. Till skillnad från pellets- och flisförbränning kan pyrolystekniken använda en stor mängd olika bränslen så länge de uppfyller krav på energidensitet och fukthalt. Marknaden för biokol växer i bl.a. Tyskland men är ännu liten i Sverige. De leverantörer av pyrolysanläggningar som besökts i denna rapport, Pyreg och Carbon Terra, gör anläggningar med syfte att producera biokol. Pyreg har utvecklat en process med skruvreaktor och integrerad pyrolysgasbrännare för att t.o.m. kunna använda avloppsslam som bränsle. Carbon Terras process är enkel och robust med fokus att producera mycket kol.

Pyrolysteknikens styrkor är flexibiliteten att välja olika typer av bränslen, låga utsläpp, liten negativ miljöpåverkan och kolets olika användningsområden. Ser man till svagheterna är de marknadsrelaterade; outvecklad svensk marknad och okunskap om kolets användningsområden. Dessutom gör pyrolysanläggningarnas statiska effektuttag att de är mindre flexibla än pellets- och flispannor. I en tid då klimatförändringarna letar akuta lösningar medför kolfastläggning och biokol som jordförbättringsmedel stora möjligheter tillsammans med omvandling av pyrolysgas till fordonsbränsle. Dock är den befintliga pellets- och flisförbränningen väletablerad som uppvärmningsteknik, vilket kan utgöra ett hot mot pyrolysteknikens intåg på marknaden. Avsaknaden av regelverk pga. kompetensbrist kan också försvåra för etablering av pyrolysanläggningar.

Slutsatsen i denna rapport är att pyrolystekniken är ett bra alternativ till konventionell pellets- och flisförbränning om man kan hantera att värmeproduktinen är statisk och att man beaktar kolets värde. Värmeproduktion från pyrolysgas ger lägre utsläpp av bland annat CO, NOx och stoftpartiklar än pellets- och flisförbränning och om kolet används för kolfastläggning är möjligheten till globala klimateffekter betydande. Det som starkast påverkar den ekonomiska kalkylen är kostnaden för bränslet och intäkten på kolet. För att gardera sig mot den outvecklade biokolmarkanden i Sverige har kalkylerna i denna rapport baserats på försäljning av biokol som jordförbättringsmedel, vilket ger låga intäkter jämfört med andra användningsområden. Styrkan i att valet av bränsle är flexibelt gör det möjligt att ha en bränslekostnad på noll om materialet annars ses som avfall. Marknaden för kol i Sverige är outvecklad vilket kräver ett aktivt arbete från de som ger sig in branschen, men om utvecklingen följer den i Tyskland ser de ekonomiska förutsättningarna starka ut.

Biochar: a brief history and developing future

 http://news.mongabay.com/2013/0102-biochar-ryking.html

I said in my recent book that perhaps the only tool we had to bring carbon dioxide back to pre-industrial levels was to let the biosphere pump it from the air for us. It currently removes 550bn tons a year, about 18 times more than we emit, but 99.9% of the carbon captured this way goes back to the air as CO2 when things are eaten. What we have to do is turn a portion of all the waste of agriculture into charcoal and bury it. Consider grain like wheat or rice; most of the plant mass is in the stems, stalks and roots and we only eat the seeds. So instead of just ploughing in the stalks or turning them into cardboard, make it into charcoal and bury it or sink it in the ocean. We don't need plantations or crops planted for biochar, what we need is a charcoal maker on every farm so the farmer can turn his waste into carbon. What we have to do is turn a portion of all the waste of agriculture into charcoal and bury it. Consider grain like wheat or rice; most of the plant mass is in the stems, stalks and roots and we only eat the seeds. So instead of just ploughing in the stalks or turning them into cardboard, make it into charcoal and bury it or sink it in the ocean …Incidentally, in making charcoal this way, there is a by-product of biofuel that the farmer can sell. If we are to make this idea work it is vital that it pays for itself and requires no subsidy. Subsidies almost always breed scams and this is true of most forms of renewable energy now proposed and used. No one would invest in plantations to make charcoal without a subsidy, but if we can show the farmers they can turn their waste to profit they will do it freely and help us and Gaia too.Dr. James Lovelock
Read more at http://news.mongabay.com/2013/0102-biochar-ryking.html#ZDZs3Pz7VxjhfB7c.99

Carbon Feed

http://www.swiss-biochar.com/eng/carbonfeed.php

This biochar-based, organically active animal feed regulates the digestive systems of livestock it is given to and helps them to resist dangerous pathogens.

Swiss biochar

http://www.swiss-biochar.com/eng/biochar.php

The biochar is produced from urban lop, grape pomace, wood, miscanthus and other suitable biomasse. The biochar production is guaranteed climate-positive and free from eco-toxicological substances. The high quality biomasses are pyrolysed at 400 to 450°C to come up with particularly effective microporosity of the biochar. It is recommended to activate the biochar with ripe compost at a volume ratio of 1:1 until 1:2.  We recommend the application of 10 tonnes of biochar per hectare or 1 kilogram per square meter.

Conquistadors, cannibals and climate change. A brief history of biochar.

http://www.pronatura.org/wp-content/uploads/2012/07/History-of-biochar.pdf

 

From Conquistadors to soil scientists, the evolution of terra preta into biochar is

a bizarre and intriguing story. Progress has been slow and sporadic, yet

research from the past decade hints at what could be a very exciting future. A

new adventure is beginning.

Kommentar: Mycket intressant artikel/Tord

The European Biochar Certificate.

http://www.european-biochar.org/en
The European Biochar Certificate (EBC) has been developed by biochar scientists to become the voluntary European industrial standard. The EBC ensures a sustainable biochar production and low hazard use in agronomic systems. It is based on the latest scientific data, it's economically viable and close to technical and agricultural practice. Users of biochar and biochar-based products will benefit from a transparent and verifiable monitoring and independent quality control.
Biochar produced in accordance with the standards of the EBC fulfils all the requirements of sustainable production and a positive carbon footprint. These standards guarantee ecologically sustainable procurement and production of biomass feedstock for biochar production, compliance with emission standards and environmentally safe storage. Biochar quality is comprehensively monitored and documented. All threshold values, corresponding to those of the Ordinance on Soil Protection are complied with.

IPCC: Här är enda sättet att stoppa global uppvärmning. Ny Teknik 20130926

http://www.nyteknik.se/nyheter/energi_miljo/miljo/article3771494.ece

Enda sättet att stoppa den globala uppvärmningen är en massiv insats för att ändra kemin i atmosfären. Det är en av slutsatserna i den nya klimatrapporten enligt tidningen New Scientist....

Bara om utsläppen blir ”starkt negativa” går det att vända utvecklingen enligt IPCC, skriver New Scientist.

 

Geoengineering är ett begrepp som spänner över många metoder att avsiktligt påverka klimatet. Det handlar till exempel om att spraya svavelpartiklar i stratosfären för att svalka ner planeten.

Kostgjorda moln och gigantiska speglar i rymden för att leda bort solljuset är andra tekniker som diskuteras.

 

Kommentar: I detta sammanhang kan pyrolys med markläggning av biokol också få betydelse.