Biogas dat geproduceerd is in een vergister kan gebruikt worden in verschillende installaties voor:
- warmte productie
- elektriciteit productie
- biomethaan productie (transportbrandstof)
- groen gas productie (invoeding in aardgasnet)
In de BioEnergy Farm 2 scan kunnen verschillende opties voor het gasgebruik (direct warmte, warmte en elektriciteit, en gas opwerken) worden geselecteerd en uitgewerkt.
Klik op de onderstaande knoppen voor meer informatie over de verschillende technieken. Voor meer informatie, neem gerust contact op met één van onze partners.
Warmte Kracht Koppeling (WKK)
Biogas kan gebruikt worden als brandstof voor een WKK installatie. WKK staat voor Warmte Kracht Koppeling en refereert naar de gezamenlijk productie van elektrische energie en warmte. In feite is een WKK een gas motor waar een generator aan is gekoppeld. De motor drijft de generator aan, welke op zijn beurt elektriciteit produceert. Als resultaat van de interne verbranding genereerd de gasmotor ook warmte. Deze warmte verlaat de motor via de uitlaatgassen en het koelvloeistof. Door gebruik te maken van een warmtewisselaar, kan deze thermische energie worden opgevangen en efficiënt gebruikt worden.
In de ideale situatie is de WKK installatie dicht bij een warmtevrager geplaatst. Het is mogelijk om de warmte te transporteren, maar dit vereist zeer goed geïsoleerde leidingen wat erg prijzig is en daarbij zijn warmteverliezen nooit volledig te vermijden. Biogas en elektriciteit zijn beide makkelijker effectief te transporteren.
Als de WKK ver van de vergister wordt geplaatst zullen er alternatieve maatregelen genomen moeten worden om warmte te leveren aan de vergister. Dit kan bijvoorbeeld een mini-WKK of een biogaskachel zijn. Als de vergister en de WKK dicht bij elkaar staan, dan levert de WKK de benodigde thermische energie om de vergister op de juiste temperatuur te houden.
Biogas heeft over het algemeen een lagere gas kwaliteit dan aardgas. De verbrandingswaarde is lager. Daarbij kan biogas ook verontreinigingen bevatten dat mogelijk schadelijk is voor de motor, zoals zwavel verbindingen, halogenide verbindingen, zuren en vaste deeltjes. Vaak wordt biogas behandeld om zo de verontreinigingswaarde te verminderen en daarmee de prestaties en levensduur van de gasmotor te verbeteren. De maximale verontreiniging die wordt toegestaan verschilt per fabrikant, daarom is dit altijd een belangrijk punt van aandacht!
Biogas heeft van zichzelf een relatief lage energiedichtheid (vergeleken met aardgas), maar kan direct verbrand worden in een boiler om heet water of stoom te maken. Boilers zijn vrij eenvoudig en robuust opgebouwd, waardoor er weinig reiniging van het biogas vereist is. Hierdoor blijven investerings- en bedrijfskosten laag.
Het is goed om op te merken dat als warmte wordt geëxporteerd, de kosten voor de warmte infrastructuur vaak meerdere malen hoger zijn dan van de boiler zelf. Daarom is een warmtenet vaak alleen gunstig als de warmtevraag dichtbij of op de boerderij zelf is. Als de afstand tot de eindgebruiker groter is, dan kan het gunstiger zijn om het biogas zelf te transporteren naar de eindgebruiker en daar een biogasboiler te plaatsen.
Biogas opwerking
In plaats van het biogas te verbranden in een WKK installatie om elektriciteit en warmte te produceren, kan het biogas ook ingevoed worden in het gasnet. Dit is voornamelijk aantrekkelijk als de gegenereerde warmte van een WKK niet gebruikt kan worden. Het biogas moet worden opgewerkt tot dezelfde kwaliteit als dat van aardgas voordat het gas in het net gevoed kan worden.
Een groot verschil tussen biogas een aardgas is het methaangehalte. Het methaangehalte van biogas ligt normaliter tussen de 50 en 60%. Het methaangehalte van aardgas ligt in Nederland op 89% voor Gronings gas, en voor geïmporteerd gas gaat het methaangehalte tot wel 98%. Het invoeden van onbewerkt biogas in het gasnet zou resulteren in grote problemen bij de gasafnemers. De meeste gasapparaten in Nederland zijn ontwikkeld om te functioneren op Groningen-kwaliteit aardgas. Grote afwijkingen in kwaliteiten kunnen levensgevaarlijke situaties opleveren. Daarom moet de CO2 en andere onzuiverheden uit het biogas verwijderd worden voordat het gas in het aardgasnet kan worden ingevoed.
Tegenwoordig zijn er verschillende technieken beschikbaar om het biogas op te werken:
- Wassen met water
- Wassen met organische oplosmiddelen
- Membraan filtering
- Cryogene scheiding
- Pressure swing adsorption
Alle technieken hebben hun voor- en nadelen. Wat voor elke situatie de beste optie is hangt af van o.a. de grootte van de biogasinstallatie en de beschikbaarheid van warmte en elektriciteit.