Next generation Biogas production through the Synergetic Integration of Gasification

BIOSYNGAS skal bidra til å forbedre mange aspekter ved biogassanlegg i Norge. Slike anlegg har utfordringer knyttet til håndtering av det såkalte "digestatet", et biprodukt som burde utnyttes bedre fordi det inneholder viktige næringsstoffer. I dag brukes det i varierende grad som et jordforbedringsmiddel. Digestatet er en våt/fast restfraksjon man har igjen etter at organisk avfall er konvertert til biometan. Det kan inneholde mikro-/makroplast og tungmetaller, noe som er utfordrende mhp utnyttelse. Det er tilgjengelig i store mengder, noe som gjør transporten kostbar og bidrar negativt til anleggets økonomi. BIOSYNGAS tar sikte på å løse disse utfordringene ved å behandle denne fraksjonen termisk, og samtidig produsere en rekke biprodukter som vil bidra til å forbedre den sirkulære økonomien til de næringsstoffene som befinner seg i avfallet. Ved å integrere et termisk behandlingstrinn i eksisterende biogassanlegg, er vi i stand til å øke biometanproduksjonen og samtidig forbedre prosessvirkningsgraden. En slik integrering vil også resultere i at man vil kunne behandle flere avfallsfraksjoner, noe som bidrar til økt fleksibilitet og økt biogassproduksjon. Gjennom eksperimentelle studier skal BIOSYNGAS undersøke bruk av produserte biprodukter fra det termiske trinnet som katalysator for økt ytelse i den anaerobe prosessen. Produkter som forventes å gi en bedre ytelse, er biokull og syngass (hydrogen). Prosjektet vil også jobbe med prosessutvikling og modellering der integrasjonen optimaliseres, og viktige parametere som virkningsgrad, miljøbelastning og lønnsomhet vil bli kartlagt og sammenlignet med eksisterende frittstående løsninger. Prosjektet er et samarbeid mellom SINTEF Energi (prosjekteier) og NIBIO og inkluderer to stipendiater knyttet til NTNU og NMBU. Zhejiang University of Technology, et anerkjent universitet i Kina, vil også bidra med aktivitet knyttet til hydrotermisk gassifisering. HRA, REG, VEAS, FREVAR, Lindum og Bergen Kommune er industripartnere. I 2021 har vi hatt en spennende oppstart med mange møter med industrien for å forstå bedre de utfordringene vi står overfor. I tillegg til styringskomite og kick-off har vi gjennomført individuelle arbeidspakke møter hvor hensikten har vært å bli enige om det som skal gjøres i de forskjellige arbeidsoppgavene. Vi har i tillegg ansatt 2 dyktige PhD stipendiater som skal integreres i arbeidspakke 1 og 2. Begge stipendiatene starter, tidlig 2022. vi har også hatt muligheten til å presentere BIOSYNGAS både nasjonalt (Energikonferansen 2021, arrangert i regi av forskningsrådet) og internasjonalt gjennom IEA Task 36 nyhetsbrev (https://task36.ieabioenergy.com/news/biosyngas/).

BIOSYNGAS aims at utilizing digestate from biogas processes for the decentralized production of biomethane and other added value products. This will allow an economically viable mean to produce a renewable transport biofuel (biomethane) that is based on zero-cost feedstocks with minimal transport requirements and by developing an innovative process linking gasification and syngas production to the existing anaerobic process. With this proposed process, the following major improvements are achieved: 1. Enhanced anaerobic digestion (AD) due to syngas introduction 2. Elimination of syngas cleaning after gasification, one of the major steps that has kept biomass gasification technology from attaining commercial maturity. It is believed that the anaerobic digester will be able to handle the impurities (i.e. nitrous- and sulfur compounds) present in the syngas, however, their effects on AD will be also focused on. The syngas needs to be cooled, allowing tar removal prior to introduction in the anaerobic digester. 3. The complete elimination of all barriers that are hindering biogas plants in Norway from fully exploiting their side streams 4. A near complete carbon conversion from organic waste to biomethane and other added value products 5. Destruction of microplastics present in the feed material 6. Recycling nutrients as fertilizers 7. Removal of some of the heavy metals resulting in less accumulation in agriculture areas and in our food chain