VafabMiljö börjar producera flytande biometan

Den 1 september 2022 invigde Staffan Jansson, ordförande i VafabMiljö, och Henrik Bengtsson, tillförordnad vd, den nya anläggningen. Detta genom att klippa bandet inför ett 60-tal inbjudna deltagare som till exempel personal, leverantörer och media.

Efter ceremonin bjöds alla besökare på en rundtur i biogasanläggningen och därefter ett seminarium anordnat av BioDriv Öst med presentationer om bland annat tekniken i den nya anläggningen och transportsektorns omställning från fossila drivmedel.

Invigningen avslutades med tankning av en tung lastbil vid Gasums tankstation för flytande biometan i Västerås.

Uppgradering från biogas till biometan

VafabMiljös biogasanläggning togs i drift 2006. Under 2018 till 2021 genomfördes ett program för modernisering och utbyggnad av kapaciteten.

Anläggningen kan i dag ta emot och behandla 18 000 ton matavfall från hushåll, storkök och restauranger, 3 500 ton slam från fettavfall och 1 500 ton förpackat och oförpackat matavfall.

Här finns två uppgraderingsenheter, inklusive en Malmberg COMPACT GR 6 från 2021, med kapacitet att uppgradera 700 Nm3 biogas per timme till biometan.

Här finns också ett system för lagring och distribution av komprimerad biometan. Råbiogas från stadens avloppsreningsverk uppgraderas också på plats. Komprimerad biometan levereras till regionens bussflotta samt till sex tankstationer som drivs av VafabMiljö i regionen.

Granne med Gasum

I anslutning till VafabMiljös anläggning finns ytterligare en biogasanläggning med en uppgraderingsenhet för biometan.

Den ägs och drivs av Gasum, och använder gödsel och jordbruksrester från lokala bönder som råvara.

Lättare hantera utbud och efterfrågan

Avsaknaden av ett gasnät är en utmaning både för Gasum och VafabMiljö när det gäller att balansera produktion av biometan med regional efterfrågan. När efterfrågan är större än produktionen behöver extern flytande biometan tas in för att säkerställa tillgången på för regionens busstrafik.

Av den anledningen har VafabMiljö två anläggningar för mottagning och lagring av flytande gas, en på avfallsanläggningen Gryta och en vid Västerås Lokaltrafiks bussdepå i centrala Västerås. Vid låg efterfrågan på biogas har biogas facklats bort, alternativt har gasproduktionen minskat.

– Genom att göra gasen flytande ökar energitätheten och möjligheten att lagra producerad gas samtidigt som variationer i efterfrågan kan balanserad på ett bättre sätt. Det minskar behovet att köpa extern gas vid hög efterfrågan och behovet att minska produktionen av biogas under perioder med låg efterfrågan, förklarade Henrik Bengtsson, tillförordnad vd på VafabMiljö.

Först i Sverige

Med stöd från Energimyndigheten via innovationsklustret DriveLBG samt från RISE har VafabMiljö investerat 17 miljoner kronor i den nya småskaliga kondenseringsenhet för produktion av flytande biometan.

Detta är den första produktionsenheten i sitt slag i Sverige och den levererades av det holländska Stirling Cryogenics, en del av Hysytech S.rl. Konverteringsanläggningen får plats i en container och har kapacitet att producera två ton flytande biometan per dag, motsvarande 9 GWh per år.

Även om detta är den första anläggning i sitt slag i Sverige är förvätskningstekniken inte ny.

– Stirling Cryogenics har en historia som går tillbaka till 1954 under namnet Philips Cryogenics, en avknoppning från teknikföretaget Philips, förklarade Arjan Coenradie, vd för Stirling Cryogenics.

I dag arbetar företaget med att designa, bygga och leverera kyllösningar baserade på en omvänd Stirling-cykel och det finns över 3 000 installationer runt om i världen.

– Alla våra kylgeneratorer är baserade på denna omvända Stirling-cykel som har en lång historia, är pålitlig och har hög effektivitet. Våra huvudprodukter är fristående produktionssystem för flytande kväve och skräddarsydda kylsystem baserade på våra Stirling Cryocoolers, säger Arjan Coenradie.

Idealisk för småskalig kondensering

Under de senaste åren har företaget utvecklat tillämpningar av tekniken för att förvätska biometan och installerat flera kondensationsenheter i Nederländerna och Italien.

Den mindre enheten kallad StirLNG-1 kan producera cirka 200 kilo flytande biometan per dygn. Den större enheten StirLNG-4 kan producera cirka 600 kilo per dygn.

Omvänd Stirling-cykel

Kärnan i Stirling Cryogenics utrustning är Stirling Cycle Cryogenerator. Stirlingcykeln komprimerar och expanderar växelvis en bestämd mängd helium i en sluten cykel.

Kompressionen sker vid rumstemperatur, medan expansionen utförs vid -127 grader Celsius vid 8 bars tryck.

Stirlingcykeln producerar kyleffekt för låga temperaturer genom inmatning av energi från en elmotor. En fördel med processen är att gasen som ska göras flytande inte kommer i kontakt med heliumet.

Gasen kommer bara strömma genom en kall värmeväxlare, där energi tas upp så att gasen kyls ner och kondenseras mot den kalla ytan. Detta eliminerar alla risker för förorening i kondenseringsprocessen såväl som av arbetsgasen, vilket resulterar i långa kontinuerliga driftperioder och lång livslängd.

Kriterier för låga koldioxidutsläpp i försörjningskedjan

Renheten hos den inkommande biometangasen är viktigt – olika gaser blir flytande vid olika temperaturer.

Jämfört med uppgraderad biogas och komprimerad biometan är det koldioxidhalten som skiljer sig mest och därför behövs en särskild reningsenhet för att få ner CO2-halten till runt 50 ppm vid atmosfärstryck.

– Kapaciteten varierar beroende på gassammansättning, temperaturer och tryck. Flera enheter kan arbeta parallellt, vilket ger redundans och flexibilitet. Vi kan erbjuda kapacitet från 100 kilo per dag till cirka 15 000 kilo per dag, sa Arjan Coenradie och tillade att installationen för VafabMiljö-innehåller två StirLNG-4-enheter.