Ved at raffinere biomasse kan der f.eks. fremstilles stoffer til den kemiske industri eller pectin til marmeladeproduktion for den sags skyld. Og så arbejdes der intenst med at øge effektiviteten ved produktion af bioenergi.
Biomasse kan raffineres, og dermed kan biomassens anvendelsesmuligheder og værdi øges.
Det var et af budskaberne, da ca. 70 personer mødtes ved 5'th European Biorefinery Symposium i Flensborg.
Brug for biomasse
Der synes ikke længere at være tvivl om eksistensen af menneskeskabte klimaændringer og om behovet for at reducere udledningen af drivhusgasser. Ifølge Ingrid Nestle, Flensburg University, skal dette især opnås gennem energibesparelser og en bedre energiudnyttelse samt gennem øget brug af vedvarende energi såsom solenergi, vindkraft, vandkraft, jordvarme og brugen af biomasse. Energien i solens indstråling på jorden svarer til 15.000 gange jordens energiforbrug - så udfordringen ligger bl.a. i at få 'høstet' noget af denne energi.
Jens Bo Holm-Nielsen, Aalborg Universitet Esbjerg, understregede, at der er brug for landbrugsjord både til at mætte den fortsat voksende befolkning og til at producere biomasse til energi. Derfor vil vi i det 21. århundrede opleve et paradigmeskift, hvor der igen bliver fokus på at udnytte jorden optimalt til planteproduktion og at øge produktionen af både føde, foder og energi.
Bioraffinering øger værdien
Biomasse er et meget bredt begreb og kan udnyttes til mange formål. Bioraffinering handler bl.a. om at fraktionere en planteafgrøde i forskellige komponenter, der hver især kan bruges i forskellige sammenhænge.
Elinor Scott, Wageningen University, gav eksempler på, hvordan værdien af plantebiomasse kan øges væsentligt ved at opdele i fraktioner og raffinere til ædlere produkter. For eksempel produceres stoffet 1,2-ethanediamine, som ofte bruges i den kemiske industri, normalt ud fra nafta fra olieindustrien, men kan også produceres ud fra aminosyren serin fra biomasse.
Stigende oliepriser vil være med til at drive produktionen i retning af at bruge biomasse som råvare. Og aftageren af produktet er som udgangspunkt ligeglad med, hvilken råvare der er anvendt.
Biprodukter
med 'added value'
Uwe Englisch, Lübeck University of Applied Sciences, fortalte om, hvordan bioraffinering også kan øge værdien af biprodukter. Ved solsikkeproduktion er solsikkeolien hovedproduktet, men derudover kan der som biprodukter ekstraheres f.eks. pektin, voks og polyphenoler. Der vil også være et restprodukt bestående primært af lignocellulose, som kan indgå i produktion af biogas eller ethanol.
Et andet eksempel på raffinering af et restprodukt er udnyttelsen af affaldsgulerødder, hvorfra der kan ekstraheres pectin, f.eks. til marmeladeproduktion, og karoten til brug som farvestof.
Forbehandling af biomasse
Ved udnyttelse af biomasse til f.eks. energiformål er første trin ofte en forbehandling for at få nedbrudt polymerer, f.eks. cellulose der skal nedbrydes til glukosemolekyler. Denne nedbrydning er ofte tidkrævende og ufuldstændig, dvs. man får sjældent hele cellulosemængden nedbrudt, og udnyttelsen af biomassen er derfor ikke optimal, hvad enten det er til biogas- eller ethanolproduktion. Derfor arbejdes der meget med at udvikle forbehandlingen af biomasse.
En af de store udfordringer er at få nedbrudt lignocellulose, sådan at cellulosen og hemicellulosen kan omsættes til ethanol eller biogas. Holger Schneider, Flensburg University of Applied Sciences, præsenterede resultater fra forsøg med mekanisk forbehandling (f.eks. ved hjælp af hammermølle), termokemisk forbehandling (f.eks. vha. syre og høj temperatur) og enzymatisk forbehandling (f.eks. vha. cellulaser). Flere af forbehandlingerne kan øge udbyttet af biogas og give en hurtigere gasudvikling. Men generelt kræver forbehandlingsmetoderne i bioenergiproduktion fortsat megen udvikling for at øge effektiviteten men er dog godt på vej til praktisk anvendelse.
Bioethanol og 2. generation
I USA produceres der store mængder bioethanol, primært baseret på majsstivelse, og produktionen vokser fortsat.
Bill Gibbons, South Dakota State University, gennemgik principperne for ethanolproduktion ved 1. generationsteknologi, som er baseret på sukker eller stivelse, og 2. generationsteknologi, som er baseret på lignocellulose. Et ton majs kan omsættes til ca. 400 liter ethanol samt forskellige biprodukter, f.eks. protein til foder. Der arbejdes intenst med udvikling af 2. generationsteknologi, og det forventes, at der på længere sigt vil kunne produceres ca. 300 liter ethanol ud fra et ton lignocellulose-biomasse.
Også i Danmark arbejdes der med at udvikle 2. generationsteknologien. Christian Morgen, Inbicon, et datterselskab af DONG, berettede om udviklingen af pilotanlæg til produktion af ethanol ud fra halm. Der er klare energimæssige fordele ved at integrere anlægget i et kraftvarmeværk, og der bygges nu et større pilotanlæg (fire ton halm pr. time) ved Asnæsværket ved Kalundborg.
Peter Nissen, Bio Energi Park Tønder, fortalte om planerne om at bygge et anlæg i Tønder, hvor der bl.a. kan produceres bioethanol ved hjælp af både 1. og 2. generationsteknologi samt biodiesel og biogas, baseret på korn, raps, halm, energiafgrøder som majs- og græsensilage, gylle og slam.
Decentral raffinering
Jens Born, Flensburg University of Applied Sciences, påpegede i sit indlæg, at bioraffinering ikke nødvendigvis behøver at foregå i store, centrale anlæg, men at der ofte kan være ræson i at have mindre, decentrale enheder. Biomasseproduktionen foregår af naturlige årsager decentralt, nemlig fordelt over jordens overflade, da der er en øvre grænse for, hvor meget sollys der kan høstes på én kvadratmeter.
Mange former for biomasse har en ret lav energitæthed, ofte to en halv gang lavere end for råolie. For at reducere transportomkostningerne er der derfor megen brug for, at disse biomasser raffineres til produkter med større energitæthed. Et godt eksempel på dette er de mange biogasanlæg i Tyskland, hvor man undgår at køre for langt med biomasse med stort vandindhold. Lokal raffinering kræver dog generelt enkle, robuste og pålidelige anlæg og er derfor ikke så oplagt til mere kompliceret raffinering.
Læs mere
om 5'th European Biorefinery Symposium på hjemmesiderne http://biorefinery.fh-flensburg.de eller www.sdu.dk/bio
