United StatesEdit
Med de många fördelarna med biogas börjar den bli en populär energikälla och börjar användas mer i USA. År 2003 förbrukade USA 43 TWh (147 biljoner BTU) energi från ”deponigas”, cirka 0,6 % av USA:s totala naturgasförbrukning. Metanbiogas från kogödsel testas i USA. Enligt en studie från 2008, som samlats in av tidskriften Science and Children, skulle metanbiogas från kogödsel räcka för att producera 100 miljarder kilowattimmar, vilket är tillräckligt för att driva miljontals hem i USA. Dessutom har metanbiogas testats för att bevisa att den kan minska utsläppen av växthusgaser med 99 miljoner ton eller cirka 4 % av de växthusgaser som produceras i USA.
I Vermont, till exempel, ingick biogas som produceras på mjölkgårdar i CVPS Cow Power-programmet. Programmet erbjöds ursprungligen av Central Vermont Public Service Corporation som en frivillig tariff och efter en nyligen genomförd sammanslagning med Green Mountain Power är det nu GMP Cow Power Program. Kunderna kan välja att betala en premie på sin elräkning och denna premie överförs direkt till de gårdar som deltar i programmet. I Sheldon, Vermont, har Green Mountain Dairy tillhandahållit förnybar energi som en del av Cow Power-programmet. Det började med att bröderna Bill och Brian Rowell, som äger gården, ville ta itu med några av de problem med gödselhantering som mjölkgårdar står inför, bland annat lukt från gödsel och tillgång till näringsämnen för de grödor de måste odla för att föda djuren. De installerade en anaerob rötningsanläggning för att bearbeta avfallet från 950 kor och mjölkcentralen för att producera förnybar energi, ett strömedel som ersätter sågspån och ett växtvänligt gödningsmedel. Energin och miljöegenskaperna säljs till GMP Cow Power-programmet. I genomsnitt producerar systemet som drivs av familjen Rowell tillräckligt med el för att driva 300-350 andra hem. Generatorkapaciteten är cirka 300 kilowatt.
I Hereford, Texas, används kogödsel för att driva ett etanolkraftverk. Genom att övergå till metanbiogas har etanolkraftverket sparat 1 000 fat olja per dag. Totalt sett har kraftverket minskat transportkostnaderna och kommer att skapa många fler arbetstillfällen för framtida kraftverk som kommer att använda biogas.
I Oakley, Kansas, använder en etanolfabrik som anses vara en av de största biogasanläggningarna i Nordamerika Integrated Manure Utilization System (IMUS) för att producera värme till sina pannor genom att använda gödsel från foderparker, kommunala organiska ämnen och avfall från etanolfabriken. Vid full kapacitet förväntas anläggningen ersätta 90 % av det fossila bränsle som används i tillverkningsprocessen för etanol och metanol.
I Kalifornien har Southern California Gas Company förespråkat att biogas ska blandas in i befintliga naturgasledningar. Tjänstemän i delstaten Kalifornien har dock intagit ståndpunkten att biogas ”används bättre inom sektorer av ekonomin som är svåra att elektrifiera – som luftfart, tung industri och långväga lastbilstransporter.” Likaså kogödsel olika växtmaterial som resternaefter skörd av grödorna
EuropaRedigera
Utvecklingsnivån varierar kraftigt i Europa. Medan länder som Tyskland, Österrike och Sverige är ganska avancerade när det gäller användningen av biogas finns det en stor potential för denna förnybara energikälla i resten av kontinenten, särskilt i Östeuropa. Olika rättsliga ramar, utbildningssystem och tillgången till teknik är några av de främsta orsakerna till denna outnyttjade potential. En annan utmaning för biogasens fortsatta utveckling har varit allmänhetens negativa uppfattning.
I februari 2009 grundades European Biogas Association (EBA) i Bryssel som en icke-vinstdrivande organisation för att främja införandet av hållbar produktion och användning av biogas i Europa. I EBA:s strategi fastställs tre prioriteringar: etablera biogas som en viktig del av Europas energimix, främja källsortering av hushållsavfall för att öka gaspotentialen och stödja produktion av biometan som fordonsbränsle. I juli 2013 hade den 60 medlemmar från 24 länder i Europa.
UKEdit
I september 2013 fanns det cirka 130 biogasanläggningar som inte är avloppsbaserade i Storbritannien. De flesta är på gårdar, och några större anläggningar finns utanför gårdarna, som tar emot mat- och konsumentavfall.
Den 5 oktober 2010 injicerades biogas i det brittiska gasnätet för första gången. Avloppsvatten från över 30 000 hushåll i Oxfordshire skickas till Didcot avloppsreningsverk, där det behandlas i en anaerob rötningsanläggning för att producera biogas, som sedan renas för att ge gas till cirka 200 hushåll.
Under 2015 tillkännagav det gröna energibolaget Ecotricity sina planer på att bygga tre rötningsanläggningar med injektion i nätet.”
ItalienRedigera
I Italien startade biogasbranschen för första gången 2008, tack vare att man införde förmånliga inmatningstariffer. De ersattes senare av inmatningspremier och företräde gavs åt biprodukter och jordbruksavfall, vilket ledde till att biogasproduktionen och den härledda värmen och elektriciteten stagnerade sedan 2012.I september 2018 fanns det i Italien mer än 200 biogasanläggningar med en produktion på cirka 1,2 GW
TysklandEdit
Tyskland är Europas största biogasproducent och marknadsledande inom biogasteknik. År 2010 fanns det 5 905 biogasanläggningar i drift i hela landet: Niedersachsen, Bayern och de östra delstaterna är de viktigaste regionerna. De flesta av dessa anläggningar används som kraftverk. Vanligtvis är biogasanläggningarna direkt kopplade till ett kraftvärmeverk som producerar elkraft genom att förbränna biometan. Elenergin matas sedan in i det allmänna elnätet. År 2010 var den totala installerade elektriska kapaciteten i dessa kraftverk 2 291 MW. Elförsörjningen uppgick till cirka 12,8 TWh, vilket är 12,6 % av den totala producerade förnybara elen.
Biogas i Tyskland utvinns i första hand genom samfermentering av energigrödor (kallade ”NawaRo”, en förkortning av nachwachsende Rohstoffe, som är en förkortning av tyska för förnybara resurser) som blandas med gödsel. Den viktigaste grödan som används är majs. Organiskt avfall och industri- och jordbruksrester, t.ex. avfall från livsmedelsindustrin, används också för biogasproduktion. I detta avseende skiljer sig biogasproduktionen i Tyskland avsevärt från Storbritannien, där biogas som genereras från deponier är vanligast.
Biogasproduktionen i Tyskland har utvecklats snabbt under de senaste 20 åren. Den främsta orsaken är de rättsligt skapade ramarna. Det statliga stödet till förnybar energi började 1991 med lagen om inmatning av el (StrEG). Denna lag garanterade producenterna av energi från förnybara källor inmatning i det offentliga elnätet, vilket innebar att elbolagen var tvungna att ta all producerad energi från oberoende privata producenter av grön energi. År 2000 ersattes lagen om inmatning av elektricitet av lagen om förnybara energikällor (EEG). Denna lag garanterade till och med en fast ersättning för den producerade elenergin under 20 år. Beloppet på cirka 8 ¢/kWh gav jordbrukarna möjlighet att bli energileverantörer och få ytterligare en inkomstkälla.
Den tyska biogasproduktionen inom jordbruket fick ytterligare en skjuts 2004 genom att den så kallade NawaRo-bonusen infördes. Detta är ett särskilt stöd som ges för användning av förnybara resurser, det vill säga energigrödor. År 2007 betonade den tyska regeringen sin avsikt att investera ytterligare ansträngningar och stöd för att förbättra tillgången till förnybar energi för att ge ett svar på de växande klimatutmaningarna och de stigande oljepriserna genom det integrerade klimat- och energiprogrammet.
Denna kontinuerliga trend för att främja förnybar energi leder till ett antal utmaningar i fråga om förvaltning och organisering av tillgången till förnybar energi, vilket också har flera effekter på biogasproduktionen. Den första utmaning som bör uppmärksammas är den höga arealkonsumtionen för elförsörjningen av biogas. År 2011 tog energigrödor för biogasproduktion en yta på cirka 800 000 hektar i Tyskland i anspråk. Denna höga efterfrågan på jordbruksområden skapar en ny konkurrens med livsmedelsindustrin som tidigare inte funnits. Dessutom skapades nya industrier och marknader i främst landsbygdsområden med olika nya aktörer med ekonomisk, politisk och civilrättslig bakgrund. Deras inflytande och agerande måste styras för att man ska kunna dra nytta av alla de fördelar som denna nya energikälla erbjuder. Slutligen kommer biogas dessutom att spela en viktig roll i Tysklands förnybara energiförsörjning om man fokuserar på god styrning.
UtvecklingsländerRedigera
Biogasanläggningar för hushållsbruk omvandlar stallgödsel och nattjorden till biogas och gödsel, den fermenterade gödseln. Denna teknik är genomförbar för småbrukare med djur som producerar 50 kg gödsel per dag, vilket motsvarar ungefär 6 grisar eller 3 kor. Gödseln måste kunna samlas upp för att blandas med vatten och föras in i anläggningen. Toaletter kan anslutas. En annan förutsättning är temperaturen som påverkar jäsningsprocessen. Med ett optimum på 36 C° gäller tekniken särskilt för dem som bor i ett (sub)tropiskt klimat. Detta gör att tekniken ofta är lämplig för småbrukare i utvecklingsländer.
Avhängigt av storlek och plats kan en typisk tegeltillverkad biogasanläggning med fast kupol installeras på gården hos ett hushåll på landsbygden med en investering på mellan 300 och 500 dollar i asiatiska länder och upp till 1 400 dollar i afrikanska sammanhang. En biogasanläggning av hög kvalitet kräver minimala underhållskostnader och kan producera gas i minst 15-20 år utan större problem och ominvesteringar. För användaren ger biogas ren matlagningsenergi, minskar luftföroreningar inomhus och minskar den tid som behövs för traditionell insamling av biomassa, särskilt för kvinnor och barn. Slammet är ett rent organiskt gödningsmedel som potentiellt ökar jordbrukets produktivitet.
Energi är en viktig del av det moderna samhället och kan fungera som en av de viktigaste indikatorerna för socioekonomisk utveckling. Trots de tekniska framstegen fortsätter cirka tre miljarder människor, främst på landsbygden i utvecklingsländerna, att tillgodose sina energibehov för matlagning på traditionellt sätt genom att förbränna biomassaresurser som ved, skörderester och djurgödsel i grova traditionella spisar.
Biogasteknik för hushållsbruk är en beprövad och etablerad teknik i många delar av världen, särskilt i Asien. Flera länder i denna region har inlett storskaliga program för inhemsk biogas, t.ex. Kina och Indien.
Den nederländska biståndsorganisationen SNV stöder nationella program för inhemsk biogas som syftar till att etablera kommersiellt livskraftiga sektorer för inhemsk biogas där lokala företag marknadsför, installerar och utför service på biogasanläggningar för hushållen. I Asien arbetar SNV i Nepal, Vietnam, Bangladesh, Bhutan, Kambodja, Laos, Pakistan och Indonesien och i Afrika i Rwanda, Senegal, Burkina Faso, Etiopien, Tanzania, Uganda, Kenya, Benin och Kamerun.
I Sydafrika tillverkas och säljs ett färdigbyggt biogassystem. En viktig egenskap är att installationen kräver mindre kunskap och går snabbare eftersom rötningstanken är av förtillverkad plast.
IndienEdit
Biogas i Indien har traditionellt baserats på mjölkgödsel som foderråvara och dessa ”gobar”-gasanläggningar har varit i drift under en lång tidsperiod, särskilt på den indiska landsbygden. Under de senaste 2-3 decennierna har forskningsorganisationer med fokus på energitrygghet på landsbygden förbättrat systemens utformning, vilket har resulterat i nyare effektiva lågkostnadskonstruktioner som Deenabandhu-modellen.
Deenabandhu-modellen är en ny biogasproduktionsmodell som är populär i Indien. (Deenabandhu betyder ”vän till de hjälplösa”.) Enheten har vanligtvis en kapacitet på 2-3 kubikmeter. Den konstrueras med hjälp av tegelstenar eller av en järncementblandning. I Indien kostar tegelmodellen något mer än ferrocementmodellen, men Indiens ministerium för ny och förnybar energi erbjuder ett visst stöd per byggd modell.
Biogas, som huvudsakligen består av metan/naturgas, kan också användas för att generera proteinrikt foder till boskap, fjäderfä och fisk i byar på ett ekonomiskt sätt genom att odla en bakteriekultur av Methylococcus capsulatus med ett mycket litet mark- och vattenfotavtryck. Den koldioxidgas som produceras som en biprodukt från dessa växter kan användas för billigare produktion av algolja eller spirulina från algodling, särskilt i tropiska länder som Indien, vilket kan tränga undan råoljans främsta plats inom en snar framtid. Indiens regering genomför många program för att utnyttja jordbruksavfallet eller biomassan på landsbygden på ett produktivt sätt för att förbättra landsbygdsekonomin och sysselsättningspotentialen. Med dessa anläggningar omvandlas icke ätbar biomassa eller avfall från ätbar biomassa till högvärdiga produkter utan vattenföroreningar eller utsläpp av växthusgaser.
LPG (Liquefied Petroleum Gas) är en viktig källa till matlagningsbränsle i Indiens städer och priserna har ökat i takt med de globala bränslepriserna. De tunga subventioner som de olika regeringarna har tillhandahållit för att främja gasol som bränsle för hushållsbruk har också blivit en ekonomisk börda, vilket har lett till att man nu återigen fokuserar på biogas som alternativt bränsle för hushållsbruk i städerna. Detta har lett till utvecklingen av prefabricerade kokare för modulära installationer jämfört med RCC- och cementkonstruktioner som tar längre tid att bygga. Ett förnyat fokus på processteknik som Biourja-processmodellen har ökat statusen för medelstora och stora anaeroba rötningsanläggningar i Indien som ett potentiellt alternativ till gasol som primärt bränsle för matlagning.
I Indien, Nepal, Pakistan och Bangladesh kallas biogas som produceras från anaerob nedbrytning av gödsel i småskaliga rötningsanläggningar för gobargas. Det uppskattas att sådana anläggningar finns i över 2 miljoner hushåll i Indien, 50 000 i Bangladesh och tusentals i Pakistan, särskilt i norra Punjab, på grund av den blomstrande boskapsbeståndet. Rötkammaren är en lufttät cirkulär grop av betong med en röranslutning. Gödseln leds till gropen, vanligtvis direkt från boskapsstallet. Gropen fylls med en viss mängd avloppsvatten. Gasröret är anslutet till kökets eldstad genom styrventiler. Förbränningen av denna biogas ger mycket lite lukt eller rök. Tack vare enkelheten i genomförandet och användningen av billiga råvaror i byarna är det en av de mest miljövänliga energikällorna för landsbygdens behov. En typ av dessa system är Sintex-avkokaren. I vissa konstruktioner används maskodling för att ytterligare förbättra den gödsel som produceras av biogasanläggningen och som kan användas som kompost.
I Pakistan driver Rural Support Programmes Network Pakistan Domestic Biogas Programme som har installerat 5 360 biogasanläggningar och utbildat mer än 200 murare i tekniken och som syftar till att utveckla biogassektorn i Pakistan.
I Nepal ger regeringen bidrag för att bygga biogasanläggningar i hemmet.
KinaRedigera
Kineserna har experimenterat med biogasanvändning sedan 1958. Runt 1970 hade Kina installerat 6 000 000 kokare i ett försök att effektivisera jordbruket. Under de senaste åren har tekniken mött hög tillväxttakt. Detta verkar vara den tidigaste utvecklingen när det gäller att generera biogas från jordbruksavfall.
Biogasbyggandet på landsbygden i Kina har visat en ökad utvecklingstrend. Den exponentiella ökningen av energiförsörjningen till följd av den snabba ekonomiska utvecklingen och den svåra dimma som råder i Kina har lett till att biogas har blivit den bättre miljövänliga energin för landsbygden. I Qing County i Hebeiprovinsen utvecklas för närvarande tekniken för att använda halm som huvudmaterial för att generera biogas.
Kina hade 26,5 miljoner biogasanläggningar med en produktion på 10,5 miljarder kubikmeter biogas fram till 2007. Den årliga biogasproduktionen har ökat till 248 miljarder kubikmeter 2010. Den kinesiska regeringen har stött och finansierat biogasprojekt på landsbygden, men endast cirka 60 % av dem fungerade normalt. Under vintern är biogasproduktionen i Kinas norra regioner lägre. Detta beror på bristen på teknik för värmereglering i rötkamrarna, vilket innebär att samrötningen av olika råvaror inte kan slutföras i den kalla miljön.
ZambiaEdit
Lusaka, Zambias huvudstad, har två miljoner invånare och mer än hälften av befolkningen bor i tätortsnära områden. Majoriteten av denna befolkning använder groplatriner som toaletter och genererar cirka 22 680 ton fekalieslam per år. Detta slam hanteras otillräckligt: Över 60 % av det genererade fekaliska slammet stannar kvar i boendemiljön och äventyrar därmed både miljön och folkhälsan.
Trots att forskning och genomförande av biogas påbörjades så tidigt som på 1980-talet släpar Zambia efter när det gäller införande och användning av biogas i Afrika söder om Sahara. Djurgödsel och skörderester behövs för att tillhandahålla energi för matlagning och belysning. Otillräcklig finansiering, avsaknad av politik, regelverk och strategier för biogas, ogynnsam penningpolitik för investerare, otillräcklig expertis, bristande medvetenhet om biogasteknikens fördelar bland ledare, finansinstitut och lokalbefolkning, motstånd mot förändringar på grund av lokalbefolkningens kultur och traditioner, höga installations- och underhållskostnader för biogastorkar, otillräcklig forskning och utveckling, olämplig förvaltning och bristande övervakning av installerade torkar, koldioxidmarknadens komplexitet, bristande incitament och social jämlikhet är några av de utmaningar som har hindrat förvärvandet och ett hållbart genomförande av inhemsk biogasproduktion i Zambia.