Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Optimal rening av biogas för småskalig produktion och användning: En studie om energioptimering av biogasanläggningar
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Sustainable development, Environmental science and Engineering, Industrial Ecology.
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Sustainable development, Environmental science and Engineering, Industrial Ecology.
2016 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Optimal purification of biogas for small-scale production and use : A study on energy optimization of biogas plants (English)
Abstract [sv]

Biogas är ett förnybart bränsle, och intresset för detta bränsle ökar runt om i världen. För att kunna använda biogas som fordonsbränsle måste biogasen uppgraderas innan användning. Koldioxid och andra föroreningar skiljs av, så att metanhalten i den råa biogasen höjs och gasen kan användas i motorer. Flera olika reningstekniker finns, men detta arbete fokuserar på vattenskrubbning. Arbetet syftar till att undersöka den optimala metanhalten i biogasen med hänsyn till nettoenergin och livslängden för de motorer som används. Undersökningen fokuserar på reningsprocessen i biogasproduktionen på små och mellanstora gårdar. Arbetet utfördes genom att ställa upp en energibalans över komponenterna i biogasproduktionen. Energibalansen användes för att skapa en matematisk modell av anläggningen, och beräkningarna gjordes med datorprogrammet Matlab. Den optimala metanhalten för biogasen beräknades till kring 80 % (78 – 83 %) vilket är lägre än den gräns på 85 % som rekommenderas av andra källor. Reningsanläggningens eget energibehov befanns motsvara 2,5 – 8,6 % av biogasens energiinnehåll, beroende på om högtryckskompression används eller inte. Dessa värden har god överensstämmelse med tidigare forskning. Den beräknade metanhalten är inte så låg så att motorernas livslängd förkortas nämnvärt, men det finns en risk för misständningar som kan ge skador på katalysatorn. Eftersom den beräknade metanhalten är lägre än 85 % är det lämpligt att genomföra ytterligare tester för att avgöra om gasen är lämplig som fordonsbränsle. Resultaten påverkas kraftigt av motorns verkningsgrad, vilket också är ett relevant ämne för framtida studier. 

Abstract [en]

Biogas is a renewable fuel, and the demand for this particular fuel type is increasing around the world. In order to use biogas as a fuel for vehicles it must first be upgraded from its raw state. By separation of carbon dioxide and other impurities, the methane content in the raw biogas is increased so that the biogas can be used in engines. Several methods of purification exist, but this report mainly focuses on water scrubbing. This thesis aims to investigate the optimal methane content in biogas with respect to net energy and the lifespan of the engines that are being fueled with biogas. The focus of the report is on the purification process in biogas production for small to medium sized farms. The thesis is conducted by putting up an energy balance formula for the components in the biogas production system. This formula was used for creating a mathematical model of the system, and the calculations were made with the computer programme Matlab. The optimal methane content in the biogas was found to be around 80 % (78 – 83 %), which is less than the lower limit (85 %) that is recommended by other sources. The purification facility’s own energy demand corresponds to 2,5 – 8,6 % of the energy content in the biogas, depending on whether high pressure compression is used or not. These results are highly consistent with previous research. The methane content of the biogas does not reduce the lifespan of the engines notably, but there is a risk of ignition failures which could lead to damages in the catalyzer. Since the optimal methane content is lower than 85 %, it would be appropriate to test the biogas in order to analyze if it is suitable to be used as a fuel. The results are heavily influenced by the engine efficiency, which is also a relevant subject for future work. 

Place, publisher, year, edition, pages
2016.
Series
TRITA-IM-KAND 2016:18
National Category
Environmental Management Energy Systems Bioenergy
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-189047OAI: oai:DiVA.org:kth-189047DiVA: diva2:943084
Available from: 2016-06-27 Created: 2016-06-27 Last updated: 2016-06-27Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1091 kB)125 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1091 kBChecksum SHA-512
25520d34de6ff7825c313052fa85c78cdd4c8bf0d7d838c642cc5aea2c6dde1d4f56b5e4eff64066e5a2884f90eb495d32c19ca59a9552fd4b7262d20a34422f
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Industrial Ecology
Environmental ManagementEnergy SystemsBioenergy

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 125 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 522 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf