Så kan produktion av biogas förbättras
Att tillsats av spårmetaller kan förbättra produktionen av biogas är känt. Jenny Gustavsson, nybliven doktor vid Tema Vatten har undersökt vilka metaller det gäller och hur.
Små tillsatser av metallerna kobolt och nickel krävs för att produktion av biogas från råvaran drank ska fungera bra. Båda metallerna behövs också samtidigt, med bara en av dem försämras processen. Det visar kemisten Jenny Gustavsson i sin avhandling Vid Tema Vatten, Linköpings universitet.
– Det är väl känt att produktionen av biogas blir sämre vid brist på näringsämnen, till exempel spårmetaller, säger hon. Då bildas fettsyror och pH sjunker så att man i värsta fall tvingas stänga hela reaktorn.
Hon ville se vilka metaller som påverkar biogasproduktion av drank och i vilken form de kan tillgodogöras av mikroorganismerna i processen. Drank är en restprodukt vid tillverkning av etanol, som innehåller förhållandevis höga halter av sulfat, vilket omvandlas till sulfid i biogasreaktorn. Jenny Gustavsson visar att både kobolt och nickel behövs för att produktionen av biogas ska gå bra. Med enbart nickel eller kobolt försämras processen. Hon har också undersökt tillsats av selen och wolfram men fann ingen effekt hos dem.
Hon har också analyserat den kemiska formen av kobolt och nickel i relation till hur de tas upp av mikroorganismerna i biogasprocessen. Hon fann att kobolt i huvudsak binds in till sulfider/organiskt material, men att metallen även återfinns i lösligare former. Nickel binds enbart till sulfider/organiskt material, men tas trots detta upp av mikroorganismerna. Ett något överraskande resultat, säger hon, som ställer frågor kring den s.k. biotillgängligheten.
– Vi brukar tänka att metaller måste finnas i löst form för att kunna tas upp i biologiska processer. Men mina resultat väcker frågan omutfällning av metallsulfider verkligen påverkar biotillgängligheten. Metallerna verkar kunna tas upp trots att de är starkt bundna till sulfider.
Närvaron av metaller i processen väcker också frågan om hur miljövänlig biogasframställning är. Det gäller att hitta en balans, säger Jenny Gustavsson.
– Det gäller att hitta rätt nivå, där produktionen maximeras med så liten miljöpåverkan som möjligt. I detta sammanhang är en ökad kunskap om spårmetallers biotillgänglighet en viktig del i att bättre förstå effekten av metalltillsatser, för att veta hur mycket och vilka metaller som bör tillsättas i olika processer.
Jenny Gustavsson disputerade den 19 januari.
Avhandlingen heter ”Cobalt and Nickel Bioavailability for Biogas Formation”. Jenny Gustavsson nås på telefon 0737-687469 e-post: jenny.gustavsson@liu.se. Avhandlingen i fulltext finns här.
