Huvudmeny
Konstantinos Chandolias visar ett membran fyllt med bakterier.

2017-08-02 09:00

Biobränslen och värdefulla kemikalier tas fram i ny process


En ny process framtagen vid Högskolan i Borås gör det möjligt att omvandla skräp till både biobränslen och andra värdefulla kemikalier. Konstantinos Chandolias, doktorand, ser stora möjligheter för både industrin och miljön med den nya metoden.

I dagens processer är det främst matavfall som rötas och omvandlas till biobränslen, men vad ska man göra med resten, som plast och träavfall som inte går att bryta ner genom rötning? De förbehandlingsmetoder som används för att bryta ner sådant avfall baseras huvudsakligen på kemikalier. Via en katalysator kan man omvandla det till biogas, men detta är en dyr process.

– Den metod jag arbetar med går ut på att mata bakterier från avloppsslam med syntesgas. Syntesgasen får man ut genom att först hetta upp avfallet tills det förgasas. Syntesgasen består av vätgas och giftig kolmonoxid, och kolmonoxiden är som godis för bakterierna. När bakterierna matas med syntesgasen uppstår en jäsningsprocess och det bildas metangas.

Process i två steg

Genom att kombinera en process som består av två steg så här, först förgasning och sedan jäsning, blir produktiviteten högre och det går att få ut olika värdefulla ämnen.

– Utöver metan- och vätgas kan vi också få ut värdefulla kemikalier som organsiska syror, till exempel mjölksyra och ättiksyra, och alkoholer. Samtidigt blir mängden restavfall i form av aska mindre än vid exempelvis vanlig förbränning av avfall, förklarar han och tillägger att man då även minskar problemet med tungmetaller som kan finnas i aska och läcka ut i naturen.

I sina experiment använder han avfall från skogs- och jordbruk, hushåll, blandavfall och avloppsslam.

– Det är avfall som det finns mycket av, och jag vill finna en lösning för avfall som är svårt att bryta ner genom rötning. Exempelvis om det innehåller cellulosafibrer, eller giftiga ämnen, som lemonen i citrusskal, som dödar bakterierna som vi vill använda i processen.

Genom att använda tvåstegsprocessen går det att mata reaktorn med olika sorters avfall, och minskar därmed volymen av avfall med 80-90 procent, jämfört med om man enbart använt en kemisk förbehandling.

Utmaning att mata bakterier med gas

Utmaningarna med den nya metoden vid industriell tillämpning är att i stor skala kunna mata bakterierna som ska göra själva grovjobbet med syntesgasen. Gasen som tillsätts i reaktorn har nämligen en tendens att bilda bubblor som smiter uppåt och bort från bakterierna. När man ska byta vätskan, spolas bakterierna också ut.

– Vår lösning är att använda specialdesignade membran som ser ut som tepåsar. Dessa är fyllda med bakterier. Membranen skyddar bakterierna från giftiga ämnen och ser till att de stannar kvar inne i reaktorn.

Varför använder då inte industrin metoden idag?

– Inom industrin har man genomfört ett antal pilotförsök, även i större skala. Konceptet är dock relativt nytt. Vi försöker att förbättra olika delar i processen för att göra den attraktiv för industrin.

Vinsten med den nya metoden:

  • Den är kostnadseffektiv
  • Den fungerar på olika sorters avfall
  • Snabb minskning av volymen avfall
  • Minskar mängden aska och därmed även risken för läckage av tungmetaller
  • Genom att variera blandningen av syntesgas och avfall till bakterierna kan man styra vad som ska produceras.

Projektet finansiseras av Vetenskapsrådet. 

Text och foto: Solveig Klug