Rapporter

Från det att bolaget startade har verifikationer av konceptet varit viktigt. Håller idén?
Då vi också har våra rötter i den akademiska traditionen är det också självklart att dela med sig av resultaten och att genomföra undersökningar och verifieringar så naturvetenskapligt korrekt. Vi vill vara säkra på att det vi gör förbättrar havsmiljön.

Om ni inte hittar det ni söker, tveka inte att kontakta oss för att få tillgång till materialet.

VÄNLIGEN OBSERVERA:

Vi har valt att även publicera äldre rapporter vilka i dag är förlegade och inaktuella gällande produktionsdata och kostnader. Ja, hela konceptet ändrar sig gradvis från den första tidens resultat.

Ge de senaste rapporterna större tyngd och relevans.


Odling och biogasproduktion

Mellan 2014 och 2017 genomfördes ett större projekt för att verifiera en prototypanläggning av sjöpungsodling. Projektet finansierades av mjukt riskkapital från KIC InnoEnergy samt medfinansiering från Energimyndigheten. Odlingen var baserad på en misslyckad, överväxt, musselodling på svenska västkusten och materialet som skördades skickades till EON och Biogas Falkenbergs rötningsanläggning utanför Falkenberg.

2018-01-29 Slutrapport Marin Biogas - Energimyndigheten

Summering:

Demonstrationsprojektet Marin Biogas har under tre år odlat och skördat sjöpung, Ciona intestinalis, på svenska västkusten. Projektet har genomförts av flera partners; Marin Biogas var projektledare och den kommersiella parten, Scanfjord är Sveriges största musselodlare ansvarade för musselodlingen och skörden, IVL Svenska Miljöinstitutet och DTU Aqua (Dansk Skaldyrsenter) bidrog i forsknings och utvecklingsmomenten och E.ON Biofor stod för biogasproduktionen. Under alla delar anlitades även externa experter inom olika områden.

Odlingen har skett genom att skörda sjöpung från befintliga blåmusselodlingar som har blivit övervuxna av sjöpung. Sjöpungarna har skördats under projektets två sista år. Projektet utvecklade och testade nya skörde- och avvattningstekniker innan biomassan levererades till en storskalig rötningsanläggning i Falkenberg, Falkenberg Biogas. Skörd av Ciona från en existerande musselodling fungerade bra i en skördekapacitet på 10 ton/dag men högre skördekapacitet gick inte att få inom projektets ramar. Skördekapaciteten var alltså mycket lägre än projektmålets 50 ton/dag. Under 2016 genomfördes skördarna mestadels i samband med teknikutveckling och under 2017 skördades 180 ton våt biomassa som levererades till rötningsanläggningen. Flera olika skördesystem har testats under projektet och slutsatsen är att befintlig musselteknik fortfarande är den mest lämpade vid skörd av sjöpung i long-line odlingar som är avsedda för musselodling. Då sjöpungar innesluter mycket havsvatten och endast har en torrhalt på ~5 % så har avvattningen varit ett viktigt utvecklingsarbete och flera olika metoder har testats. Avvattningen har i slutänden uppgått till 30 % under skörd, d.v.s. att 30 % av vattnet avlägsnades, men även med denna avvattning så blir torrhalten i skördad biomassa fortfarande låg (~7%). Det är ett problem som medför ökade transportkostnader och energiåtgång.


Hantering av skördad biomassa innan leverans till rötning.

Handling of harvested sea squirts before shipment to biogas plant.

Tester av biogasproduktionen genomfördes först i mindre skala hos AnoxKaldnes laboratoriet i Lund. Först genomfördes en förstudie i form av batchutrötning av sjöpungsbiomassa tillsammans med substrat från Falkenberg Biogas rötkammare bestående av matrester, avfall från livsmedelsindustrin samt gödsel. Resultatet var att biogasutbytet ökade något efter 10 % tillsats av kol (volatila substanser, VS) från sjöpungar; från 620 Nm3 metan/ton VS till 640 Nm3 metan/ton VS. Även metangasproduktionen per ton substrat ökade något; från 1,2 Nm3/m3*dygn till 1,4 Nm3/m3*dygn.Utifrån ett gödselperspektiv var salthalten intressant och den ökade marginellt; från 19 till 20 kg/m3 och har därefter inte setts som ett hinder vid låg substratinblandning. Innan sjöpungsmaterialet kunde tas emot i anläggningen behövdes materialet godkännas, eller få dispens, enligt SPCR120:s regler för biogödsel, vilket Falkenberg Biogas är certifierade för. Efter initiala tester samt sammanställning av materialets egenskaper kunde en dispens erhållas vilket var ett absolut krav innan leverans till rötningsanläggningen. Substratets låga halter av miljögifter, där kadmium kan vara ett problematiskt ämne för flera andra marina substrat, medför att sjöpungar efter rötning är en lämplig ingrediens i biogödsel.

Under 2016 och 2017 genomfördes skördar där sjöpungsbiomassa levererades till Falkenberg Biogas för rötning. Det stora problemet var, under hela denna period, att de levererade volymerna var så små jämfört med det dagliga intaget av övrigt substrat i anläggningen. Projektet levererade från 7,7 till 24 ton substrat per omgång., totalt 140 ton under 27 dygn. Detta motsvarar en viktinblandning på 2 % av anläggningens totala intag under perioden, 5920 ton, men då vattenhalten var hög (93 %) medför det att inblandningen endast motsvarade 0,29 % av all metanproduktion under perioden. Denna procentandel blir något högre om ett högre metanutbyte används, såsom de värden som mättes upp i de initiala testerna, men kommer ändå att vara mycket låg.

För att undersöka möjligheten att använda sjöpungar som enda substrat i en rötprocess sattes ett kontinuerligt rötsystem ånyo upp på AnoxKaldnes. Detta för att studera hur mycket sjöpung man kan ladda en samrötningskammare med. Slutsatsen var att sjöpungar inte går att använda som enda substrat men orsaken till detta kunde inte klarläggas, eventuell berodde detta på brist på spårämnen eller att cellulosan in yttertunikan bröts ner för långsamt av mikroorganismerna. Resultatet visade dock på att processen inte hindras vid inblandningar upp till 10 % men missgynnas vid inblandningar däröver om övrigt substrat har en högre metanpotential. Genomgående i dessa tester är att sjöpungar har en metanpotential på 300 Nm3 metan/ton VS jämfört med den stora rötkammarens substratpotential på 800 Nm3 metan/ton VS . De initiala testerna visade dock att en låg inblandning av sjöpung kan öka utbytet. Noterbart är även att rötkammare med inblandad sjöpung hade en snabbare återhämtning efter störningar i metangasproduktionen, möjligen förklarat av extra tillgång till spårämnen från den marina biomassan vilket stimulerar bakteriesamhället i rötkammaren.

Mottagningstanken, 500 m3, på Falkenberg Biogas rötningsanläggning efter leverans av 15 ton sjöpung.

The mixing/reception tank, 500 m3, at Falkenberg Biogas anaerobic digestion plant after delivery of 15 tonnes of sea squirts.

Slutsatsen från röttesterna, både i liten och stor skala är att sjöpungar inte är ett kommersiellt hållbart substrat för biogasproduktion i dagsläget. Stallgödsel ger mer biogas per vikt och har ett lägre pris. Mindre inblandning av sjöpungsbiomassa stör dock inte processen i en fungerande samrötningsanläggning enligt våra tester under begränsad tid.

Projektet har genomfört en livscykelanalys (Hackl m fl. 2017)[1] för att se den totala energiåtgången för denna typ av biogasproduktion. Resultatet var att produktion av fordonsbiogas från sjöpungar reducerar energiåtgången med 65 % jämfört med fossila bränslen. Detta är ett liknande värde som biogasproduktion baserat på andra substrat. I analysen inkluderades även effekten på övergödningen genom upptag och rötning av marin biomassa. För varje producerad kubikmeter biogas (jämförligt med en liter bensin) togs netto 74 gram kväve upp från havet (3,7 gram kväve per megajoule). Så förutom att vara ett helt kretsloppsanpassat drivmedel tar en enkel resa Göteborg-Stockholm även upp 1,7 kg kväve från havet (antagande 0,5 liter bensin/mil samt 480 km resa). Som jämförelse producerar en person ungefär 13 gram kväve per dag.

En frågeställning som projektet syftade på att besvara var om det gick att odla sjöpungar i havsområden med lägre salthalt. Rent biologiskt är arten Ciona intestinalis anpassad till att leva i salta och bräckta hav med en salthalt över 11 promille men kan klara lägre salthalter under kortare tid. Externa partners testade och utvärdera odling i Östersjövatten med låg salthalt. Försök genomfördes i Kielbukten där det finns en naturlig population av Ciona intestinalis som lever i det bräckta vattnet. Laboratorietester med framodlade Ciona visade på svag tillväxt i Kielvatten och tillväxten var ungefär hälften jämfört med Ciona från västkusten. En ekologisk riskbedömning av storskalig Cionaodling i området genomfördes och kompletterades med en utredning om legala krav på en sådan verksamhet i Tyska vatten. Slutsatsen efter projektet är att det inte är lämpligt att satsa på odling av Ciona i områden med låg salthalt; tillväxten är sämre och ger därmed ökade produktionskostnader, man bör satsa på odling där arten växer snabbast, samt att det är biologiskt riskabelt att introducera snabbväxande arter i nya vattenområden.

En larv av Ciona intestinalis som genomgår metamorfos till att bli en fastsittande organism.

A juvenile Ciona intestinalis metamorphs to become a sessile organim,

Dansk Skaldyrsenter genomförde utveckling av en metod att löpande producera Ciona yngel för nysettling av tomma band. Detta behov anses vara stort för att kunna starta och placera ut odlingar i nya områden. Resultatet blev en fungerande metod för medierad settling och delprojektet avslutades med en lyckad utplacering av band med Ciona från odlingstankarna.



[1] Hackl, Roman, Julia Hansson, Fredrik Norén, Olle Stenberg, och Mikael Olshammar. "Cultivating Ciona Intestinalis to Counteract Marine Eutrophication: Environmental Assessment of a Marine Biomass Based Bioenergy and Biofertilizer Production System". Renewable Energy, juli 2017. https://doi.org/10.1016/j.renene.2017.07.053.



Miljöeffekter

För att klarlägga eventuell miljöpåverkan genomfördes först en miljöriskutvärdering. Lysekil kommun beviljades 3 Mkr år 2010 ur Havsmiljöanslaget, från Naturvårdsverket, för att undersöka miljöeffekter av storskalig ascidieodling samt för att verifiera närsaltsupptaget. Undersökningen resulterade i en rapport från Lysekils kommun där en grundlig genomlysning av gjorts av ascidieodlingens effekter på omgivande miljön.
I samma rapport ingår flera delrapporter; en oberoende miljökonsekvensutredning av forskare från Göteborgs Universitet samt Dansk Skaldyrscenter, en rapport om utrötat substrats potential som ekologiskt gödsel som genomfördes av Hushållningssällskapet, en utredning som utreder rättsläget kring ABP förordningen och marina substrat. Ladda ner rapporten samt delrapporterna här nedan.

Huvudrapport Ekologiska effekter av ascidieodling - utan bilagor

Två oberoende utrötningsförsök har genomförts vid Anox Kaldness laboratorium i Lund där rötgasutbytet är kvantifierat (300 Nm3/ton kol).

Ascidiernas egenskap som gödsel är testade av Hushållningssällskapet under två år (2012 och 2013)

Hushållningssällskapet 2012 Gödslingsförsök med rötade Sjöpungar

Hushållningssällskapet 2013 Sjöpungsredovisning komplettering 2013

En rapport är under publicering där konsultföretaget Grontmij tillsammans med Marin Biogas har undersökt potentiell storskalig ascidieodling i Skåne samt upprättat detaljerade ekonomiska kalkyler för ett sådant regionalt system.