Renovas miljöstipendiat 2022: ”Biomassa är framtiden”
Sedan mer än 20 år går allt matavfall vi sorterar ut i Sverige till rötning för att bli biogas och biogödsel. Men skulle matavfallet kunna bearbetas på ett mer effektivt sätt med andra metoder och kanske även generera mer energi? Det är vad Abdenour Achour, forskare på Chalmers, undersöker i sin pågående forskning. För sina och projektteamets upptäckter tilldelas han Renovas miljöstipendium 2022.
Sedan mer än 20 år går allt matavfall vi sorterar ut i Sverige till rötning för att bli biogas och biogödsel. Men skulle matavfallet kunna bearbetas på ett mer effektivt sätt med andra metoder och kanske även generera mer energi? Det är vad Abdenour Achour, forskare på Chalmers, undersöker i sin pågående forskning. För sina och projektteamets upptäckter tilldelas han Renovas miljöstipendium 2022.
Varje år sorterar vi ut ungefär 1,3 miljoner ton matavfall i Sverige. Renova hanterar ungefär 60 000 ton om året i anläggningen i Marieholm. Där finfördelas avfallet och filtreras till en flytande massa som kallas slurry. Slurryn går sedan vidare till rötning, där den i en syrefri miljö bryts ner av mikroorganismer och blir till biogas. Gasen används som fordonsbränsle och inom industrin. Processen genererar även en betydande mängd biogödsel som förs tillbaka till kretsloppet.
Abdenour Achours forskning går istället ut på att extrahera de olika beståndsdelarna i slurryn på kemisk väg. Då är det bioolja som blir den åtråvärda slutprodukten.
– Där det finns kol finns det energi, och jag ser biomassa som framtidens energikälla, säger han.
– Allt matavfall Renova hanterar idag återvinns redan till ny råvara eller energi. Men i vårt projekt vill vi försöka hitta ett ännu mer effektivt koncept som omvandlar matavfall till stora mängder förnybar energi med ett lågt eller till och med negativt koldioxidavtryck.
Han framhåller att oavsett om bioolja kan generera mer energi i slutändan än biogas är den termokemiska processen snabbare och mer effektiv än rötning. Bioolja kan användas exempelvis som fossilfritt flygbränsle eller råvara för olika industrier.
Projektet har undersökt en mängd olika metoder för att extrahera slurryns kemiska beståndsdelar. Det man kom fram till är en kombination av tre olika metoder, plus en efterföljande katalytisk process som med hjälp av vätgas tar bort syret. Resultaten har varit lovande och pekar mot en hållbar energikälla som kan förbättras ytterligare i framtiden.
– De främsta fördelarna med termokemisk omvandling jämfört med biologisk är möjligheterna till en bred produktion av högvärdiga bränslen, samt att den är mer tidseffektiv, kräver mindre energi och skulle kunna produceras i stor skala.
– Den här typen av behandling av organiskt avfall skulle väsentligt kunna bidra till Sveriges energiförsörjning och möjligheter att uppnå ett negativt klimatavtryck.
Abdenour Achour har en magisterexamen från Frankrike. Efter flera år inom Kanadas oljeindustri återvände han till den akademiska världen för en doktorsexamen i kemi- och materialteknik i Storbritannien. 2020 startade han sin forskning vid Chalmers.
– Jag lämnade oljebranschen för att ägna mig helhjärtat åt hållbar utveckling och förnybara bränslen. Ur min övriga forskning kring lignin, en av de kolrika byggstenarna i trä, föddes idén att utvinna bioolja ur matavfall.
Abdenour Achour anser att första steget är taget mot en storskalig produktion av bioolja. Hur den i praktiken kan genomföras på ett kostnadseffektivt sätt måste dock undersökas vidare.
Nästa steg är att ytterligare bearbeta slurryn för att lättare kunna extrahera beståndsdelarna. Då kommer Renovas miljöstipendium på 100 000 kronor väl till pass.
– Jag är väldigt tacksam över att Renova hjälpt oss att genomföra projektet och helt överväldigad över att de uppmärksammar arbetet med det här stipendiet! Nu kan vi skaffa en så kallad kulkvarn som kan hjälpa oss att finfördela slurryn ännu mer. Jag ser fram emot nya, spännande resultat på vägen mot fossilfrihet!
Matavfall blir bioolja – så funkar det
Matavfallet pressas till en massa, så kallad slurry. För att få fram ren olja behöver de olika ämnena i slurryn isoleras – cellulosa, hemicellulosa, proteiner, fetter med mera.
För att uppnå detta har Abdenour Achour och hans kollegor på avdelningen för kemiteknik kommit fram till en effektiv kombination av metoder:
1. De tre etablerade extraktionsmetoderna Soxhlet*, ultraljud och enzymatisk hydrolys kombineras för att på effektivast möjliga sätt överföra energin i slurryn till fettsyror och så kallade oligomeriska molekyler.
2. Nästa steg är hydrodeoxidering – att genom katalytisk vätebehandling avlägsna syre – och därmed uppgradera de långa kedjorna av fettsyror och kolrika molekyler till fossilfri bioolja.
De tre kombinerade metoderna i steg ett isolerar både flytande och fast extrakt ur slurryn. Det fasta extraktet har ett relativt högt innehåll av bland annat kväve, vilket skulle kunna utnyttjas till biogödsel.
– Det kan bli ett kommande forskningsprojekt, kommenterar Abdenour Achour.
* Extraktionsmetod uppkallad efter den tyske kemisten Franz von Soxhlet, som bland annat konstruerade en apparat för bestämning av fetthalten i mjölk.
Renovas Miljöstipendium:
Renova donerar 100 000 kronor årligen till ett forskningsstipendium för doktorander och unga forskare vid Chalmers och Göteborgs universitet inom alla vetenskapsområden. Forskningen ska bedrivas inom miljöområdet och ha anknytning till Renovas verksamhet.
För ytterligare information kontakta:
Kurt Lindman, kvalitet och hållbarhet, Renova AB
0705-628815
kurt.lindman@renova.se