Biogasanlæg skal varsles ved høje metanudslip

I dag forsvinder i gennemsnit 2,5 procent af det producerede metan fra danske biogasanlæg hvert år, hvilket har negative konsekvenser for klimaet, økonomien og forsyningssikkerheden. Teknologisk Institut er derfor gået sammen med industrien om at udvikle en løsning, der kan advare biogasanlæg om mulige metanlækager.

Metansensorer skal advare om udslip i realtid

Sensorvirksomheden DevLabs har modtaget støtte fra Innovationsfonden til at udvikle et varslingssystem over de næste to år. Målet er at udvikle metansensorer, der placeres strategisk på biogasanlægget og i realtid advarer operatørerne om høje metanudslip. Dette giver biogasanlæggene mulighed for at håndtere lækager tidligt, hvilket fører til mere effektiv drift og reduceret udledning af klimagasser.

– Selv et par procents metanlækage kan medføre en tabt fortjeneste på over en halv million kroner om året. Derfor kan et varslingssystem sammen med klimagevinsten vise sig at være en god investering for et biogasanlæg, fortæller specialist Thor-Bjørn Ottosen fra Teknologisk Institut.

Den nuværende overvågning af metanudslip på biogasanlæg foregår gennem manuelle stikprøvekontroller. En automatiseret overvågningsløsning vil derfor være en nyskabelse på markedet for monitoreringsteknologier og medvirke til at mindske udslip af klimagasser.

Flere udfordring skal adresseres

Projektet involverer Teknologisk Instituts sensor- og biogasspecialister, som arbejder på at gøre monitoreringsløsningen operationel. Løsningen omfatter en metansensor og en matematisk model, der konverterer sensorernes signaler til alarmer.

Der er dog udfordringer forbundet med at implementere løsningen i praksis. For eksempel skal alarmen kunne skelne mellem metanlækager og baggrundsstøj, som altid vil være til stede omkring et biogasanlæg. Desuden påvirkes målingerne af fugt, temperatur og vindforhold, hvilket kræver en tilpasning af systemet.

Prototype blev testet i laboratoriet

Projektet begyndte med at lave en markeds- og litteraturanalyse for at identificere mulige sensorer, der kunne inkluderes i prototypen til en robust løsning. 5 sensorer med forskellige måleteknologier blev valgt og testet i renluft laboratoriet på Teknologisk Institut i de hårdføre forhold, som sensorerne udsættes for i den virkelige verden - fra iskold vinter til varm sommer, fra tør til fugtig luft, og med forskellige gasser, der kan forstyrre målingerne.

Det har ikke været en nem opgave! For eksempel er temperatur og luftfugtighed stærkt forbundne, og når man ændrer den ene, ændres den anden også på en ikke-lineær måde.

Men til sidst med vores specialbyggede laboratorieopstilling kunne vi formå at skabe et setup, der kan håndtere disse udfordringer, og grundigt teste de valgte sensorer, ved at identificere endelig én, der viste sig at performere bedst og opfylde alle kravspecifikationer.

Det nye varslingssystem er udviklet som følge af Energistyrelsens regler om metantabsregulering, der trådte i kraft den 1. januar 2023. Disse regler kræver, at biogasanlæggene implementerer et egenkontrolprogram samt gennemgår årlige uafhængige kontroller udført af tredjepart fra Energistyrelsens positivliste.

Prototyperne klarede sig godt i udendørsmiljøet

Prototyperne har været placeret på et biogasanlæg for at vurdere, hvordan de klarer sig under virkelige forhold over en længere periode (3 måneder) sammenlignet med laboratorietestene. Fire enheder blev installeret sammen med en akkurat referencemåler øverst på en biogasreaktor. Resultaterne var lovende. Sensorerne viste god præstation og matchede tæt referencemåler under forårs- og sommerforholdene, og vi opdagede også områder til forbedring undervejs. Med disse positive resultater er sensorerne nu klar til næste fase.

Prototype skal måle metanlækager

Nu, hvor der er valgt en sensor, der fungerer optimalt udendørs, udsættes prototypen for kontrollerede metanlækager. Disse lækager bruges til at lære systemet at genkende en lækage fra baggrundsstøj. Projektet vil afdække spørgsmål vedrørende sensorernes evne til at skelne mellem faktiske lækager og naturlige variationer i metanudledningerne på biogasanlægget. Desuden vil projektet bidrage til at identificere den optimale placering og antallet af sensorer, der kræves for at opnå pålidelige målinger.

Potentiale for anvendelse i andre sektorer

Et effektivt varslingssystem med sensorer vil give biogasproducenterne et værdifuldt redskab til at identificere lækager hurtigt og kan også lette arbejdet med egenkontrol. Projektet forventes at have anvendelsesmuligheder inden for andre brancher, der har behov for overvågning af metanudslip, såsom landbrug, spildevandsrensning og transportsektoren.

Projektet strækker sig over en periode på to år frem til foråret 2025 og har modtaget en bevilling på 3,5 millioner kr. fra Innovationsfonden.

Fakta om projektet

Projektets titel

Sensorbaseret metanlækagesystem til biogasanlæg

Projekttype

Missionbooster støttet af Innovationsfonden

Projektsum

3,5 mio kr. i bevilget støtte

Projektperiode

2023-2025

Partnere

DevLabs ApS

Teknologisk Institut

Understøttede verdensmål