<p>This thesis is made by Carl Persson and Alejandro Saavedra for Gryaab. Gryaab is Gothenburg’s water processing plant and produces about 60 GWh biogas annually with a flow around 1150 Nm3/h. Gryaab wants to research their possibilities to become independent with electrical energy and the possibilities to enrich, upgrade biogas. The use of methane rich gases like biogas and natural gas is today low in Sweden compared to major parts of the world. Natural gas is one of the most established energy sources in the world, it contributes to about a quarter of the world energy supply. In Sweden natural gas only contributes about 2 % of the energy supply. The natural gas in Sweden is being imported from Denmark and the gas net goes from Malmo to Gothenburg. Usage of gas in that region is about 20 % of total energy usage. There are a total of 26 municipalities along the south- and west coast. Biogas is climate neutral and all infrastructures being used today with natural gas can potentially be used with biogas. The purpose of this thesis is to examine old and new technology intended to harvest energy in biogas and compare these technologies in a decision matrix. We have chosen two areas, combined heat and power (CHP) and upgrading biogas. In this report there are short reviews of heat engines, gas turbines, fuel cells, PSA, scrubbers, cryogenics, internal methane enrichment, ecologic lung, sulphide- and water removal. Interesting and appropriate technologies for Gryaab might be high temperature fuel cells, like molten carbonate fuel cells, or big gas engines in MW range, like Jenbacher J624 GS, in combined heat and power. These CHP systems are flexible in fuel quality, the biogas only need simpler purification, and they have a high electrical efficiency. To upgrade biogas to vehicle gas quality are water scrubbers, PSA and cryogenics all good choices. Cryogenically treated biogas gives liquid or combusted methane and liquid carbon dioxide as a byproduct.</p><p>Det här examensarbetet är gjort av Alejandro Saavedra och Carl Persson åt Gryaab. Gryaab är reningsverket i Göteborg vilka producerar cirka 60 GWh biogas årligen med ett flöde runt 1150 Nm3/h. Gryaab vill undersöka deras möjligheter att bli självförsörjande av elenergi och möjligheter att förädla, uppgradera biogasen. Användning av metanhaltiga gaser som biogas och naturgas är idag i Sverige låg jämfört stora delar av världen. Naturgas är en av världens mest etablerade energikällor, den står för cirka en fjärdedel av världens energiförsörjning. I Sverige står naturgasanvändningen för bara 2 %. Naturgasen i Sverige importeras från Danmark och stamnätet sträcker sig från Malmö till Göteborg. Användningen i den regionen uppgår till cirka 20 % av total energiförbrukning. Det är totalt 26 kommuner längst syd- och västkusten. Biogas är CO2-neutral och all infrastruktur som idag används för naturgas är potentiellt användbar för biogas. Syftet med examensarbetet är att undersöka ny och gammal teknik för att nyttja biogas på samt att utvärdera och jämföra teknikerna i en utvärderingsmatris. Vi har riktat in oss på två områden, el- och värmegenerering samt förädling av biogas. I det här arbetet står det kortfattade summeringar om värmemotorer, gasturbiner, bränsleceller, PSA, scrubbers, kryoteknik, processintern metananrikning, ekologisk lunga, svavelväte- och vattenavskiljning. Intressanta och lämpliga tekniker för Gryaab kan vara högtempererade bränsleceller, som smältkarbonat-bränsleceller, eller stora gasmotorer i MW- skala, som Jenbacher J624 GS i el- och värmegenerering. Dessa kraftvärmesystem är mycket flexibla när det gäller bränslekvalité, biogasen kräver endast enklare rening och dessutom har de hög elverkningsgrad. För att förädla biogasen till fordonsgaskvalité är vattenscrubber, PSA och kryoteknik alla bra val. Kryoteknisk uppgradering av biogas kan ge flytande eller gasformig metan samt flytande koldioxid som biprodukt.</p>

This thesis is made by Carl Persson and Alejandro Saavedra for Gryaab. Gryaab is Gothenburg’s water processing plant and produces about 60 GWh biogas annually with a flow around 1150 Nm3/h. Gryaab wants to research their possibilities to become independent with electrical energy and the possibilities to enrich, upgrade biogas. The use of methane rich gases like biogas and natural gas is today low in Sweden compared to major parts of the world. Natural gas is one of the most established energy sources in the world, it contributes to about a quarter of the world energy supply. In Sweden natural gas only contributes about 2 % of the energy supply. The natural gas in Sweden is being imported from Denmark and the gas net goes from Malmo to Gothenburg. Usage of gas in that region is about 20 % of total energy usage. There are a total of 26 municipalities along the south- and west coast. Biogas is climate neutral and all infrastructures being used today with natural gas can potentially be used with biogas. The purpose of this thesis is to examine old and new technology intended to harvest energy in biogas and compare these technologies in a decision matrix. We have chosen two areas, combined heat and power (CHP) and upgrading biogas. In this report there are short reviews of heat engines, gas turbines, fuel cells, PSA, scrubbers, cryogenics, internal methane enrichment, ecologic lung, sulphide- and water removal. Interesting and appropriate technologies for Gryaab might be high temperature fuel cells, like molten carbonate fuel cells, or big gas engines in MW range, like Jenbacher J624 GS, in combined heat and power. These CHP systems are flexible in fuel quality, the biogas only need simpler purification, and they have a high electrical efficiency. To upgrade biogas to vehicle gas quality are water scrubbers, PSA and cryogenics all good choices. Cryogenically treated biogas gives liquid or combusted methane and liquid carbon dioxide as a byproduct. Det här examensarbetet är gjort av Alejandro Saavedra och Carl Persson åt Gryaab. Gryaab är reningsverket i Göteborg vilka producerar cirka 60 GWh biogas årligen med ett flöde runt 1150 Nm3/h. Gryaab vill undersöka deras möjligheter att bli självförsörjande av elenergi och möjligheter att förädla, uppgradera biogasen. Användning av metanhaltiga gaser som biogas och naturgas är idag i Sverige låg jämfört stora delar av världen. Naturgas är en av världens mest etablerade energikällor, den står för cirka en fjärdedel av världens energiförsörjning. I Sverige står naturgasanvändningen för bara 2 %. Naturgasen i Sverige importeras från Danmark och stamnätet sträcker sig från Malmö till Göteborg. Användningen i den regionen uppgår till cirka 20 % av total energiförbrukning. Det är totalt 26 kommuner längst syd- och västkusten. Biogas är CO2-neutral och all infrastruktur som idag används för naturgas är potentiellt användbar för biogas. Syftet med examensarbetet är att undersöka ny och gammal teknik för att nyttja biogas på samt att utvärdera och jämföra teknikerna i en utvärderingsmatris. Vi har riktat in oss på två områden, el- och värmegenerering samt förädling av biogas. I det här arbetet står det kortfattade summeringar om värmemotorer, gasturbiner, bränsleceller, PSA, scrubbers, kryoteknik, processintern metananrikning, ekologisk lunga, svavelväte- och vattenavskiljning. Intressanta och lämpliga tekniker för Gryaab kan vara högtempererade bränsleceller, som smältkarbonat-bränsleceller, eller stora gasmotorer i MW- skala, som Jenbacher J624 GS i el- och värmegenerering. Dessa kraftvärmesystem är mycket flexibla när det gäller bränslekvalité, biogasen kräver endast enklare rening och dessutom har de hög elverkningsgrad. För att förädla biogasen till fordonsgaskvalité är vattenscrubber, PSA och kryoteknik alla bra val. Kryoteknisk uppgradering av biogas kan ge flytande eller gasformig metan samt flytande koldioxid som biprodukt.