Return to search

Biogas production with Sargassum algae in Grenada : Optimization of process and market analysis / Biogasproduktion med Sargassotång i Grenada : Optimering av process och marknadsanalys

This study has been carried out within the framework of the Minor Field Studies ScholarshipProgramme (MFS), which is funded by the Swedish International Development Cooperation Agency,Sida. The field study was conducted in Grenada in the spring of 2023. Grenada, along with severalcountries in the Caribbean, has under the last couple of years experienced an increasing influx ofSargassum seaweed. The seaweed accumulates on beaches and causes complications relating tohealth, recreation, economy and the ecosystems by the coast. Moreover, Grenada is dependent onimported fossil fuels which causes the country to have a relatively high ecological footprint as well asmaking the country sensitive to volatile oil prices. To produce biogas with Sargassum, and morespecifically for generating electricity, is one possible solution to the aforementioned issues. However,there is a need to investigate the prerequisites for such a solution. This was done by conducting anexperiment and a market analysis. The experiment aimed to investigate how the methane content inthe biogas is affected by mechanical pretreatment of the seaweed. The market analysis delved into thepossibilities of using biogas to generate electricity in Grenada. For the experiment, a small-scale biogas digester was used, which was located at the True Blue BayBoutique Resort. Feeding of the digester was divided into three batches with two differentcompositions of food waste and Sargassum; untreated and mechanically pretreated Sargassum. Thedigester was fed for 42 days in total while the measurements were conducted for 28 days. In terms ofthe market analysis, a literature study and 4 interviews with relevant actors were conducted. Theinterviewees were approached based on local suggestions. For the analysis, four different areas ofinterest were selected: Electricity system in Grenada, Policy and regulation, Infrastructure andAvailability of organic waste for co-digestion. The experiment revealed a weak yet positive trend in the methane yield over the measured period,indicating that mechanical pretreatment of the Sargassum could potentially increase methane yields.Specifically, the average methane concentration by volume was 57% for the untreated batch and 63%for the mechanically pretreated batch. However, it is important to note that the project's duration wasinsufficient to draw definitive conclusions. Furthermore, there might be other factors that contributedto the unusually high methane yield observed in this experiment. Firstly, the storage method of theseaweed in fresh saltwater may have played a role. Secondly, uncertainties related to gas fluxmeasurements and estimated thermal efficiency have a significant impact on the calculated final valueof the methane concentration. In terms of the market analysis, the results indicate that electricity generation through large-scalebiogas production will face challenges. The structure of the electricity system in Grenada allows forgeneration from biogas and Sargassum to exist. Moreover, such operations can play a significant rolein realizing the goals set forth by Grenada’s main policies in terms of sustainability and energy.However, the challenges that need to be dealt with include establishing regulations and policiesspecifically targeting biogas and Sargassum. Supporting infrastructure and a reliable source ofbiodegradable waste also needs to be established before electricity generation fromSargassum-derived biogas can be carried out. The aforementioned challenges relate to electricityproduction for distribution and may not be as significant for power generation for self-consumption. / Denna studie är genomförd inom ramen för stipendieprogrammet Minor Field Studies (MFS) somfinansieras av Sida och fältstudien genomfördes i Grenada våren 2023. Grenada, tillsammans medflera länder i Karibien, har under de senaste åren upplevt ett ökande inflöde av Sargassotång. Tångensamlas på stränderna och skapar problem kopplade till hälsa, rekreation, ekonomi och ekosystemenvid kusten. Vidare är Grenada beroende av importerade fossila bränslen, vilket gör att landet har ettrelativt högt ekologiskt fotavtryck, samtidigt som det är känsligt för volatila oljepriser. Att producerabiogas med sargassotång, och mer specifikt för att generera el, är en möjlig lösning till de ovannämnda problemen. Emellertid finns det ett behov att undersöka förutsättningarna för en sådanlösning. Detta gjordes genom att genomföra ett experiment och en marknadsanalys. Experimentetsyftade till att undersöka hur metaninnehållet påverkas av att mekaniskt förbehandla sargassotången.Marknadsanalysen undersökte förutsättningarna för att använda biogasen för att generera el påGrenada. För experimenten användes en småskalig biogasanläggning på True Blue Bay Boutique Resort påGrenada. Matningen delades upp i tre delar med två olika sammansättningar av matavfall ochsargassotång; obehandlade och mekaniskt förbehandlade alger. Totalt matades anläggningen i 42dagar medan experimentet med vattenkokning genomfördes 28 dagar. För marknadsanalysengenomfördes en litteraturstudie och 4 intervjuer med relevanta aktörer. Intervjupersonerna valdesutifrån lokala förslag. För analysen valdes sedan fyra områden: Elsystemet på Grenada, Policy ochreglering, Infrastruktur och Tillgänglighet av biologiskt nedbrytbart avfall. Experimentet visade en svag men positiv trend i metanhalten under den uppmätta perioden, vilkettyder på att mekanisk förbehandling av Sargassum potentiellt kan öka metanhalten. Mer specifikt varden genomsnittliga koncentrationen av metan per volym 57% för den obehandlade delen och 63% förden mekaniskt förbehandlade delen. Det är dock viktigt att notera att projektets varaktighet varotillräcklig för att dra definitiva slutsatser. Dessutom kan det finnas andra faktorer som bidrog till detovanligt höga metanhalten som observerades i detta experiment. För det första kan lagringsmetodenav sjögräset i färskt saltvatten ha spelat en roll. För det andra har osäkerheter relaterade tillgasflödesmätningar och uppskattad verkningsgrad en betydande påverkan på den beräknade slutligametankoncentrationen. Vad gäller marknadsanalysen så indikerar resultaten att elproduktion genom storskaligbiogasproduktion kommer att möta utmaningar. Utformningen av Grenadas elsystem tillåtergeneration av el från biogas och Sargassum. Vidare kan en sådan verksamhet spela en viktig roll i attuppfylla de mål som presenteras i Grenadas huvudsakliga strategier kring hållbarhet och energi.Emellertid behövs regler och policy som är specifikt inriktade på biogas och Sargassum. Därtillbehövs stödjande infrastruktur och en tillförlitlig ström av biologiskt nedbrytbart avfall. De nämndautmaningarna gäller främst för elproduktion för distribution och behöver inte vara lika signifikanta förkraftproduktion för egenkonsumtion.

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-334978
Date January 2023
CreatorsAl-Lami, Wed, Herjevik, Sofia
PublisherKTH, Hållbar utveckling, miljövetenskap och teknik
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageEnglish
Detected LanguageEnglish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
RelationTRITA-ABE-MBT ; 23489

Page generated in 0.0022 seconds