Uppfærsla á biogasi – fjarlæging koldíoxíðs
Vatnsþvottur undir þrýstingi
Þessi aðferð byggist á því að koldíoxíð leysist mun betur en metan í vatni. Með því að dæla biogasinu gegn vatnsflæði má hreinsa burt stærstan hluta af koldíoxíðinu og þannig auka orkuinnihald biogassins. Aðferðin er skilvirk og getur hlutfall metans í hreinsuðu gasi orðið meira en 95% [4]. Til eru tvær útfærslur af þessari aðferð; vatnsþvottur með og án endurnýtingu vatns. Kostir endurnýtingar eru minni vatnsnotkun, minna metan tapast og orkunýting virkjunar verður því betri. Fyrir hreinsun er æskilegt að fjarlægja brennisteinsvetni.
Nánari lýsingu á aðferð ásamt tæknilegum upplýsingum um búnað, útfærslur og hönnunarstærðir má finna hér
Hreinsun með lífrænum ísogsvökvum
Í stað þess að nota vatn sem ísogsvökva er hægt að nota lífrænar efnablöndur svo sem polyethylene glycol til að hreinsa burt koldíoxíð. Selexol® er vökvi af þessu tagi sem hefur reynst vel og er hvað þekktastur á alþjóðavísu [3]. Selexol hefur þann kost umfram vatn að leysa betur upp koldíoxíð og því þarf minna magn vökva til að anna sama gasflæði. Á móti þessu kemur að talsverða orku þarf til að endurhæfa vökvann að lokinni upptöku.
Nánari lýsingu á aðferð hreinsun með Selexoli ásamt tæknilegum upplýsingum um búnað, útfærslur og hönnunarstærðir má finna hér
Aðrir lífrænir ísogsvökvar eru alkanól amín á borð við monoethanol amín (MEA) eða dimethyl ethanol amín (DMEA). Vegna þess að þessir vökvar hvarfast við koldíoxíð þá þarf talsverða orku til að hægt sé að endurnýta þá líkt og gert er með vatn og Se
lexol. Kostirnir eru hinsvegar þeir að vökvarnir fjarlægja koldíoxíð sérhæft, ásamt því sem nánast ekkert metan er tekið upp. Hreinsun með þessum hætti skilar því mjög orkuríku gasi með metaninnihald allt að 99%. Brennisteinsvetni leysist mjög vel í Selexoli, MEA og DMEA og þarf mikla aukaorku til að ná því burt aftur og því æskilegt að fjarlægja það fyrir hreinsun.
Nánari lýsingu á hreinsun með MEA/DMEA má sjá hér
Kolasíur – viðloðun með þrýstingsbreytingum (PSA)
Gas undir þrýstingi hefur tilhneigingu til að loða við föst efni. Þegar létt er á þrýstingnum losnar gasið frá viðloðunarefninu og er því hægt að endurnýta það. Þessi hreinsiaðferð byggir á þessum eiginleikum og er viðloðunarefnið annaðhvort virkjuð kol eða zeolít. Oftast eru notaðir fjórir tankar í þessari hreinsiaðferð en til eru ýmsar aðrar útfærslur. Hver tankur fer í gegnum þrjú stig í hreinsuninni. Þessi stig eru viðloðunarstig, afgösunarstig og þrýstimögnun. Hreinsun með þessari aðferð fer fram við lágan þrýsting (um 6 bör) og getur skilað mjög orkuríku gasi með meira en 97% metaninnihaldi [5].
Nánari lýsingu á aðferð ásamt tæknilegum upplýsingum um búnað, útfærslur og hönnunarstærðir má finna hér
Hreinsun með himnum
Þessi aðferð byggist á því að sameindir af mismunandi stærð sleppa misvel í gegnum þunnar himnur. Himnurnar virka eins og sigti þar sem koldíoxíð og aðrar smáar sameindir eru skildar frá stærri sameindum á borð við metan. Hreinsunin er annað hvort þurr- eða vothreinsun. Þurrhreinsunin fer yfirleitt fram við mikinn þrýsting, en vothreinsunina er unnt að framkvæma við andrúmsloftsþrýsting. Himnuaðferðin skilar almennt hreinsuðu gasi með um 90% metaninnihaldi en hærri prósentu má ná fram með öðrum útfærslum. Brennisteinsvetni og vatn er fjarlægt fyrir hreinsun.
Nánari lýsingu á aðferð ásamt tæknilegum upplýsingum um búnað, útfærslur og hönnunarstærðir má finna hér
Hreinsun með kælingu
Við andrúmsloftsþrýsting þéttist metan við -160°C á meðan koldíoxíð þéttist við -78°C. Við aukinn þrýsting verður þéttingin við hærra hitastig og koldíoxíð þéttist og er skilið frá biogasinu á fljótandi formi. Metanið situr þá eftir og er stundum kælt niður fyrir daggarmark til að ná því á fljótandi form. Þétting og kæling á sér stað í nokkrum skrefum og getur ferlið verið talsvert flókið. Þrýstingurinn er á bilinu 40-80 bör og hitastigið í kringum -50°C. Til að koma í veg fyrir frostskemmdir er vatn fjarlægt úr gasinu áður, brennisteinsvetni er líka fjarlægt.