Affald bliver til energi i Vietnam

Aktuel forskning udført i Vietnam af forskere fra Can Tho Universitet og Aarhus Universitet skal sikre de asiatiske ulande en billig og bæredygtig produktion af biogas fra risproduktionens affaldsstrå. Befolkningen i store dele af Asien, som døjer med energiforsyningen, får dermed lettere adgang til energi i dagligdagen.

Mekong Deltaet i Vietnam er frodigt og smukt, men også præget af store infrastrukturelle udfordringer. Foto: Colourbox

Frodige plantager med eksotiske frugter, rismarker så langt øjet rækker og brede floder, som skærer sig gennem landskabet. Det lyder næsten som et glansbillede hentet fra en rejsehåndbog, og synet af Mekong Deltaet i Vietnam er også ganske betagende.

Men bag det billedskønne vue gemmer sig en række humanitære problemer for de 18 millioner mennesker, som bor i området. Drikkevandet er beskidt, Deltaets elforsyning, som tilmed er meget ustabil, når ikke ud til de fjerntliggende områder, og oversvømmelse fra de store floder er en allestedsnærværende risiko, som truer med at sende familier fra hus og hjem.

Aktuel forskning fra Aarhus Universitet bidrager nu til, at der snart bliver ét problem mindre at spekulere over. Udviklingen af billige biogasanlæg til de vietnamesiske husholdninger skal nemlig omsætte et restprodukt fra risproduktionen til energi, som kan bruges til bl.a. madlavning og lys. Det fortæller projektleder og  lektor i mikrobiologi ved Aarhus Universitet Kjeld Ingvorsen.

“Det overordnede mål med vores projekt er at hæve levestandarden i de landlige områder af Mekong Deltaet ved at etablere en omkostningslav og bæredygtig produktion af miljøvenlig biogas fra risproduktionens affaldsstrå, som vietnameserne har så rigeligt af. I det her projekt forsøger vi simpelthen at give affald en værdi ved at omsætte det til energi,” siger Kjeld Ingvorsen. 

Husdyrgødning suppleres med risstrå

Forskerne er i gang med at undersøge, om tørret risstrå kan bruges i produktionen af biogas, og det er kombinationen af et højt indhold af sukker og et lavt indhold af lignin, der får forskerne til at formode, at risstrå er særligt velegnet som plantebiomasse.

I Mekong Deltaets husstande er der i forvejen omtrent 35.000 små husstandsbiogasanlæg, som i dag overvejende kører på husdyrgødning fra grise. Men forsyningen af gødning svinger, og mange familier er tilbageholdende med at investere i biogasanlæg, når de ikke har sikkerhed for, at de kan få biogasproduktionen til at løbe rundt. Forskerne arbejder derfor nu på at finde en måde at bruge risstrå som supplerende biomasse for at give vietnameserne en større og mere stabil biogasproduktion.

“Der er en generel mangel på husdyrgødning, og det skyldes dels, at ikke alle husstande har råd til eller mulighed for at have grise, dels at gødningsproduktionen fra grisene varierer. Små grise producerer selvsagt ikke så meget møg, som store grise gør, og derfor oplever de vietnamesiske familier en drastisk nedgang i mængden af gødning, når de sælger deres store grise og købe nye smågrise. Tilsætningen af risstrå i biogasanlæggene kan være en måde at stabilisere og måske endda øge produktionen af energi, så bønderne kan se fordelen i at investere,” fortæller Kjeld Ingvorsen.

Den årlige produktion af risstrå i Asien anslås til ca. 600 millioner tons, og en stor del af denne biomasse bortskaffes i dag ved forurenende afbrænding i naturen. Det betyder, at bønderne ikke udnytter restproduktet på en bæredygtig og effektiv måde.

“Risstrå kan vise sig at være særligt velegnede som biomasse i biogasanlæg, fordi det har et højt energiindhold. Faktisk består omtrent halvdelen af risstråene af sukkerstof, som kan udnyttes i biogasproduktionen. På grund af den kemiske sammensætning burde risstrå derudover være lettere at omdanne til biogas end mange andre planterester såsom træaffald og halm. Og den største fordel er, at vietnameserne i forvejen har nem adgang til store mængder risstrå, som de alligevel skal have skaffet af vejen,” forklarer Kjeld Ingvorsen.

Iltfri nedbrydning danner biogas

Biogasanlægget fungerer ved, at en lufttæt beholder - en såkaldt biogasreaktor - fyldes ca. to tredjedele op med biomasse i form af husdyrgødning og planterester, i dette tilfælde grisemøg og risstrå. Inde i beholderen nedbrydes biomassen, hvilket danner en gas bestående af omtrent lige dele CO2 og metan. Denne gas tappes af beholderen og føres via en haveslange hen til en gastank, hvorfra husholdningerne kan bruge gassen til at tænde et blus på komfuret eller en gaslampe.

“I en almindelig kompostering, som mange af os kender fra baghaven, suser energien fra biomassen sådant set bare ud i den blå luft, og resultatet af komposteringen er CO2, næringssalte og vand. I biogasreaktoren er der ikke nogen lufttilførsel, og så snart der ikke er ilt, danner nedbrydningsprocessen i stedet CO2 og metan. Det skyldes nogle mikroorganismer, som netop trives, når der ikke er ilt til stede. CO2 har ikke nogen værdi som energi og bliver bare ført tilbage til atmosfæren, men metanen kan bruges til at tænde et blus i køkkenet,” forklarer Kjeld Ingvorsen.

Trods den aktuelle klimadebats CO2-bevågenhed er der ingen grund til at frygte, at biogasanlæggenes CO2-udledning bidrager til den globale opvarmning. Processen frigiver nemlig kun den mængde CO2, som planterne optog fra atmosfæren, da de voksede, og derfor går regnskabet op.

Biogas bliver produceret ved, at biomasse i form af eksempelvis grisemøg og planterester bliver puttet ind i en lukket beholder, hvori biomassen nedbrydes af mikroorganismer. Den iltfri nedbrydning danner metan, som opsamles i en stor gastank. Fra gastanken går en simple, grøn haveslange ind i køkkenet, hvor den kobles på et primitivt blus. Blusset udgøres af en lerkrukke med en sodavandsdåse, der er vendt på hovedet og omgivet af sand. I dåsen er der prikket små huller, hvorfra gassen kan antændes. Viola!

Mudder kan (måske) kickstarte processen

For at kunne udnytte energien i risstråene endnu bedre, er forskerne i gang at undersøge forskellige muligheder for forbehandling af risstråene.

“Ved at forbehandle risstråene kan udbyttet af biogas muligvis øges, fordi stråene simpelthen bliver nemmere at omsætte. Det ville være oplagt at tilsætte enzymer, men udfordringen er, at forbehandlingen hverken må være krævende eller dyr, for så kommer det ikke til at fungere i praksis hos de vietnamesiske bønder,” siger Kjeld Ingvorsen.

Forskerne er derfor i gang med at undersøge flere løsninger, blandt andet forbehandling af risstråene med mudder fra de lokale dambrug, inden de kommer ned i biogasreaktoren. I mudderet lever nemlig nogle mikroorganismer, der ikke kræver ilt, og som derfor kan tænkes at kickstarte den iltfrie nedbrydningsproces i reaktoren.

Derudover er forskerne i gang med at undersøge, om processen kan effektiviseres yderligere ved at justere på biomassens opholdstid i reaktoren, risstråenes størrelse og blandingsforholdet mellem grisemøg og risstrå.

Truet skov kan reddes

Perspektiverne i udbredelsen af biogasanlæg til de vietnamesiske husholdninger er så lovende, at man fristes til at sige, at træerne vokser ind i himmelen - i hvert fald næsten. En yderligere gevinst er nemlig, at træerne i de truede skovområder bliver skånet for fældning og får lov at vokse sig store, fordi vietnameserne får et alternativ til fyring med træ, når de skal lave mad over blus.

“I dag fyrer hovedparten af de vietnamesiske landbofamilier med træ, når de skal koge mad på deres komfur, og det er med til at afskove meget store arealer i Mekong Deltaet. Bønderne skal bevæge sig længere og længere for at få fat i brændet, og de bruger faktisk en betragtelig del af deres tid på det,” fortæller Kjeld Ingvorsen.

Hvis vietnameserne tager biogasanlæggene til sig, bliver de samtidig skånet for at indånde de skadelige stoffer, som cirkulerer i de røgfyldte køkkener, når der bliver fyret op med træ.

Det handler om kroner og ører

Den største udfordring, som skal overkommes, før et biogasanlæg bliver hvermandseje i Mekong Deltaet, er den økonomiske.

“De mest simple biogasanlæg koster halvanden hundrede dollar, og det selvom det ikke lyder af meget, så svarer det omtrent til en månedsløn for en vietnamesisk landbofamilie. Det er lige på grænsen til, at de tør investere i det, når de ikke er sikre på, hvilket udbytte de får ud af deres biogasanlæg. For selvom der er store miljø- og sundhedsmæssige gevinster, så er det ikke det, der motiverer dem. For dem handler det om kroner og ører, og de har simpelthen ikke råd til at tænke grønt,” forklarer Kjeld Ingvorsen.

Der ligger også en økonomisk motivation i, at restproduktet fra biogasproduktionen tilmed kan bruges som gødning på rismarkerne, fordi det har et højt indhold af både næringssalte og kvælstof til gavn for planterne.

“Vietnam importerer en stor del af sit gødningsforbrug fra udlandet, og det er der jo ingen grund til, hvis de i stedet kan bruge det, der kommer ud af biogasreaktoren. De kan spare rigtig mange penge på det, men det kræver en grundlæggende holdningsændring i befolkningen,” vurderer Kjeld Ingvorsen.

Denne artikel er bragt i RØMER, Nyhedsbrevet om natur- og teknisk videnskab fra Aarhus Universitet.

Tilmeld dig her og modtag nyheder en gang om måneden.