Biokaasun tuotanto

Mädättämisprosessissa biokaasua muodostuu erilaisten mikrobien hajottaessa orgaanista ainesta hapettomissa olosuhteissa, jossa hajoaminen tapahtuu anaerobisten bakteerien vaikutuksesta. Hajoamisprosessin viimeisessä vaiheessa syntyy runsaasti metaania.
 
Valmistuksessa käytetään joko märkä- tai kuivaprosesseja. Suurin osa mädätysprosesseja suunnitellaan mesofiilisiksi, jolloin reaktorin lämpötila on 35–38 °C.

Prosessissa kaikki kuiva-aines ei hajoa. Mädätysjäännös ja siitä erotettu vesi voidaan käyttää esimerkiksi pelloille levitettävänä ravinteena. Mädäte sisältää raaka-aineen sisältämät ravinteet ja on hajutonta.

Laitos koostuu biokaasureaktorista, kaasuvarastosta (esimerkiksi kaasukello) sekä syöttöaltaasta.

Gasum suunnittelee biokaasureaktorin rakentamista Nastolaan. Kymen Bioenergia Oy:n biokaasulaitokselta Kouvolasta syötetään biokaasu Gasumin verkkoon lokakuussa.

Puuraaka-aineen kaasutuksessa raaka-aineena käytetään kiinteää biomassaa, kuten metsähaketta.

Kiinteä biomassa konvertoidaan kaasuksi (bio-SNG, synthetic natural gas) termokemiallisella prosessilla kaasutuksen ja metanoinnin avulla.

Kaasutusprosessissa syntyy tuotekaasua, joka on pääasissa vetyä ja hiilimonoksidia. Kaasutusprosessin jälkeen tuotekaasun koostumus muokataan  ja puhdistetaan epäpuhtauksista ja metanointikatalyyttia heikentävistä aineista. Metanointiprosessissa tuotekaasu konvertoidaan metaaniksi nikkelikatalyytin avulla. Metanoinnissa vapautuu runsaasti lämpöä, joka voidaan myös ottaa hyötykäyttöön. Metanoinnin jälkeen kaasusta poistetaan vielä vettä ja hiilidioksidia. 

Puuraaka-aineen muuttaminen biokaasuksi on tehokkaampaa kuin esimerkiksi dieselin valmistaminen samasta raaka-aineesta. Kaasuttamalla saadaan talteen jopa 90 % raaka-aineen energiasisällöstä: biokaasua saadaan enimmillään 70 % ja lämpöenergiaa 20 %.

Ruotsiin ollaan parhaillaan rakentamassa 20 MW:n puuraaka-aineen kaasutuslaitosta, pilottilaitoksia on tekeillä mm. Alankomaihin ja Itävaltaan.

Kaatopaikoilla  biokaasua on syntynyt jätteiden hajotessa hapettomissa oloissa. Kaatopaikkakaasu sisältää metaania, hiilidioksidia ja vesihöyryä sekä pieniä määriä hajua aiheuttavia rikkiyhdisteitä. Kaasu kerätään talteen keräysjärjestelmällä, johon kuuluu mm. kaasukaivoja, pumppaamoja, ja erilaisia säätöasemia. Mikäli kaatopaikkakaasua ei voida hyödyntää, kerättävä kaasu poltetaan soihtupolttimissa.Kaatopaikoilta biokaasua kerättäessä ei muodostu hyötykäytettävää lietettä kuten mädätysreaktoreissa.

Kaatopaikkakaasuja talteen otettaessa ilmakehään kasvihuonekaasupäästöt ja myös hajuhaitat lähialueille vähenevät.

Kaatopaikkakaasuja kerätään hyötykäyttöön mm. HSY:n Ämmässuon kaatopaikalta