Bioenergi er et samlebegrep på energimessig utnyttelse av biomasse som ved, flis, pellets, halm, våtorganisk avfall, alger etc. Det vanligste bruksområde for biomasse er forbrenning for å produsere varme.Det er også mulig å produsere elektrisitet, flytende biodrivstoff, biogass og hydrogen fra biomasse.

Bioenergi er et fleksibelt brensel som er mulig å utnytte i alt fra små vedovner for å varme privatboliger til store anlegg på flere hundre MW.

Norge utnytter i dag 15 TWh med bioenergi, hvor mesteparten av dette går til produksjon av varme. Det er estimert at det er mulig å utnytte omtrent 20 TWh ekstra til en kostnad under 50 øre/kWh. Økt bruk av bioenergi er et uttalt mål for norsk energiforsyning og internasjonalt. I Norge er det satt som mål å øke bruken av fornybar varmeenergi med 4 TWh innen 2010 hvor biomasse vil være et betydelig bidrag. I EU er det satt en målsetning om å doble bruken av fornybare energikilder fra 1995 til 2010 og det er estimert at ca 2/3 av dette vil dekkes av bioenergi.

Teknologi

Det finnes en rekke teknologiske løsninger for utnyttelse av bioenergi. Den vanligste teknologien for utnyttelse er forbrenning i små vedovner for oppvarming av boliger. Forbrenning i kjelanlegg på mellom 0,2 og 5 MW er vanlig for oppvarming av nær- og fjernvarmeanlegg med vannbåren transport av varmen. Anleggene er da helautomatiske og ofte fyrt med flis, pellets eller briketter.

For større anlegg på over 20 MW er det vanlig å produsere strøm i tillegg til varme. I land med kullkraftverk har man begynt å brenne biobrensel, ofte halm, sammen med kullet for å redusere CO2-utslippene fra kullkraftverkene.

Gassifisering av biomasse innebærer å varme opp biomassen til 700 - 1000 grader uten å tilføre tilstrekkelig oksygen til forbrenning. Den faste biomassen omdannes da til en energirik gass, bestående av karbonmonoksid (CO), hydrogen (H2), karbondioksid (CO2) og metan (CH4). Gassen kan benyttes til en rekke formål, blant annet for strømproduksjon i en forbrenningsmotor eller gassturbin. Gassen kan også omdannes til flytende biodrivstoff gjennom en såkalt Fischer-Tropsch reaktor, som gir opphavet til en av teknologiene bak 2. generasjons biodrivstoff.

Flytende biodrivstoff

Flytende biodrivstoff har en stor fordel i at de er lette å lagre, transportere og har høye energitetthet. Det er dessuten veldig enkelt å erstatte de fossile drivstoffene bensin og diesel med biodrivstoff.

Man skiller som regel mellom to typer biodrivstoff, alkoholer og vegetabilske oljer. Etanol og metanol er de to vanligste alkoholene som kan benyttes som biodrivstoff. Etanol kan fremstilles fra en rekke planter som sukkerrør, mais, poteter og all slags frukt. Det største volumet av ren alkohol kommer i dag fra gjæring av biprodukter fra sukkerproduksjon.

Det er mulig å blande inn opptil 5 prosent bioetanol i vanlig bensin uten problemer. E85, som består av 85 prosent bioetanol, er mulig å benytte i bensinmotorer som er spesiallaget til dette.

Biogass

Når fuktig organisk materiale brytes ned dannes en gass bestående av hovedsakelig karbondioksid og metan. Metan er en energirik gass som kan benyttes til oppvarming eller strømproduksjon med en gassmotor. Flere steder i Europa er det vanlig å produsere biogass fra husdyrgjødsel for å forsyne gården med strøm og varme.

Forskning ved NTNU, SINTEF og IFE
NTNU og SINTEF er internasjonalt og nasjonalt ledende på tekniske løsninger for termisk utnyttelse av biomasse. Dette innebærer forbrenning av alle typer biomasse, fra avfall til pellets, ved små vedovner og storskala forbrenning til strøm og varmeproduksjon.

Sjefsingeniør Morten Grønli viser fram ulike former for bioenergi fra norsk skog. Foto: SFFE

Prosjekt innen bioenergi ved NTNU, SINTEF og IFE omfatter blant annet, energiutnyttelse ved gassifisering av avfall, distribuert energi fra biologisk brensel og restavfall, utvikling av rentbrennende ildsteder, BIOSOFC (Gassifisering av biomasse kombinert med brenselceller for produksjon av elektrisk kraft med høy virkningsgrad) og Miljø og prosesskontroll.

SINTEF Fiskeri og Havbruk forsker på dyrking av tare med tanke på produksjon av biodrivstoff. NTNU Miljøbioteknologi og mikrobiell økologi forsker på produksjon av alger og andre råvarer for produksjon av flytende biodrivstoff, samt produksjon av biogass.

Både SINTEF og NTNU er med i FME-senteret for bioenergiforskning, CenBio.

Mer informasjon
Bioenergy Innovation Centre (CenBio)
Faggruppe for termisk energi, NTNU
Regjeringens bioenergistrategi (april 2008)
NextGenBioWaste web site  
NoBio (Norsk Bioenergiforening)
Energigården

Kontakt
Lars Sørum, 73 59 29 65, Sjefsforsker, SINTEF Energi
Morten Grønli, 91 89 75 15, Sjefsingeniør, NTNU, Institutt for energi- og prosessteknikk
Kjetill Østgaard, 73 59 40 68, Professor, NTNU, Institutt for bioteknologi
Jorunn Skjermo, 98 24 50 40, Seniorforsker, SINTEF Fiskeri og havbruk

SFFE deltar i:

Bioenergy Innovation Centre (CenBio)