Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Sveriges energibehov 2020 var 508 TWh och av det är kärnkraft, biobränsle, olja och vattenkraft de viktigaste energislagen. På grund av att biogasproduktion har ett netto noll utsläpp har regeringen har valt att investera 40% av klimatklivets budget till dessa projekt. Detta bidrar till att påskynda energiomställningen samt att minska behovet av import av fossila bränslen från Ryssland. Biogas produceras av organiskt material, ofta matavfall eller avloppsslam. En idé är att mata biogasreaktorn med vilt växande växter längs vägkanterna. På så sätt får vi ett näringsfattigt dike med ökad biologisk mångfald, energi i form av metangas samt rötrester som sedan kan användas som gödsel på vår åkermark. Men med rötresten kan det också spridas okända frön vilket kan leda till en ogräsproblematik på åkermark. Genom en litteraturgenomgång samt en ansats till metanalys av resultat från ett tjugotal studier, som har undersökt frön och deras överlevnad i en biogasreaktor, i mesofila och termofila temperaturer samt olika retentionstider gick det att se samband mellan ökad dödlighet med högre temperatur och längre retentionstid. Inga fröer överlevde temperaturer över 45°C och de flesta arter av ogräs dog inom 720 timmar. Det var dock stora skillnader i överlevnad mellan och inom arter och egenskaper såsom hårt skal, mognadsgrad och groningsvila påverkade överlevnaden. Även vilken typ av biogasreaktor som användes kunde vara en faktor som påverkade överlevnaden. Metaanalysen tyder på att ogräsfrön i en continuous stirred tank reactor (CSTR) har en högre dödlighet än i en batch reaktor initialt medan CSTR har lägre avdödningshastighet i senare stadier, men mer forskning måste göras.

With global warming, eutrophication, expensive fertilizers and an ongoing energy crisis, biogas can act as a source of energy as well as a source of nutrients, at the same time as it has net zero emissions. In 2020 the energy use in Sweden was 508 TWh and the biggest sources of energy come from nuclear power, biofuel, oil and hydropower. The Swedish government has invested in biogas expansion and with this follows new interests and ideas. One of those ideas is to use wild vegetation cut from ditches along roads as biogas feedstock. This would contribute to energy in the biogas reactor as well as a nutrient-poor ditch which can lead to richer biodiversity. But as a consequence, the residue will contain a mix of seeds from the wild vegetation and they will later be spread on the fields as a fertilizer. If the seeds survive the biogas process they could impose a threat as weeds. Through a literature review and a metadata analysis approach results from a number of studies were put together to look at any trends. This study showed that the survival of seeds correlates to time and temperature but the differences in species were rather large. It also showed that a continuous stirred tank reactor had a higher seed mortality initially while the batch reactor had a faster killing rate. Further studies that consider hard seed, dormancy, the maturation of the seed and the type of biogas reactor must be done.