Svårt att välja uppgift, vill välja en enkel

Jag skulle gissa att de är enklast att skriva om ”Matavfall hushåll” och biogas + kompost. Det är åtminstone det alternativ som känns mest straight forward.

Om du vill ha mycket att skriva om väljer du något av alternativen med kemisk industri och/eller drivmedel.

Edit: Vid närmare eftertanke är det nog enklast att skriva om alternativet med kraft/värme och biogas för matolja. Då kan man ganska lätt jämföra hur mycket energi som går att få ut från de två alternativen.

Alltså lättast att hitta information om eller som är okomplicerad? Kan du utveckla varför du tror så?

Lättast att räkna på åtminstone. Det mesta jag känner till om matolja är att det har använts som flygbränsle, men du kan nog ganska lätt ta reda på vilka fettsyror som finns i matolja och hur mycket energi som frigörs vid fullständig förbränning. Sedan kan du göra motsvarande beräkning om man tillverkar biogas av oljan och sedan förbränner biogasen. Det svåra blir att uppskatta verkningsgraderna, men det borde finnas schablonvärden för verkningsgraden vid förbränning i ett normalt värmeverk.

Sen kanske punkten ”kraft/värme” även innebär att man producerar en del el, men även det kan du beräkna med hjälp av Gibbs fria energi.

Vi är nu grupp 13, matolja->bioags och kraft/värme!

Vi ska säga nåt om hållbarhet och lönsamhet, ska vi då jämföra med det enklaste återvinningsalternativet: förbränning? Men utvinning av kraft/värme görs väl med just förbränning?

Vi ska även göra "ingenjörsmässiga antaganden".

Jag vill räkna på avfallet från en normalstor restaurang på en månad, låter det rimligt? Jag tänker även ignorera spårämnen som vitaminer och kolesterol.

Hållbarhet:

Varifrån kommer råvaran? Är det en förnybar råvara? Konkurrerar utvinningen/tillverkningen av den med livsmedelsproduktion, vattenförsörjning, miljöintressen eller liknande? Tillverkas råvaran på ett etiskt försvarbart sätt?

När det kommer till produktionen av själva bränslet från råvaran är det kanske främst miljökonsekvenser som är av intresse. Krävs det mycket vatten, bildas mycket biprodukter som inte kan användas till annat? Två exempel: Förbränning ger aska och biogasproduktion ger rötslam. Kan man använda dessa till något eller läggs de bara på deponi (fint ord för lägga på soptipp)?

Lönsamhet:

Beror på om du kan sälja produkterna till ett bra pris och om det finns stora kostnader i samband med produktionen. Det finns marknadspriser för el, värme och biogas (i form av bränslet fordonsgas) som du kan använda ifall du vill göra en egen överslagsberäkning. Annars finns det säkert källor som du kan använda som tar upp lönsamheten.

När du skriver om lönsamhet är det även bra att ta upp alternativet. Även om biogasproduktionen inte är lönsam kanske det fortfarande är en billigare lösning än alternativen att göra sig av med matolja.

Vi ska även göra "ingenjörsmässiga antaganden".

Jag vill räkna på avfallet från en normalstor restaurang på en månad, låter det rimligt? Jag tänker även ignorera spårämnen som vitaminer och kolesterol.

Ja det verkar rimligt. Det är lätt att räkna på hur mycket energi man kan få ut via förbränning eftersom det troligen finns förbränningsentalpier för matolja. Om du antar att matoljan består av ett visst ämne kan du även beräkna det från bildningsentalpier. Om du hittar bildningsvärden för Gibbs fria energi kan du även skatta hur stor andel av energin som kan utvinnas i form av elektricitet.

När det gäller biogas så kan den framställas både på biokemisk och termokemisk väg. Med en biokemisk metod omvandlas oljan direkt till biogas i en rötkammare som sedan uppgraderas till säljbar halt. Koldioxid, andra sura gaser och ammoniak kan man ta bort med en våtskrubber. Med en termokemisk metod så låter man oljan reagera med syrgas så att det bildas syntesgas, d.v.s. en blandning av kolmonoxid och vätgas. Dessa kan sedan sättas ihop till metangas (biogas) genom Fischer-Tropsch-syntes med lämplig katalysator (Ni/Al2O3 verkar vara lämpligt enligt min gamla kurslitteratur). Vill man höja verkningsgraden i en sådan process så passerar man först syntesgasen genom en skiftesreaktor för att anpassa kvoten n(H2)/n(CO) så att den blir stökiometriskt optimal.

Man kan räkna på detta väldigt avancerat eller så gör man en väldigt grov uppskattning. Det enklaste är att skita i de olika metoderna och bara skriva en reaktionsformel där matoljan direkt omvandlas till metan och lämpliga biprodukter (vatten och koldioxid). Det går att räkna på det också även fast man missar en hel del variabler som påverkar lönsamheten.

Ska jag räkna på en triglycerid eller en fettsyra? Jag tror inte att det spelar roll

Triglycerid.

Men det finns så många olika, det kan sitta tre olika fettsyror på varje, ska jag söka efter den vanligast förekommande triglyceriden?

Ja det låter som en rimlig idé. Du får göra en ingenjörsuppskattning.

Vår lärare vill ha en mass- och energibalans, men för förbränningen är det väl inte användbart att veta massbalans? Han kanske främst menar de andra grupperna som har drivmedel, råvara kemisk industri eller liknande. Vi utvinner ju endast energi ur oljan här.

Vi skriver ju även om biogas, där redovisar vi hur mycket metan som bildas per kilo olja såklart

Hur tänker du ställa upp en energibalans utan att ha gjort en massbalans?

Jag räknar på 1000 kg olja och vet förbänningsentalpi (som dock antar att produkterna går ut vid 25 grader). Jag vill inte gärna räkna ut hur mycket vatten och koldioxid som skapas.

Edit: vänta nu, då antar jag att man för in ren syre...

Fast det är ju ingen energibalans. En sådan innefattar hur mycket och var energi som kommer in och hur mycket samt var den kommer ut.

Jag förstår inte, jag får ju reda på hur mycket energi som genereras.

Ja, men du skrev att läraren ville ha en energibalans.

Ja, men jag misstänker att det gäller de andra återvinningsprodukterna.

Jag kan inte hitta nån källa på driftkostnad för ett kraftvärmeverk eller värmekraftverk, var kan jag få sådan information? Jag vill helst ha för ett svenskt sådant, men det är så svårt

Jag kan annars inte säga ett smack om lönsamheten.

Jag har hittat https://www.naturvardsverket.se/Documents/publikationer/620-8196-9.pdf men densäger ingenting om driftkostnad alls. 

Du kanske inte behöver ta med det. Du kan nog anta att kostnaderna är likartade och tänka att lönsamheten är större om intäkterna är högre.

Okej, men det blir nog det grövsta antagnandet i hela uppsatsen. Jag tror inte de är lika, men jag har inget val, kan inte hitta nåt. suck

Tyvärr är det nog svårt att hitta data för sånt. Företag är ofta ganska hemlighetsfulla kring kostnader. Det är lättare att hitta data som yrkesverksam eftersom man kan gräva bland gamla inköp, vet hur stora lönekostnaderna är och hur ens elavtal ser ut.

Alternativ: Du kanske kan hitta omsättning och resultat från något företag. Skillnaden motsvarar kostnaderna. Om du delar kostnaderna med producerad volym får du en medelkostnad per producerad enhet.