Tässä pitäisi hieman miettiä kokonaisvaltaisesti käyttötarkoitusta, mihin kaasua tullaan käyttämään. Biokaasu sisältää tyypillisesti 60-65% metaania ja 30-35% hiilidioksidia. Jos biokaasua halutaan käyttää ajoneuvojen polttoaineena tai maakaasuverkossa, sen suhteellista metaanipitoisuutta yleensä pitää nostaa. Tämä tehdään esim näissä jalostuslaitoksissa ja näillä eri tekniikoilla. Näissä tekniikoissa on omia hyviä puolia ja osa niistä soveltuu eritavalla eri sovellutuksiin. Näiden tekniikoiden valintaan vaikuttaa myös se mistä kaasu on peräisin, koska esim. kaatopaikan ja jätevedenpuhdistamon kaasut sisältää enemmän komponentteja.
Käytännössä metaani ja vety on kaasussa se energialähde, hiilidioksidi ja typpikaasu inerttejä komponentteja, joiden määrää vähennetään esim maakaasuverkoston ollessa kohteena. Lisäksi hiilidioksidiahan voidaan käyttää muualla prosesseissa. Näiden lisäksi muut komponentit on sitten käytännössä epäpuhtauksia ja haittaavat esim. rikkivety reagoi erilaisten metallien kanssa ja aiheuttaa korroosiota esim. kaasumoottoreissa, kompressoreissa ja putkistoissa. Näitä sitten saadaan puhdistettua riippuen taas niistä käytetyistä tekniikoista.
Jotta homma ei olisi liian yksinkertaista, niin jalostuksen tarkoitus ei periaatteessa ole puhdistaminen epäpuhtuksista, vaikka osa jalostustavoista kyllä puhdistaakin tiettyjä komponentteja, vaan biokaasun jalostuksen tarkoitus on nimenomaan kasvattaa energiasisältöä pienentämällä niitä inerttien kaasujen osuuksia. Nämä jalostukset ja puhdistukset kyllä sekoitetaan keskenään aika usein, koska ne voidaan ja tehdäänkin monesti samalla laitoksella, eli jalostamolla.
Ja sitten siihen itse kysymykseen…
Kryojalostus ja vesipesu (ne perinteisimmät) toimivat molemmat hiilidioksidin vähentämiseen, mutta kryojalostuksella saadaan lisäksi myös typpikaasuja vähennettyä. Kryomenetelmää käytetäänkin paljon kaatopaikkakaasujen jalostukseen. Tässä saadaan erittäin hyvin metaani erotettua ilman suurempia häviöitä. Kryojalostus vaatii puhtaamman “alkukaasun” ja se puhdistetaankin yleensä ensin ennen varsinaista kryojalostusprosessia.
Vesipesu poistaa epäpuhtauksia (ammoniakki, rikki…), mutta ei typpeä. Lisäksi vesipesussa poistuva hiilidioksidi"seos" on likaista (koska noita epäpuhtauksia liukenee myös mukana ennen hiilidiokidia), joten se ei käy sivutuotteena sellaisenaan ilman lisäpuhdistuksia → laitos ei siis tuota sivutuotteena valmista hiilidioksidia. By the way, se Kouvolassa oleva Greenlanen laitos perustuu tähän vesipesuun, mutta en tiedä onko tekniikkaa muutettu sieltä 70-luvulta…
Kemikaalipesu on aika lailla vastaava prosessina kuin vesipesu, mutta siinä vesi on korvattu nimensä mukaan jollakin muulla kemikaalilla, johon hiilidioksidi absorboituu paremmin kuin veteen. Tässä myös pyritään, että metaania ei häviäisi samalla tavalla kuin vesipesussa, eli saadaan paremmin eroteltua CO2 ja CH4.Tämä tapa poistaa samalla tavalla epäpuhtauksia, mutta siinä on myös sama “ongelma” CO2 kanssa, että se vaatii jatkopuhdistusta kaupalliseen käyttöön.
Sitten tulee tämä amiinipesu, eli absorboiva neste on yhdiste vettä ja amiineja. Tässä tavassa on aika lailla paras hyötysuhde metaanin erotukseen, eli metaani saadaan kaikki talteen ja hävikki on pientä. Lisäksi oli vielä plussaa sähköenergian säästössä. Mutta tämäkään tapa ei pysty erottelemaan typpeä, joten esim kaatopaikkakaasussa on usein liikaa typpeä sellaisenaan tähän prosessiin.
PSA liittyy Fysikaaliseen adsorptioon, eli kaasukomponentit poistetaan huokoisen väliaineen avulla. Yleisin taitaa olla edelleen aktiivihiilen käyttö biokaasujalostuksessa. Tässä tekniikassa niitä adsorbenttipetejä regeneroidaan PSA-tekniikalla, tai TSA-tekniikalla (painevaihtelu vs. lämpötilavaihtelu). Biokaasujalostuksessa käytetään käytännösssä vain tuota PSA-tekniikkaa ja siitä varmaan nimityskin tuodaan tähän yleiseen genreen joka oikeasti on Fysikaalinen adsorptio. Riippuen käytetystä väliaineesta voidaan tekniikalla poistaa myös typpeä, osittain, ei kaikkea. Nämä laitokset tunnistaa vesi-ja kemikaalilaitoksista sillä että niissä ei ole niitä torneja.
Laitetaan viimeisenä kalvojalostus (tarkoittamasi membraani). Kaasut erotellaan tässä molekyylikoon mukaan. Eri molekyylit läpäisee erilaiset kalvot eri tavalla, jolloin esim hiilidioksidi saadaan erotettua. Kalvoja pitää olla useita tai tietynlaisia, koska muutoin metaania menee hävikkiin. Tällä menetelmällä tietyillä kalvoilla saadaan myös typpeä erotettua, mutta sitä jää usein jonkin verran. Kalvot jaetaan membraanien huokoskoon perusteella.
Sitten näistä voikin alkaa tutkimaan, mikä on paras mihinkin tarkoitukseen 
Itselläni on kyllä tässä katse useamman vuoden eteenpäin ja fundapohjalta ostot/myynnit.
2,25 
