Ordforklaring

Anaerob betyder, at kemiske reaktioner sker uden ilt/oxygen/ O₂. Bakterierne i rådnetanken på Solrød Biogas producerer biogas i et anaerobt miljø. Bakterierne omsætter restprodukter som tang, gylle, pektin og eluat til energi og byggesten til deres eget stofskifte. De danner og udskiller affaldsstofferne metan og kuldioxid.

Bakterier er små aflange og stavformede encellede mikroorganismer. Bakterier har ingen cellekerne med membran. Deres DNA/arvemateriale ligger sammen med de andre organeller i celleslimen/cytoplasma.

Bakterier er som regel 0,5–5,0 mikrometer lange og formerer sig meget hurtigt ved celledeling. Ved celledeling kopierer bakterien sit DNA. Derefter deler bakterien sig i to ens bakterier. Denne form for celledeling er ukønnet og hedder mitose.

Alle levende organismer er tilpasset til at optage næring, udskille affaldsstoffer og formere sig ved bestemte temperaturer. Også bakterier har bestemte temperaturer, hvor de bedst optager og omsætter næringsstoffer og formerer sig. Bakteriers maksimale vækst forgår i afgrænsede temperaturområder, som er forskellige for forskellige typer af bakterier.

Ud over temperatur er fx pH-værdi, lys, næringsstoffer i miljøet og fx tryk vigtige abiotiske faktorer for de enkelte levende organismer.

Bakterier kan være tilpasset til at leve under meget forskellige temperaturforhold. De forskellige temperaturområde har navne, så det er nemmere at holde styr på og tale om temperaturtilpasningerne hos forskellige bakterier.

Psyko betyder kold, meso betyder midt imellem, termo betyder varm og hypertermo betyder meget varmt. Der findes også ekstremofile bakterier, som kan fx leve ved ekstremt høje temperaturer i Black Smokers på bunden af de store verdenshave. De er ikke med på overstående figur.

Biogas bliver dannet, når bakterier nedbryder organiske materialer som proteiner, fedt og kulhydrater til gasserne kuldioxid, CO₂ og metan, CH₄ i et miljø uden ilt (O₂) – et anaerobt miljø.

Biogas fra husdyrgødning og organiske restprodukter er et CO₂-neutralt brændsel. Det bidrager til at reducere udledningen af drivhusgasser, når det erstatter fossile brændsler som kul, olie eller naturgas.

CO2-neutralt brændsel
Når planter vokser, optager de CO₂ fra atmosfæren. Kulstoffet i CO₂ anvendes som byggesten i planter og alger. Derefter omdannes planterne måske til dyrefoder og bliver spist af en ko. Nu er kulstoffet i koen, og en del af det kommer videre ud i gyllen og ind i biogasanlægget, hvor det omdannes til metan og CO₂. Når biogassen anvendes som brændsel, udledes CO₂ igen til atmosfæren.

Den udledte CO₂ modsvares af den mængde CO₂, som planterne optog fra atmosfæren, da de voksede.

Dermed er biogas et CO₂-neutralt brændsel, som recirkulerer CO₂ og modvirker ophobningen af drivhusgasser i atmosfæren, når det erstatter fossile brændsler. Brugen af CO₂-neutralt brændstof hverken forøger eller formindsker mængden af CO₂ i atmosfæren.

Anvendelsen af biogas fra Solrød Biogas som energikilde i stedet for fossile brændstoffer – betyder en årlig CO₂-reduktion på 43.700 t. Solrød Kommune har som målsætning at reducere CO₂  med 88.900 tons om året (svarende til 55 %) inden 2025. Med Solrød Biogas opnås således ca. 50 % af denne reduktion. 

Reduceret udvaskning og ophobning af næringsstoffer
Næringsstoffer som fx kvælstof udvaskes fra gylle og kunstgødning til vandmiljøet og løber derefter fra jorden ud i vandløb, søer, fjorde og bugter.

Når næringsstoffer udvaskes til vandmiljøet fx i havet, bliver der frigivet næring til alger, der begynder at vokse. Hvis der kommer næring nok, kan algerne vokse så meget, at de forbruger al ilt i vandet omkring dem, så der opstår iltsvind. Det kan igen medføre en såkaldt bundvending, hvor alt levende dør, både i vandet og nede i havbunden.

Genanvendelsen af tang og opsamlingen af gylle til brug på biogasanlægget løser således to problemer på én gang – både udvaskning og ophobning af næringsstoffer fra landbrug og strand.

En bæredygtig produktion tager på en gang hensyn til både natur, mennesker og råstoffer og samspillet mellem dem. Med en bæredygtig produktion passer vi på natur, miljø og mennesker, så de næste generationer har samme muligheder og resurser til rådighed, som vi har i vores generation.

Drivhusgasser som kuldioxid, metan, vand, lattergas, ozon og industriellegasser som fx CFC er med til at med til at holde på varmen fra Solen. Når Solens stråler rammer atmosfæren, skyer og Jordens overflade, bliver de reflekteret eller bliver til varme. Varmen vil stråle ud i rummet, men kan blive bremset af drivhusgasserne.  Drivhusgasserne optager den tilbagekastede varmeudstråling og er dermed med til at holde Jorden varm. Uden drivhusgasser ville temperaturen på Jorden være omkring 34 grader koldere. Menneskeskabte drivhusgasser har fået temperaturen på Jorden til at stige de sidste 150 år og det har medført markante klimaændringer.

Energi er noget, der får noget til at ske. Man kan også sige, at energi er evnen til at udføre et arbejde fx kan energi sætte en bevægelse i gang eller opvarme noget.

Energi kan f.eks. være:

• strålingsenergi fra Solen og lys
• varmeenergi fx fra en varmeplade, et bål og en varmeveksler
• kemiske energi i vores mad og andre organiske stoffer fx restprodukterne i Solrød biogasanlæg, i gassen metan
• elektrisk energi fra en generator
• kernenergi fra sammensmeltning eller spaltning af atomkerner
• bevægelsesenergi= kinetisk energi
• beliggenhedsenergi/oplagret energi = potentiel energi

Energiforsyning betyder, at mennesker omdanner energikilder til energi som fx el og varme.

• Energikilder kan være lagerenergi som kul, olie, naturgas og uran, der findes i begrænsede mængder i naturen.
• Energikilder kan være vedvarende energi som sol, vind, vand og jordvarme.
• Restprodukter fra husholdninger, landbrug og industri fx affald, gylle, pektin og eluat.

Når en energikilde bliver omdannet til energi, kan energi skifte fra en form for energi til en anden form for energi.

• Strålingsenergi fra solen bliver omdannet til kemisk energi i planter og tangs grønkorn i fotosyntesen.
• Kemisk energi i metanmolekyler bliver omdannet til varmenergi, når gassen brænder.
• Varmenergien fra forbrændingen kan blive omdannet til elektrisk energi i en generator.

Der sker altid et energitab i form af varmestråling ved enhver energiomdannelse.

Se aerob.

Se anaerob.

Klimatilpasning betyder, at mennesker tager højde for og prøver at begrænse de forandringer, som den globale opvarmning medfører.

Klimatilpasninger i Danmark handler om at sikre områder mod større mængder og kraftigere nedbør med fx bedre kloaksystem og regnvandsbassin. Diger vil i fremtiden blive en del af klimatilpasningen i Danmark.

Man kan forebygge klimaforandringer ved at udsende mindre mængder af kuldioxid og andre drivhusgasser til atmosfæren. Brug af vedvarende energikilder og restprodukter til fremstilling af el og varme er med til at forebygge klimaforandringerne.

Vi kan forebygge eller begrænse klimaforandringerne i Danmark ved at gøre borgene bevidste om, hvad der udleder kuldioxid og andre drivhusgasser, hvordan man kan spare på energi og andre former for forbrug.

Kuldioxid har den kemiske formel CO₂ og er en gas uden farve og lugt.

Kuldioxid udgør 0,04 % af atmosfæren. Det er det samme som 400 ppm. Part per million – ppm betyder milliontedel af rumfang.
Kuldioxids kogepunkt er -78 °C og findes enten som fast kuldioxid eller som gas. Kuldioxid kan ikke brænde men kan slukke noget, der brænder. Når kuldioxid bliver optaget i planter og alger, reagerer det med vand inde i grønkornene. Energi fra sollys omdanner vand og kuldioxid til sukker og oxygen. Denne kemiske reaktion hedder fotosyntese.

De fleste levende organismer bruger oxygen til deres forbrænding. De udskiller kuldioxid, når de forbrænder det organiske materiale. Denne forbrænding, respiration, danner ud over kuldioxid også energi og vand. Kuldioxid er en drivhusgas.

Fig. 5 Molekylemodel af CO₂

Metan har den kemiske formel CH₄ og er en gas uden farve og lugt.  Den brænder med en blå flamme. Metans kogepunkt er -162 °C og er den simpleste alkan. Biogas og naturgas består næsten udelukkende af metan. Der er også metan i fx gasser fra kul, sumpe og kloaker. Mennesker bruger metan til opvarmning og elproduktion. Metan er en drivhusgas. Metan i atmosfæren holder godt 20 gange så godt på varmen som kuldioxid.

Fig. 6 Molekylemodel af metanmolekyle.

Naturområder som sumpe og tundraområder, der tør, udskiller metan. Dyr, der tygger drøv, fx køer, geder, kameler og får danner metan i vommen. Gassen kommer ud i atmosfæren og øger dens indhold af metan. Andre kilder til metan i atmosfæren er dyrkning af ris. Da antallet af mennesker på Jorden stiger, er der et stadig stigende behov for fødevarer. Mere kvægavl og flere rismarker forøger mængden af metan i atmosfæren og er dermed med til at øger drivhuseffekten.

Metanbakterier nedbryder organisk materiale til gassen metan. Metanbakterier lever under iltfri forhold og fremstiller ofte store mængder metan fx i sumpe, oversvømmede rismarker, køers vomme, i tarmsystemet hos termitter og i biogasanlæg.

Metanbakterier lever i naturen i iltfri, anaerobe, miljøer fx i bundmaterialet i søer, i havbunden, i tarmsystemer hos nogle dyr og i organisk affald. Her er metanbakterierne med til at nedbryde organisk materiale. De reducerer de nedbrudte organiske materialer af kuldioxid og hydrogen og omdanner dem til metan. Metanbakterier er sammen med mange andre bakterier meget vigtige for fremstilling af biogas.
Menneskers prutter indeholder også metan.

Organisk stof kalder man også organisk materiale. Det er stoffer, som indgår i eller er dannet af levende organismer. Organisk materiale er opbygget af:

• kulstofatomer med det kemiske symbol C
• hydrogen/brint med det kemiske symbol H
• oxygen/ilt med det kemiske symbol O.

C, H og O er de tre grundstoffer, som indgår i alle levende organismer som regel sammen med andre grundstoffer – mest kvælstof/nitrogen med det kemiske symbol N, fosfor med det kemiske symbol P og svovl med det kemiske symbol S.

I levende organismer indgår grundstofferne i kulhydrater, fedtstoffer og i proteiner fx i aminosyrer og DNA.

• Græsningsfødekæder på land har planter som primærproducenter. I vand er det ofte alger med grønkorn, der er primærproducenter. Planter og alger danner ved fotosyntesen organiske stoffer, som er føde for plante- og dyreædere både på land og i vand. Planteædere er primærkonsumenter og dyreædere er sekundærkonsumenter i alle græsningsfødekæder. En kort græsningsfødekæde på land består af plante, planteæder og dyreæder/rovdyr.

• Nedbryderfødekæder har dødt organisk materiale, som første led i fødekæden. Dødt organisk materiale fra planter og dyr starter denne fødekæde, hvor bakterier, svampe, flere encellede organismer, orme, larver og insekter optager det døde organiske materiale og omdanner det til byggesten til sig selv og til energi. Dødt organisk materiale er primærproducenten. Bakterier, svampe, flere encellede organismer, orme, larver og insekter er primærkonsumenter, som kan blive ædt af mange forskellige dyr, der er sekundærkonsumenter i en nedbryderfødekæde.

I skolen bruger man ofte pH-indikator, der måler fra 1 til 11.

pH er et mål for, hvor sur eller basisk en opløsning er. Man måler pH med indikatorpapir eller med et pH-meter. pH-værdier fra 1- 6 er sure, 7 er neutralt og værdier fra 8 – 14 er basiske. Surhedsgraden eller pH-værdien er helt central, når man skal styre rådneprocessen i et biogasanlæg.