Fra Affald til Energi: Danmarks Effektive Energiudnyttelse

GEO DK Team 25. august 2024 Affald-til-Energi, Fjernvarme, CO2-Reduktion

Lær om hvordan Danmark omdanner affald til energi gennem avancerede teknologier, der skaber både varme og elektricitet til danske hjem og reducerer CO2-udledningen.

I en verden, hvor både affaldshåndtering og energiforsyning er centrale udfordringer i den grønne omstilling, har Danmark udviklet en særlig effektiv tilgang: affald-til-energi, eller "waste-to-energy" (WtE). Dette system kombinerer løsninger på to kritiske udfordringer ved at omdanne affald, der ikke kan genanvendes, til værdifuld energi i form af elektricitet og fjernvarme til danske hjem og virksomheder.

Danmark har i flere årtier været en global frontløber inden for denne teknologi og har udviklet nogle af verdens mest effektive og miljøvenlige anlæg. I denne artikel udforsker vi, hvordan det danske affald-til-energi system fungerer, hvilke fordele det giver, og hvilke fremtidsperspektiver teknologien har i en verden, der bevæger sig mod øget genanvendelse og cirkulær økonomi.

Dansk affald-til-energi anlæg

Affaldsforbrænding i Danmark - en historisk success

Danmarks rejse med affaldsforbrænding begyndte allerede i slutningen af 1800-tallet, hvor det første anlæg blev etableret i Frederiksberg i 1903. Formålet var dengang primært at reducere affaldsmængden og bekæmpe sygdomme relateret til dårlig affaldshåndtering. Men i løbet af det 20. århundrede udviklede teknologien sig til også at fokusere på energiudnyttelse.

Et afgørende vendepunkt kom i 1970'erne og 1980'erne, hvor Danmark oplevede energikrisen og begyndte at fokusere på at reducere afhængigheden af importerede fossile brændsler. Samtidig blev landets fjernvarmesystem udbygget, hvilket skabte en perfekt mulighed for at integrere affaldsforbrænding med energiforsyning.

I 1997 indførte Danmark et forbud mod deponering af brændbart affald. Dette blev et vigtigt incitament til at udvikle og forbedre affaldsforbrændingsteknologier og sikre, at affald, der ikke kunne genanvendes, i stedet blev udnyttet til energiproduktion.

"Danmarks tilgang til affaldsforbrænding repræsenterer en pragmatisk balancegang mellem miljøbeskyttelse, ressourceeffektivitet og energisikkerhed. Ved at transformere et miljøproblem til en energiressource har Danmark skabt et system, der er både miljømæssigt og økonomisk bæredygtigt."

- Energistyrelsen, 2023

Sådan fungerer det danske affald-til-energi system

Det danske affald-til-energi system er baseret på et netværk af moderne forbrændingsanlæg fordelt over hele landet. I dag har Danmark 23 anlæg, der årligt behandler omkring 3,5 millioner tons affald og producerer både elektricitet og fjernvarme. Men hvordan fungerer disse anlæg præcist?

1

Affaldsmodtagelse og forbehandling

Ikke-genanvendeligt affald fra husholdninger og virksomheder transporteres til anlægget, hvor det tippes i en bunker. Specialuddannet personale overvåger affaldets sammensætning og fjerner eventuelle uegnede eller farlige materialer. Kraner blander affaldet for at sikre en ensartet brændværdi.

2

Forbrænding ved høj temperatur

Affaldet føres ind i forbrændingskammeret, hvor det brændes ved temperaturer mellem 850°C og 1100°C. Den høje temperatur er afgørende for at sikre fuldstændig forbrænding og nedbrydning af skadelige stoffer. Moderne anlæg bruger bevægelige riste, der sikrer optimal forbrænding og minimerer restaffald.

3

Energiudvinding

Den varme røggas fra forbrændingen passerer gennem en kedel, hvor den opvarmer vand, der omdannes til højtryksdamp. Dampen driver turbiner, der producerer elektricitet. Efter at have passeret turbinerne har dampen stadig en betydelig varmeenergi, som udnyttes til fjernvarme gennem varmevekslere.

4

Avanceret røggasrensning

Moderne danske anlæg har avancerede røggasrensningssystemer, der fjerner forurenende stoffer fra røggassen. Dette omfatter partikler, tungmetaller, sure gasser, dioxiner og kvælstofoxider (NOx). Rensningen sker gennem en kombination af elektrostatiske filtre, scrubbers, aktivt kul og katalytiske reaktorer.

5

Håndtering af restprodukter

Efter forbrændingen efterlades to hovedtyper af restprodukter: bundaske (cirka 20% af den oprindelige affaldsmængde) og flyveaske fra røggasrensningen. Bundasken behandles for at udvinde metaller til genanvendelse, mens resten ofte bruges i bygge- og anlægsprojekter. Flyveasken, der indeholder koncentrationer af forurenende stoffer, behandles og deponeres sikkert.

Nøgletal og resultater fra det danske system

Danmarks langvarige erfaring med affald-til-energi har resulteret i imponerende resultater, både miljømæssigt og økonomisk:

99%
af Danmarks husholdningsaffald undgår deponering gennem genanvendelse eller energiudnyttelse
~20%
af Danmarks fjernvarmeproduktion kommer fra affaldsforbrændingsanlæg
~5%
af Danmarks elektricitetsforbrug dækkes af energi produceret fra affald
3.5 mio.
tons affald behandles årligt i danske affaldsforbrændingsanlæg

Amager Bakke/CopenHill: Et ikonisk eksempel

Et af de mest ikoniske eksempler på moderne dansk affaldsforbrænding er Amager Bakke (også kendt som CopenHill), som åbnede i 2017 i København. Anlægget repræsenterer den nyeste generation af teknologien og er blevet verdensberømt for sin innovative tilgang:

  • Anlægget behandler 400.000 tons affald årligt og forsyner 150.000 husstande med fjernvarme og elektricitet
  • Det bruger en unik arkitektonisk tilgang, designet af Bjarke Ingels Group, med en skibakke på taget og en klatrevæg på siden
  • Anlægget har en energieffektivitet på 107% (målt i forhold til affaldets nedre brændværdi)
  • Det avancerede røggasrensningssystem reducerer emissionerne til langt under EU's grænseværdier
  • Anlægget er forberedt til fremtidig CO2-fangst

Amager Bakke demonstrerer, hvordan moderne affaldsforbrænding kan kombinere effektiv energiproduktion, minimal miljøpåvirkning og urban integration i ét ikonisk projekt.

Amager Bakke affaldsforbrændingsanlæg

Fordele ved det danske affald-til-energi system

Det danske affald-til-energi system tilbyder en række fordele sammenlignet med andre affaldshåndteringsmetoder:

1. Reduktion af deponering

Ved at behandle ikke-genanvendeligt affald gennem forbrænding har Danmark reduceret deponeringen af husholdningsaffald til under 1%, et af de laveste niveauer i verden. Dette minimerer behovet for deponier, der både optager plads og kan forårsage miljøproblemer gennem metanudledning og forurening af grundvand.

2. Effektiv energiproduktion

Danske affaldsforbrændingsanlæg er blandt verdens mest effektive med energivirkningsgrader på op til 110% (målt i forhold til affaldets nedre brændværdi). Dette opnås gennem avancerede teknologier som røggaskondensering og kombineret el- og varmeproduktion (kraftvarme).

3. Integration med fjernvarmesystemet

Danmarks veludviklede fjernvarmesystem, der forsyner cirka 64% af alle danske husstande, skaber en perfekt synergi med affaldsforbrænding. Varmen fra forbrændingsprocessen kan effektivt distribueres til opvarmning af boliger og erhvervsbygninger, især i vinterhalvåret.

4. Minimale miljøpåvirkninger

Moderne danske affaldsforbrændingsanlæg er udstyret med avancerede røggasrensningssystemer, der reducerer udledninger til langt under EU's grænseværdier. Emissionerne af dioxiner, tungmetaller og andre forurenende stoffer er reduceret med over 99% siden 1980'erne.

5. Bidrag til reduktion af drivhusgasser

Ved at erstatte fossile brændsler med energi fra affald og ved at undgå metanudledning fra deponering, bidrager det danske system til at reducere drivhusgasemissioner. Det estimeres, at systemet sparer omkring 600.000 tons CO2-ækvivalenter årligt sammenlignet med et scenario, hvor affaldet blev deponeret og energien produceret fra fossile kilder.

"Affald-til-energi er ikke en konkurrent til genanvendelse, men et komplementært element i et integreret affaldshåndteringssystem. Det håndterer effektivt den fraktion af affaldet, der ikke kan genanvendes med nuværende teknologier, og udvinder samtidig værdifuld energi."

- Professor i affaldsteknologi, DTU Miljø

Udfordringer og debatter om affald-til-energi

Trods de mange fordele er der også udfordringer og debatter knyttet til Danmarks affald-til-energi tilgang:

Kapacitetsoverskud og import af affald

Danmark har i dag en overkapacitet i sine forbrændingsanlæg, hvilket har ført til import af affald fra nabolande, særligt Storbritannien. I 2022 importerede Danmark omkring 400.000 tons affald til forbrænding. Dette rejser spørgsmål om, hvorvidt Danmark bør fungere som "Europas skraldespand", selvom det skaber økonomisk værdi og hjælper andre lande med at reducere deponering.

Potentiel konflikt med genanvendelsesmål

Kritikere argumenterer for, at den omfattende forbrændingsinfrastruktur kan skabe et økonomisk incitament til at brænde affald i stedet for at investere i øget genanvendelse. Der er bekymring for, at forbrænding kan "låse" affald i et mindre bæredygtigt spor i affaldshierarkiet.

CO2-udledning og klimamål

Selvom affaldsforbrænding erstatter fossile brændsler, udleder processen stadig CO2, især fra plastik og andre kulstofholdige materialer i affaldet. I takt med at Danmarks energiforsyning bliver mere og mere baseret på vedvarende energi, bliver den relative klimabelastning fra affaldsforbrænding højere.

For at adressere disse udfordringer har den danske regering besluttet at reducere forbrændingskapaciteten med 30% frem mod 2030, parallelt med øgede investeringer i genanvendelse og cirkulær økonomi.

Fremtidsperspektiver: CO2-fangst og integration med cirkulær økonomi

Fremtiden for Danmarks affald-til-energi system vil være præget af to hovedudviklinger: integration af CO2-fangst teknologi og en tættere kobling til cirkulær økonomi.

CO2-fangst fra affaldsforbrænding

Flere danske affaldsforbrændingsanlæg planlægger at implementere CO2-fangst og -lagring (CCS) eller CO2-fangst og -anvendelse (CCU) teknologi. Dette vil drastisk reducere klimaaftrykket fra forbrændingsprocessen.

Amager Ressourcecenter (ARC) planlægger at indfange 500.000 tons CO2 årligt fra 2025, mens Vestforbrænding og flere andre anlæg også har annonceret CCS-planer. Den indfangede CO2 kan enten lagres permanent i undergrunden eller anvendes i produktion af bæredygtige brændstoffer og kemikalier.

Specialisering i ikke-genanvendeligt affald

Efterhånden som genanvendelsen øges, vil affaldsforbrændingsanlæggene specialisere sig i at håndtere de fraktioner, der ikke kan genanvendes af tekniske eller økonomiske årsager. Dette omfatter:

Integration med grøn energiforsyning

Affaldsforbrændingsanlæg vil i stigende grad fungere som fleksible enheder i et energisystem domineret af fluktuerende vedvarende energikilder. Ved at justere produktionen af el og varme efter behov, kan anlæggene hjælpe med at balancere energisystemet, når vind og sol ikke leverer tilstrækkelig energi.

Fremtidens affald-til-energi system med CO2-fangst

Konklusion: Balanceret tilgang til affaldshåndtering

Danmarks affald-til-energi system er et eksempel på, hvordan pragmatisk miljøpolitik kan skabe løsninger, der adresserer flere udfordringer samtidigt. Ved at omdanne ikke-genanvendeligt affald til værdifuld energi, har Danmark skabt et system, der reducerer deponering, producerer lokal energi og minimerer miljøpåvirkningen.

Samtidig viser de igangværende debatter og planlagte kapacitetsreduktioner, at Danmark erkender behovet for at balancere forbrænding med øget genanvendelse og cirkulær økonomi. Den fremtidige integration af CO2-fangst teknologi og specialisering i håndtering af ikke-genanvendelige fraktioner peger mod en fortsat udvikling af systemet.

Det danske affald-til-energi system er ikke en perfekt løsning, men det repræsenterer en praktisk og effektiv tilgang til at håndtere den del af affaldsstrømmen, der ikke kan undgås eller genanvendes. I en verden, hvor mange lande stadig deponerer størstedelen af deres affald, tilbyder den danske model vigtige indsigter i, hvordan affald kan transformeres fra et miljøproblem til en ressource.

Anders Pedersen

Anders Pedersen

Anders er teknologichef hos GEO DK med speciale i tekniske løsninger til optimering af affaldshåndtering og ressourceforvaltning. Han har omfattende erfaring med energiudnyttelse af affald og har arbejdet med flere af Danmarks førende affaldsforbrændingsanlæg.

Interesseret i energiudnyttelse af affald?

Ønsker du at vide mere om Danmarks affald-til-energi teknologier eller potentielle besøg på anlæg? Kontakt os for at høre mere om vores ekspertise inden for dette område.

Kontakt Os Se Alle Indlæg