Bioplyn: Obnovitelný zdroj energie s širokým využitím

Bioplyn je plyn produkovaný během anaerobní fermentace organických materiálů a obsahuje až 75 % metanu, který známe také jako hlavní složku zemního plynu. Je to hořlavý plyn, který obsahuje zejména metan (CH₄) a oxid uhličitý (CO₂). Bioplyn je obnovitelný zdroj energie, který se využívá k výrobě elektřiny i tepla.

Co je bioplyn a jak vzniká?

Z biologicko-chemického hlediska představuje produkce bioplynu anaerobní fermentaci. Bioplyn vzniká v procesu anaerobní fermentace, pomocí anaerobních mikroorganismů, které vznikly v době, kdy atmosféra neobsahovala žádný kyslík. Na začátku procesu se nachází biologicky rozložitelný odpad.

K výrobě bioplynu dochází v bioplynových stanicích, jejichž hlavní částí je fermentor či reaktor. Odpad je homogenizován a dopravován do tzv. fermentorů. Fermentor (bioreaktor) je v podstatě obrovská nádrž, ve které probíhá proces fermentace. Jelikož produkce bioplynu je proces anaerobní (bez přístupu vzduchu), vnitřní prostor fermentoru musí být dokonale uzavřen.

Jde o velikou nádrž, kde se zředěná a rozmělněná organická masa promíchává a zahřívá přičemž dochází k rozkladným procesům a současné produkci bioplynu. Ve fermentoru je následně vsázka zahřívána, vlhčena a promíchávána. Vlivem různých biologických procesů a za působení bakterií je biomasa fermentovaná. Produktem fermentace je bioplyn bohatý na metan (50-75 %). Uvolněný bioplyn je následně odváděn do plynojemu, kde se dále upravuje a čistí.

Vyčištěný bioplyn obsahuje až 98 % metanu. Takto vyčištěný bioplyn je vhodný pro pohon plynových motorů nebo jako alternativní palivo. Zbylým produktem při výrobě bioplynu je ekologicky nezávadná kapalná látka, tzv.

Čtěte také: Využití bioplynu a související legislativa

Bioplyn je zdroj energie s obrovským potenciálem. Bioplyn může produkovat různé druhy organického odpadu z domácích, zemědělských a průmyslových zdrojů, jakož i odpadních vod a hnoje. Je to 100% obnovitelný zdroj a je výsledkem anaerobní digesce (rozklad v nepřítomnosti kyslíku) různých typů organických látek. Bioplyn se získává z organické hmoty ve čtyřech krocích, které se probíhají v takzvaných digestátech na bioplyn. Bioplyn lze přeměnit na palivo pro výrobu elektřiny a tepla. Jeho použití zabraňuje uvolňování plynného metanu do atmosféry - methan je znečišťující látka, která poškozuje ozonovou vrstvu.

Využití bioplynu

Bioplyn je z fermentačních nádrží odebírán a následně dopraven na místo využití. Hlavní způsoby zužitkování jsou v podobě přímého spalování za účelem produkce tepla nebo pohonu spalovacích motorů v kogeneračních jednotkách. Vyprodukované teplo a elektrická energie se využívají jednak na chod samotné bioplynové stanice (vyhřívání fermentorů, zpracování suroviny ...), ale i na prodej do veřejné sítě rozvodu tepla a elektřiny.

Očištěný bioplyn (biometan) se používá pro pohon motorových vozidel. Je zbaven nevhodných složek, a proto obsah metanu v celkovém objemu narůstá. Biometan je svým složením identický se zemním plynem distribuovaným jako CNG. Rozdíl je pouze ve způsobu vzniku.

Bioplyn nevyužitý k výrobě elektřiny a tepla může být upraven na biometan a uskladněn v plynařských zásobnících pro pozdější využití nebo použit v dopravě (bioCNG). Bioplyn a jeho přeměna na využitelnou formu ušlechtilé energie (teplo, elektřina) jsou často využívány v oblasti zemědělské, potravinářské a biologické produkce.

Bioplynová stanice je cennou součástí energetického systému, protože její výroba jde dobře a rychle řídit. Může produkovat elektřinu s proměnným výkonem dle potřeby v průběhu dne i během roku.

Čtěte také: Bioplyn: energie z odpadu

Tabulka: Složení bioplynu

Bioplyn v České republice a ve světě

Bioplynové stanice jsou již dlouhodobě běžnou součástí zemědělských podniků v Německu, Dánsku a postupně se zabydlují i v Česku. V současné době je v ČR provozováno více než 280 bioplynových stanic a stále přibývají nové. Aktuální podíl bioplynu na celkovém množství elektrické energie pocházející z OZE činí necelých 10 %. Nejdéle fungujícím zařízením na zpracování zemědělských odpadů v ČR je bioplynová stanice v Třeboni.

Podle statistik Evropské bioplynové asociace bylo v roce 2011 v Evropě 187 bioplynových stanic, které nějakým způsobem upravovaly bioplyn na biometan. Na začátku roku 2018 to už bylo 540 takovýchto biometanových zařízení. Nejvíce jich je v sousedním Německu (195), Spojeném království (92) a Švédsku (70).

Do roku 2030 se očekává, že asi 150 až 200 bioplynových stanic bude z bioplynu vyrábět asi 500 miliónů kubíků biometanu ročně. To odpovídá víc než čtvrtině roční spotřeby zemního plynu v domácnostech ČR. Biometan je plnohodnotná, obnovitelná náhrada zemního plynu.

Digestát jako hnojivo

Odpad z procesu fermentace, tzv. fermentát nebo digestát, je kapalina, která dále slouží jako hnojivo. Podobnou roli jako statková hnojiva může hrát také digestát, zbytek po anaerobní digesci vstupních materiálů při výrobě bioplynu v bioplynové stanici.

Výpočty připravené experty CZ Biomu uvádějí, že v roce 2030 mohou bioplynové stanice zvýšit množství organické hmoty aplikované na půdu o asi čtvrtinu. Úbytek organické hmoty v půdě (tzv. dehumifikace) je společně s erozí, utužením půdy nebo jejím záborem jednou z hlavních výzev pro ochranu půd v Česku.

Čtěte také: Využití bioplynu

“Bioplynové stanice jsou nepostradatelnou součástí českého zemědělství v situaci, kdy dlouhodobě klesají stavy hospodářských zvířat a s tím také produkce statkových hnojiv.

Budoucnost bioplynu

Bioplyn má v současnosti největší potenciál ze všech biopaliv. Do roku by mohlo zhruba 150 - 200 bioplynových stanic přejít na výrobu biometanu. Ten obsahuje nejméně 96 % metanu a má podobné kvality jako zemní plyn, ovšem bez neblahých souvislostí těžby a dopravy fosilního zdroje z cizích zemí.

Na konci příští dekády by ho konvertované i nově postavené bioplynové stanice vyráběly zhruba 500 až 600 miliónů kubíků biometanu ročně, shodují se analýzy CZ Biomu a Ministerstva průmyslu a obchodu (MPO). To je zhruba tolik, kolik zemního plynu v Česku spotřebuje čtvrtina [1] domácností.

tags: #bioplyn #obnovitelny #zdroj #informace

Oblíbené příspěvky:

• Výlety Česká republika
• Heidrun 35l - zhodnocení
• Láska k přírodě u obou
• Získání ekologické známky v Mikulově
• Dopad voleb na klima