Spalování propan-butanu a jeho dopad na životní prostředí

Jako zdroj energie se dlouhodobě využívá zkapalněné plynné palivo označované jako LPG. Jedná se o směs uhlovodíků, především propanu a butanu. LPG se průmyslově připravuje frakčním zkapalňováním ropných plynů odpadajících při rafinaci ropy. Propan se odděluje také vymražováním při rafinaci zemního plynu před jeho distribucí do rozvodného systému, aby se zabránilo jeho kondenzaci v potrubích.

V podmínkách běžného prostředí mají plyny obsažené v LPG plynné skupenství. Snadno se však zkapalňují pod mírným tlakem a udrží se v kapalném stavu již nepříliš vysokým tlakem. To snižuje nároky na přepravní a skladovací zásobníky, armatury, bezpečnostní opatření.

Jednoduchá molekulární stavba plynů obsažených v LPG usnadňuje jejich spalování a snižuje profil znečišťujících emisí pod hodnoty většiny ostatních fosilních paliv. Z nejsystematičtějších údajů, které jsou k dispozici, vyplývá, že v Evropě je LPG palivem s nižším vlivem na kvalitu ovzduší. V porovnání s ostatními se drží důsledně u dolního konce rozmezí vlivu na kvalitu ovzduší v místě využití.

LPG se v Evropě využívá ke čtyřem hlavním účelům: jako palivo pro automobily, k vytápění, vaření a k výrobě elektřiny v lokálních agregátech. Studie vlivu na kvalitu místního ovzduší ale takto podrobné nejsou. Dělí se jen na dva typy: studie posuzující vliv spalování LPG v automobilech a vliv spalování LPG ve stacionárních spotřebičích, což zahrnuje vytápění, vaření a výrobu elektřiny v agregátech.

Vliv na kvalitu ovzduší

Existují tři zásadní velké studie, které srovnávají vliv topných paliv na kvalitu místního ovzduší v Evropě. Dvě studie od Evropské agentury pro životní prostředí (EEA) a VHK (poradní organizace EU) začleňují LPG do obecné kategorie „plynných paliv“. Corinair EEA se zabývá plynnými palivy, k nimž patří zemní plyn a LPG, zatímco VHK výslovně považuje plyn za zástupce LPG, a to znamená, že jejich vlivy (na produkci oxidu uhličitého a kvalitu místního ovzduší) se považují za shodné.

Čtěte také: Energie z biomasy: dopady na ekologii

Na základě nejsměrodatnějších a nejsystematičtějších údajů, které jsou k dispozici, lze konstatovat, že plynná paliva (propan, butan, jejich směs LPG a zemní plyn) jsou z hlediska vypouštění emisí do místního ovzduší významně lepší, než jejich konkurenti, s výjimkou využití elektřiny, a obecně produkují nižší úrovně emisí.

U všech tří převažujících znečišťujících látek, jimiž jsou uhlovodíky (HC), oxidy dusíku (NOx) a částice (PM), ale i u oxidu uhelnatého (CO), jedů a těžkých kovů, mají plynná paliva podstatně menší vliv na zhoršení kvality místního ovzduší než kapalná paliva (topné oleje a zbytkové oleje) a dramaticky menší vliv než tuhá paliva (uhlí a dřevo).

Při použití moderního spalovacího a regulačního zařízení u zdrojů tepla na pevná paliva se sice výhodnost plynných paliv poněkud snižuje, ale obecně zůstává na významné úrovni.

NOx - oxidy dusíku vytvářející reakcí v atmosféře oxid dusičitý (NO2), který může mít nepříznivé účinky na zdraví, zejména u lidí s chorobami dýchacího ústrojí. Vysoká úroveň působení těchto oxidů je uváděna do souvislosti s vysokým počtem hospitalizací na plicních odděleních, zatímco jejich dlouhodobé působení může ovlivnit činnost plic a u některých lidí zvýšit citlivost na alergeny. Oxidy dusíku také přispívají ke tvorbě smogu, kyselých dešťů, mohou poškodit vegetaci, zvyšují tvorbu přízemního ozónu a v reakci s atmosférou mohou vytvářet jemné částice.

Částice - jemné částice mohou mít nepříznivý dopad na zdraví lidí, zejména těch, kteří už trpí dýchacími obtížemi.

Čtěte také: Ochrana Ovzduší a Spalování Odpadu

Uhlovodíky - přispívají k vytváření přízemního ozónu, který u lidí ohrožuje dýchací soustavu.

Uhlíková stopa propanu-butanu

Uhlíková stopa je sumou emisí skleníkových plynů (GHG) vznikajících v souvislosti s nějakým výrobkem nebo službou. Představuje míru, do které daný výrobek nebo služba přispívají ke globálnímu oteplování, často označovanému jako klimatická změna. Vzhledem k tomu, že nejvýznamnějším skleníkovým plynem je oxid uhličitý, používá se nepřesný výraz „uhlíková stopa“ často jako obecné označení skleníkových plynů jako celku.

Podle Mezivládní skupiny pro klimatické změny (IPCC) nepředstavuje palivo LPG, tedy ani zkapalněný propan, skleníkový plyn, takže mu byl přiřazen nulový skleníkový faktor globálního oteplování (GWP - Global Warming Potential). Fakt velmi nízkého skleníkového efektu propanu dokládá i narůstající použití čistého propanu jako chladiva, označení R 290, v chladicích strojích, klimatizacích a tepelných čerpadlech. U tohoto chladiva se počítá s GWP na úrovni 3. Nulový potenciál, označení ODP, má propan jako chladivo pro poškozování ozónové vrstvy.

Uhlíkové stopy propanu, případně LPG nebo zemního plynu porovnávají ve vztahu k ostatním topným palivům od r. 2001 čtyři velké studie. LPG, tedy i zkapalněný propan, vykazuje asi o 20% menší uhlíkovou stopu než topný olej. Tepelná čerpadla se obecně vyznačují menší uhlíkovou stopou, která ale kolísá v závislosti na typu čerpadla a uhlíkové stopě výroby a rozvodu použité elektřiny. Uhlí má mnohem větší uhlíkovou stopu. To platí i pro dřevo, pokud by se využití dřeva nepokládalo za uhlíkově neutrální. Konvenční elektrické vytápění (nikoliv pomocí tepelných čerpadel) je zkoumáno jen v jedné ze zmíněných studií.

Faktor primární energie z neobnovitelných zdrojů u LPG, propanu, na úrovni 1,2 podle nové vyhlášky o hodnocení energetické náročnosti budov č. 264/2020 Sb. s účinností od 1. září 2020, vytváří dobrý předpoklad pro další využívání propanu ve vytápění i v novostavbách, které musí splnit standard budov s téměř nulovou potřebou energie.

Čtěte také: Budoucnost vytápění: Ekologické dřevo

Bio LPG

Společnost PRIMAGAS 27. července 2020 oznámila, že na český trh dodala prvních 15 tun Bio LPG. Bio LPG je vyrobené z obnovitelných zdrojů a chemickým složením je naprosto totožné s klasickým fosilním LPG. Dle různých studií a v závislosti na konkrétní technologii výroby je z hlediska uhlíkové stopy Bio LPG obecně o 40 až 70 % šetrnější než fosilní LPG. Konkrétní produkt aktuálně dodávaný na český trh je vyroben ze zbytků jídla a cukrové třtiny a má dokonce o více než 80 % nižší emise než fosilní LPG.

Pro rámcovou představu, společnost SHV Energy, mateřská společnost české společnosti Primagas, začala prodávat Bio LPG v roce 2018 a již v následujícím roce 2019 na trzích ve Francii, Německu, Beneluxu, Skandinávii a Spojeném království distribuovala 49 tisíc tun Bio LPG. Bio LPG se dodává ve směsi s „fosilním“ LPG. Jde o doprovodný produkt vznikající při těžbě zemního plynu nebo zpracování ropy.

I za LPG by se ale v blízké budoucnosti mohla objevit uhlíkově více neutrální náhrada, takzvané bioLPG vyrobené z obnovitelných zdrojů. „BioLPG se jeví jako velmi slibné a ekologické palivo. Chemicky je úplně identické s běžným LPG a obě tyto složky se dají libovolně mísit a zaměňovat.

Zemní plyn

Zemní plyn se stal nepostradatelným zdrojem energie pro naší společnosti. Řadí se do skupiny tzv. velmi výhřevných plynů a je využíván pro široké spektrum potřeb - k vytápění, vaření a ohřevu vody, v elektrárnách, v teplárnách nebo třeba v dopravě. Jenom v České republice se ho ročně spotřebuje přes 8 mld. m3.

Co se složení zemního plynu týče, hlavní složkou je methan. Dále se v něm vyskytují vyšší uhlovodíky a malé množství inertních plynů.

V následující tabulce jsou uvedeny průměrné hodnoty pro sledované vlastnosti zemního plynu.

Podle složení se těžený zemní plyn dělí do čtyř skupin: zemní plyn suchý (chudý), zemní plyn vlhký (bohatý), zemní plyn kyselý a zemní plyn s vyšším obsahem inertních plynů.

Ze skupiny vyšších uhlovodíků obsahuje zemní plyn především nasycené uhlovodíky, které jsou za normálních podmínek plynné, a to etan, propan a butan. V některých ložiscích obsahuje zemní plyn také uhlovodíky, které jsou za normálních podmínek kapalné (od pentanu výše). Ty se při úpravě oddělují jako plynový kondenzát.

Při dokonalém spalování zemního plynu dochází k jeho chemické přeměně na směs oxidu uhličitého a vodní páry.

tags: #spalování #propan #butanu #dopad #na #životní

Oblíbené příspěvky:

• Odpadkový koš s popelníkem: rozměry a využití
• Dopady znečištění na rybníky
• Ekologické čisticí prostředky Frosch – recenze
• Výskyt humra evropského
• Univerzitní ekologické aktivity