Biogaz  najczęściej wykorzystuje się do produkcji energii. To oczywistość. Warto jednak pamiętać, że możliwości jego zastosowania jest znacznie więcej. Odpowiednio uzdatniony może zostać wprowadzony do gazowej sieci dystrybucyjnej i być wykorzystywany we wszystkich obszarach zastosowania gazu – także jako paliwo napędowe do samochodów osobowych, ciężarowych i autobusów.

Reklama

Inwestor  zainteresowany przyłączeniem do sieci składa odpowiedni wniosek w przedsiębiorstwie energetycznym. Najważniejsze prawne podstawy wtłaczania uzdatnionego biogazu do sieci gazowej dystrybucyjnej stanowią:

  • Ustawa Prawo energetyczne, które definiuje pojęcie biogazu rolniczego oraz wprowadza definicje biogaz rolniczy – paliwo gazowe. Ustawa ta obliguje spółki dystrybucyjne do przyłączania do sieci gazowej dystrybucyjnej inwestorów dysponujących uzdatnionym biogazem.
  • Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 24 sierpnia 2011 r. w sprawie szczegółowego zakresu obowiązku potwierdzania danych dotyczących wytwarzanego biogazu rolniczego, wprowadzonego do sieci dystrybucyjnej gazowej, które określa parametry jakościowe biogazu rolniczego wprowadzanego do sieci dystrybucyjnej gazowej, wymagania dotyczące pomiarów, rejestracji i sposobu obliczania ilości wytwarzanego biogazu rolniczego, miejsca dokonywania pomiarów oraz warunków przyłączania do sieci dystrybucyjnej gazowej instalacji wytwarzania biogazu rolniczego.
  • Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 2 lipca 2010 r. Parametry jakościowepaliw gazowych § 38.1, określające parametry jakościowe gazu ziemnego sieciowego, których przestrzegać muszą m. in. spółki dystrybucyjne. Stężenie metanu w biogazie rolniczym wynosi od 40 do 70 proc. objętości, natomiast w procesie uszlachetniania biogazu rolniczego uzyskuje się tzw. uzdatniony biogaz o zawartości metanu nawet do 99 proc. objętości. Głównym celem tego procesu jest oddzielenie dwutlenku węgla od metanu.

Wymagania jakościowe uzdatnionego biogazu

Parametry jakościowe biogazu wprowadzonego do sieci gazowej dystrybucyjnej opisuje rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 24 sierpnia 2011 r. Dla biogazu rolniczego wprowadzonego do sieci, którą transportowany jest gaz ziemny grupy E, ciepło spalania powinno wynosić 34,0MJ/m3. Parametry jakościowe nieuzdatnionego biogazu rolniczego według IEA Bioenergy mają następujące parametry:

  • ciepło spalania – 21,48 MJ/m3,
  • liczba Wobbego – 19,5 MJ/m3,

Wpływ na kaloryczność biogazu nieuzdatnionego ma niska zawartość metanu w granicach 45-70 proc., jak również brak w składzie węglowodorów cięższych niż metan – etanu, propanu, butanu. W praktyce należy pamiętać, że wpływ na kaloryczność gazu ma jego skład. Według normy ZN-G-4002 czysty metan posiada ciepło spalania równe 39,7 MJ/m3, natomiast propan 99 MJ/m3. W przypadku gazu ziemnego, w którego składzie ilość propanu wynosi do 2 proc., kaloryczność jest podnoszona.

Biogaz jako paliwo transportowe

Uzdatniony biogaz można stosować jako paliwo napędowe w samochodach. To nic innego jak CNG, który na polskim rynku nie jest jeszcze tak rozpowszechniony jak gaz LPG. Różnica między nimi jest taka, że LPG jest mieszaniną propanu i butanu, natomiast CNG jest gazem ziemnym (metanem) sprężonym do ciśnienia 20-25 MPa. Zastosowanie biogazu jako paliwa samochodowego wymaga tej samej konfiguracji silnika i pojazdu, jak w przypadku gazu ziemnego. Na świecie jest już ponad 4 mln pojazdów na gaz ziemny. To pokazuje, że dostosowanie auta do wykorzystania biogazu jako paliwa nie stanowi problemu. Jednak wymagania jakościowe dla tego rodzaju gazu są rygorystyczne, dlatego też surowy biogaz poddaje się procesowi uzdatniania (parametry jakościowe sprężonego metanu określa rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 28 grudnia 2006 r. w sprawie wymagań jakościowych dla sprężonego gazu ziemnego (CNG) (Dz. U. z dnia 29 grudnia 2006 r.) W procesie uzdatniania z biogazu usuwany jest dwutlenek węgla, siarkowodór, amoniak i woda wraz z pozostałymi zanieczyszczeniami, następnie gaz poddawany jest procesowi sprężania, aż do uzyskania ciśnienia 20–25 MPa. Finalnie otrzymujemy produkt do stosowania jako paliwo transportowe o zawartości metanu powyżej 95 proc. Wartość energetyczna 1 m3 CNG w warunkach normalnych (Nm3) jest w przybliżeniu równa jednemu litrowi benzyny. Ze względu na zawartość metanu i wartość energetyczną, wyróżnia się dwie odmiany CNG – L i H (od ang. low i high, czyli niski i wysoki). Pierwszy zawiera 80–87 proc. metanu i dostarcza 8,7-9,3 kWh/m3, w przypadku odmiany H wartości te wynoszą odpowiednio, 84–99 proc. i 10–11,1 kWh/m3. Silniki napędzane CNG mogą uzyskiwać bardzo dobre parametry i wysoką kulturę pracy ze względu na liczbę oktanową tego gazu (130). CNG, tak jak LPG, można stosować zarówno w jednostkach benzynowych, jak i wysokoprężnych, choć w tych drugich hamulcem jest niska opłacalność spowodowana koniecznością montażu iskrowego układu zapłonowego. W Polsce  biogaz jest wykorzystywany głównie jako paliwo do wytwarzania energii elektrycznej – inne możliwości jego użytkowania nie są niestety powszechnie stosowane. Istniejąca w Uhninie testowa stacja tankowania sprężonego biogazu nie jest wykorzystywana dla celów zarobkowych. Do tej pory nie powstała instalacja, z której produkowany biogaz byłby wtłaczany do gazowej sieci dystrybucyjnej. Jednak wzrost zainteresowania przedsiębiorców taką możliwością wykorzystania biogazu przełożył się na wydanie przez Polską Spółkę Gazownictwa warunków przyłączenia do sieci gazowej, choć z uzyskanych informacji wynika, że żadna w umów przyłączeniowych nie została jeszcze zrealizowana.

Autor:Paweł Filanowski
Artykuł został opublikowany w „Magazynie Biomas” – wydanie maj 2016
Zdjęcie: pixabay.com

Newsletter

Newsletter

Bądź na bieżąco z branżą OZE