Jak podaje firma Carbogenics, wykorzystanie biowęgla w produkcji biogazu może dawać znakomite efekty. To produkt, który już teraz wykorzystuje się w wielu sektorach przemysłu. Wszystko ze względu na jego niepowtarzalne parametry oraz potencjał dekarbonizacji. Biogaz może stać się jednym z tych obszarów zastosowań.
Dlaczego biowęgiel?
International Biochar Initiative (IBI) definiuje biowęgiel jako „substancję stałą otrzymywaną w wyniku termochemicznej konwersji biomasy w środowisku o ograniczonej zawartości tlenu”. Mówiąc najogólniej: są to materiały organiczne jak drewno, słoma, łuski pszenicy i wiele innych, które poddaje się temperaturze pomiędzy 300°C i 800°C, przy bardzo niewielkim udziale tlenu. Ten proces, nazywany pirolizą, służy wytwarzaniu biowęgla, czyli produktu przypominającego węgiel drzewny, bogaty w zawartość stabilnego węgla. Znajduje on zastosowanie w rolnictwie i wielu innych gałęziach.
Oto mapa biogazowni rolniczych w Polsce!
Wśród istotnych właściwości fizykochemicznych tego produktu, wymienić można porowatą strukturę oraz dużą powierzchnię właściwą. Statystycznie biowęgiel ma powierzchnię 100-500 m2/g, czyli tyle samo co powierzchnia kortu tenisowego. Co więcej, zależnie od parametrów produkcji, biowęgiel może posiadać dużą liczbę grup funkcyjnych. To z kolei przekłada się na posiadanie właściwości zatrzymywania wody i składników odżywczych oraz adsorbowania zanieczyszczeń. Biowęgiel może wspomagać tworzenie odpowiedniego środowiska dla wzrostu wielu pożytecznych mikroorganizmów.
Ogromną zaletą biowęgla jest także jego trwałość. Zawarty w nim węgiel jest wysoce stabilny i może przetrwać w glebie przez tysiące lat, bez ulegania degradacji pod wpływem oddziaływania mikroorganizmów. To sprawia, że biowęgiel stanowi obiecującą technologię CDR (Carbon Dioxide Removal), czyli usuwania dwutlenku węgla. Tym samym stanowi on narzędzie służące łagodzeniu zmian klimatu i osiąganiu zerowych emisji gazów cieplarnianych netto.
Biowęgiel w wytwarzaniu biogazu
Potencjalne korzyści płynące z wykorzystania biowęgla są bardzo liczne. W skuteczny sposób poprawia i wzbogaca on strukturę gleby. Co więcej, coraz częściej sięga się po niego w hodowli zwierząt, gdzie spełnia funkcję dodatku do pasz ze względu na wspieranie procesów trawiennych.
Biogazownie są obiektami, w których potencjał biowęgla może okazać się nieoceniony. W tych instalacjach zachodzi fermentacja, czyli biologiczny proces rozkładu produktów organicznych takich, jak: resztki żywności, obornik czy osad ściekowy. W efekcie powstaje odnawialny gaz oraz poferment – naturalny nawóz. Powstały biogaz w silnikach kogeneracyjnych można przetworzyć na ciepło i energię elektryczną lub oczyścić, uzyskując biometan, który ma takie same parametry jak gaz ziemny.
Czytaj też: Branżowe Centrum Umiejętności powstanie pod okiem UPEBBI
Wytwarzanie biogazu to proces generujący wiele wyzwań, wśród których wymienić można dążenie do osiągnięcia jak największej efektywności produkcji biogazu, co nie zawsze jest łatwe przy procesie uzależnionym od tak wielu czynników. Wiele zależy od mikroorganizmów, które są wrażliwe na wszelkie zmiany w składzie chemicznym mieszanki dostarczanej do instalacji. Zbyt wysokie stężenie amoniaku działa na nie niekorzystnie. Z kolei nadmiar siarkowodoru w biogazie prowadzi do uszkadzania silników.
I tu z pomocą przychodzi biowęgiel – może on mieć bardzo pozytywny wpływ na przebieg fermentacji. Przede wszystkim dzięki dużej powierzchni właściwej, wspiera on rozwój pożytecznych mikroorganizmów oraz adsorbuje substancje, które w innym wypadku działałyby jak inhibitory tego procesu. Dzięki temu fermentacja jest bardziej stabilna, a uzysk biogazu zostaje zwiększony. Dodatek biowęgla do procesu podnosi ilość biometanu w mieszance gazów, zmniejsza stężenie amoniaku w zbiorniku i obniża poziom siarkowodoru. Zwiększa także potencjał nawozowy pofermentu. Liczba firm produkujących biowęgiel do produkcji biogazu jest dość niewielka. Wśród nich wymienić można Carbogenics Ltd.
Tło legislacyjne
Czytaj też: Rejestr KOWR wzbogacił się o kolejne biogazownie
Biowęgiel jest nowym, ale szybko rosnącym sektorem przemysłu. Przewiduje się, że jego będzie istotnym elementem dekarbonizacji gospodarek. Z raportu dotyczącego europejskiego rynku biowęgla wynika, że na koniec 2022 r. produkowano go 53 000 ton rocznie, a do końca 2023 r. ma to już być ponad 90 000 ton rocznie.
W wielu państwach brakuje szczegółowej legislacji dotyczącej konkretnie biowęgla. W UE został on zatwierdzony jako nawóz. Istnieje także system certyfikacji dla tego produktu – Europejski Certyfikat Biowęgla. Zawiera on specyfikacje odnośnie dozwolonych surowców, charakterystyki materiału oraz wymagań dotyczących jego produkcji i stosowania.
Rynek biogazu i biometanu. Czytaj za darmo w internecie!
Zdjęcie i źródło: Carbogenics Ltd
Newsletter
Bądź na bieżąco z branżą OZE
