Dziś w Polsce nie funkcjonuje ani jedna biometanownia, jednak ze względu na potencjał produkcji biogazu oraz rozwój rynku biopaliw gazowych w najbliższym czasie należy się spodziewać wzrostu liczby tych instalacji. Jak działa biometanownia? Wyjaśnia prof. Wojciech Czekała z Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu.
Biometanownia – budowa i funkcjonowanie
W wielu aspektach produkcja biogazu i biometanu jest podobna, a główna różnica dotyczy stężenia metanu. W zależności od rodzaju wykorzystywanych substratów w biogazie jest najczęściej 55-65% metanu, a dla biometanu wartości te mogą przekraczać nawet 98%.
Biometanownia składa się z poszczególnych części składowych tworzących całość. Podobnie jak w przypadku biogazowni konieczne jest uwzględnienie takich elementów jak przyjęcie i magazynowanie substratów, obróbka wstępna substratów, komory, w których zachodzi proces fermentacji metanowej, instalacja niezbędna do zagospodarowania biogazu/biometanu oraz zbiorniki na pozostałość po procesie – poferment.
W celu produkcji biometanu, najpierw należy wytworzyć biogaz. To co zasadniczo różni biometanownię od biogazowni to konieczność oczyszczania i uszlachetnienia biogazu. W związku z tym pojawia się tu potrzeba posiadania odpowiednich urządzeń przeznaczonych do przystosowania powstałego biometanu do parametrów zbliżonych do gazu ziemnego. Wśród wykorzystywanych technologii wymienić można m.in. metody oparte na separacji, absorpcji czy metody kriogeniczne.
Możliwość produkcji biometanu wiąże się ze wzrostem kosztów budowy oraz eksploatacji instalacji. Należy jednak podkreślić, że uniwersalność wykorzystania biometanu (wtłaczanie do sieci, sprężanie, skraplanie) mogą pozwolić uzyskać atrakcyjniejsze przychody. Odpowiednie przygotowanie biometanu pozwala transportować go na znaczne odległości oraz wykorzystać go zarówno w przemyśle, sektorze komunalnym, energetyce czy transporcie.
Zarejestruj się na Kongres Biometanu
Aspekty środowiskowe funkcjonowania biometanowni
Wydobycie gazu ziemnego, tak jak i innych paliw kopalnych jest bezpośrednio związane z uwarunkowaniami geologicznymi, a dokładniej z występowaniem, dostępnością i opłacalnością eksploatacji złóż. Wzrost cen gazu ziemnego w ostatnich latach, przy jednoczesnym zwiększeniu dostępności technologii związanych z biometanem może wpłynąć korzystnie nie tylko na aspekty ekonomiczne, ale również i środowiskowe.
Zwiększenie produkcji energii odnawialnej coraz częściej staje się jednym z priorytetów w kontekście bezpieczeństwa energetycznego. Szczególną rolę pełnią tutaj biopaliwa, w tym biogaz i biometan. Biometanownia nie tylko daje możliwość wytworzenia energii, ale również i pozwala na zagospodarowanie wielu różnorodnych odpadów, zwłaszcza tych pochodzących z rolnictwa i przemysłu rolno-spożywczego. Jest to jedna z najważniejszych zalet, ponieważ w wielu miejscach na świecie, jak i w Polsce spotkać można przypadki niezgodnego z prawem pozbywania się odpadów, z których część doskonale nadaje się do produkcji biopaliw gazowych.
Jednym z największych wyzwań, z jakimi mierzy się ludzkość w XXI wieku jest problem głodu, przy jednoczesnej nadprodukcji żywności w ujęciu globalnym. Według różnych szacunków przyjmuje się ze 30-40% wytworzonej żywności nie zostaje spożyta. Aby uniknąć niekorzystnego wpływu na środowisko przy jej biodegradacji należy podjąć działania, które nie tylko pozwolą zagospodarować omawiane odpady, ale również będą korzystne dla środowiska oraz przedsiębiorców. Doskonałym rozwiązaniem będzie wykorzystanie przeterminowanych lub nieprzydatnych do spożycia produktów spożywczych w biometanowniach. Wśród barier najczęściej wymienia się konieczność oddzielenia substratów od opakowań plastikowych, szklanych, papierowych czy metalowych. Jednak w tym zakresie dostępnych jest coraz to więcej rozwiązań, które są obecne również na rynku krajowym.
Jedno z pytań najczęściej zadawanych w kontekście powstawania nowych instalacji brzmi: Czy biogazownia śmierdzi? W biometanowni przetwarzana jest różnorodna biomasa, w tym odpady. Produkowany biogaz, a dalej biometan powstaje w oparciu o proces fermentacji metanowej. Prawidłowo wybudowana i eksploatowana biometanowni nie powinna być źródłem nieprzyjemnych zapachów. Wynika to z faktu, że komory fermentacyjne w których powstaje biogaz są szczelne, a chwilowe nieprzyjemne zapachy mogą być związane z dowozem substratów przetwarzanych w biometanowni. Poferment będący pozostałością po fermentacji wykorzystywany nawozowo charakteryzuję się neutralnym zapachem.
Mając na uwadze wymagania związane z ochroną środowiska, energią odnawialną oraz wzrostem świadomości społecznej w zakresie przetwarzania odpadów oraz produkcji energii należy się spodziewać rosnącego zainteresowania biometanowniami. Kluczowym aspektem mogą się okazać regulacje prawne oraz wybór kierunków zagospodarowania biometanu i aspekty techniczne z tym związane.
Czytaj też: Co to jest biometan? Definicja, powstawanie, właściwości
Wykorzystanie biometanu
Systematyczne udoskonalanie procesów mających na celu wytworzenie biogazu oraz biometanu jest powodem coraz większego zainteresowania tymi paliwami. Mowa tu zarówno o surowcach wykorzystywanych do ich produkcji, optymalizacji procesu fermentacji metanowej jak i samego wykorzystania biometanu.
Biometan wytworzony z biomasy, w tym z odpadów, charakteryzuje się wysoką zawartością metanu. Ze względu na parametry zbliżone do gazu ziemnego stanowi on doskonałą alternatywę dla wspomnianego paliwa kopalnego. Najprostszym rozwiązaniem pozwalającym zagospodarować biometan jest jego wtłoczenie do sieci gazowych i wykorzystanie w miejscu docelowym. W tym przypadku sposób jego transportu oraz dostarczenia do odbiorców jest taki sam jak dla gazu ziemnego. Różne jest jego pochodzenie, gdzie korzystniejszym sposobem pozyskania charakteryzuje się biometan. W tym przypadku paliwo po dotarciu do odbiorcy może być m.in. spalane w kotłach z przeznaczeniem na cele grzewcze bądź w silnikach kogeneracyjnych. Do głównych zalet tego rozwiązania należy możliwość produkcji energii w znacznej odległości od instalacji, w której wytworzony został biometan.
Alternatywnym rozwiązaniem dla wprowadzenia biometanu do sieci, jest zagospodarowanie go w transporcie, gdzie biometan pełni szczególnie ważną rolę. Może być on wykorzystany zarówno w samochodach, autobusach czy w maszynach rolniczych. Biometan ze względu na wysoką zawartość metanu może być również sprężony do bioCNG lub skroplony do postaci bioLNG. Należy podkreślić, że bioLNG przy wykorzystaniu specjalnych zbiorników i infrastruktury może być transportowany na znaczne odległości. W wyniku procesu skroplenia objętość gazu zmniejszy się o kilkaset razy, nie będzie to jednak związane z utratą zawartej w nim energii. Niezależnie od wybranej metody, wykorzystanie odnawialnego paliwa nie spowoduje odczucia zmiany przez odbiorców.
Rynek biogazu i biometanu. Czytaj za darmo w internecie!
Newsletter
Bądź na bieżąco z branżą OZE
