Fanklub bioplynu a bioplynových stanic

Bioplyn je v podstatě mnohostranně využitelný zdroj obnovitelné energie. K jeho výrobě je navíc možné využívat i bioodpady, které by jinak skončily na skládkách, kde by z nich paradoxně také vznikal bioplyn – známý jako skládkový plyn. Jenže v takovém případě většinou bez většího užitku.

Smutné je, že podpora výstavby nových bioplynových stanic se v minulých letech výrazně omezila. Postavit novou bioplynovou stanici je proto dnes složitější než dříve. A v době, kdy se energetické projekty často neobejdou bez podpory nebo garancí, je to pro investory poměrně velká překážka.

Co je to bioplyn?

Bioplyn je věc velmi zajímavá. Zjednodušeně se dá říci že vzniká za rozkladu organické (živé) hmoty bez přístupu kyslíku, tedy při tzv. anaerobní fermentaci. Tento proces probíhá přirozeně v přírodě například na mokřadech, v sedimentech jezer nebo na skládkách odpadů.

Bioplyn se skládá především z metanu (CH₄) a oxidu uhličitého (CO₂). Typické složení je přibližně:

• 50–70 % metanu

• 30–50 % oxidu uhličitého

• malé množství dusíku, vodní páry a dalších plynů

Vedlejšími složkami mohou být také sirovodík (H₂S), čpavek nebo stopy vodíku. Právě metan je energeticky hodnotnou složkou bioplynu. Naopak sirovodík a čpavek jsou problematické látky, které je před energetickým využitím bioplynu nutné odstranit, protože jsou korozivní a mohou poškozovat technologie.

Bioplyn v České republice

V České republice je dnes v provozu přibližně 560 bioplynových stanic s instalovaným výkonem kolem 400 MW elektrického výkonu.

Bioplyn tak tvoří významnou část výroby energie z obnovitelných zdrojů. Na výrobě elektřiny z obnovitelných zdrojů v ČR se podílí zhruba 20–25 %.

Potenciál tohoto zdroje energie je však pravděpodobně vyšší. Velká část biologicky rozložitelných odpadů stále končí jiným způsobem – například na skládkách nebo ve spalovnách.

Jak vzniká bioplyn?

Bioplyn vzniká samovolně například na mokřadech, na dně jezer, hnojištích nebo na skládkách odpadů (zde se mu laškovně přezdívá skládkový plyn). Bez zajímavosti není ani to, že vzniká i v trávicích ústrojích a to zejména býložravců.

Bioplyn lze ale také vyrábět řízeně v bioplynových stanicích. Ty dokážou zpracovat:

• zemědělské odpady

• kejdu a hnůj

• zbytky z potravinářského průmyslu

• odpady z jatek

• bioodpady z domácností

• posekanou trávu nebo rostlinné zbytky

Kromě odpadů lze využívat i účelově pěstované plodiny, například kukuřici nebo jiné energetické plodiny. Právě to vedlo v minulosti k tomu, že většina bioplynových stanic v ČR je dnes zemědělského typu, tedy založená hlavně na energetických plodinách a statkových hnojivech.

Digestát a další vedlejší produkty

Při výrobě bioplynu vzniká kromě samotného plynu také digestát – zbytek po fermentaci.

Digestát může být využíván:

• jako hnojivo

• jako přídavek do kompostu

• pro rekultivaci půdy

Pokud splňuje legislativní požadavky, může se stát cenným vedlejším produktem celého procesu.

Vedle digestátu vzniká také kapalná složka označovaná někdy jako fugát. Ta bývá považována za odpadní vodu a musí být dále zpracována například v čistírnách odpadních vod.

Problém zápachu

Vedlejším efektem bioplynových stanic může být zápach. Ten je způsoben především látkami jako:

• amoniak

• sirovodík

• těkavé organické sloučeniny

Odstraňování zápachu není jednoduché. Používají se k tomu:

• biofiltry

• absorpční technologie

• adsorpční technologie

Výhody bioplynu

Velkou výhodou bioplynových stanic je jejich lokální charakter. Energie může být vyráběna přímo v místě, kde vzniká biologický odpad.

Bioplyn lze využít:

• k výrobě elektřiny

• k výrobě tepla

• k výrobě biometanu

Biometan je bioplyn upravený na kvalitu zemního plynu. Lze jej vtlačovat do plynárenské sítě nebo využívat jako palivo pro vozidla.

Využití bioplynu

Jak již bylo řečeno, bioplyn je energie, kterou je možné přeměnit například na energii tepelnou (spalování v kotlích) nebo energii elektrickou (pomocí kogeneračních jednotek). Velkou (a u nás zatím absolutně nedoceněnou) možností bioplynu je možná energetická soběstačnost. Něco, co se v současnosti (a ve velké míře mylně) připisuje energii solární. Soběstačné mohou být díky bioplynu zemědělské podniky, ale i celé obce. Stačí juknout za hranice. A zatímco za těmi hranicemi běžně fungují i komunální bioplynové stanice (spalují komunální odpad z domácností), u nás jich najdeme jen několik. Jedna taková funguje kdesi u Nymburka v obci Kněžice. Občané zde údajně platí za GJ tepla polovinu běžné ceny v ČR. Více na stránkách www.bioplynrozvijivenkov.cz

Jak již bylo zmíněno, bioplyn je možné upravovat na kvalitu zemního plynu. Bioplyn je rovněž možné využít k pohonu motorových vozidel. Více o využití bioplynu čtěte ZDE.

V některých zemích, například ve Švédsku nebo Německu, se biometan používá i jako palivo v dopravě.

Bioplyn jako palivo pro dopravu

Bioplyn se jako palivo používal už během druhé světové války, kdy byl nedostatek klasických paliv.

Pro využití v dopravě musí být bioplyn upraven na kvalitu zemního plynu – odstraní se z něj oxid uhličitý, sirovodík a další příměsi. Takto vzniká biometan.

Přesto je jeho využití v dopravě zatím spíše omezené. Důvodem je především:

• relativně malé množství vyrobeného bioplynu

• náklady na úpravu plynu

• potřeba speciální infrastruktury

Metan a příroda

Metan je silný skleníkový plyn. Zajímavé je, že jeho významným zdrojem nejsou jen lidské aktivity.

Například termiti produkují při trávení rostlinné hmoty velké množství metanu. Odhady říkají, že mohou do atmosféry uvolnit 10 až 20 milionů tun metanu ročně, což představuje několik procent globálních emisí tohoto plynu.

Metan, krávy a realita

Když se mluví o metanu v atmosféře, velmi často se zmiňuje dobytek – především krávy. Ty totiž při trávení rostlinné potravy produkují metan, který vzniká při fermentačních procesech v jejich bachoru. Bioplynové stanice tento proces v podstatě jen přesouvají do kontrolovaného prostředí. Kejda, hnůj nebo jiný organický odpad se uzavřou do fermentoru, kde vznikající bioplyn zachytí a využije jako zdroj energie.

Jedna kráva může podle různých studií vyprodukovat přibližně 70 až 120 kilogramů metanu ročně. Celosvětově se tak hospodářská zvířata podílejí zhruba 14 % na všech emisích skleníkových plynů z lidské činnosti, přičemž významnou část tvoří právě metan.

Z jedné krávy lze ročně vyrobit přibližně 20–30 m³ bioplynu pouze z jejího hnoje a kejdy. Takové množství energie odpovídá zhruba 40–60 kWh elektřiny, což stačí například na několik týdnů běžného provozu domácí lednice.

Na druhou stranu je dobré připomenout, že metan vznikal v přírodě vždy. Třeba v mokřadech, v půdě nebo v trávicích soustavách divokých přežvýkavců. Moderní zemědělství však výrazně zvýšilo počet hospodářských zvířat, a tím i množství tohoto

plynu v atmosféře.

Metan má navíc jednu zvláštnost: v atmosféře se rozkládá mnohem rychleji než oxid uhličitý. Zatímco CO₂ může v atmosféře přetrvávat stovky let, metan se rozpadá přibližně během 10 až 12 let. I přesto je však v krátkodobém horizontu mnohonásobně silnějším skleníkovým plynem než oxid uhličitý.

Budoucnost bioplynu

Budoucnost bioplynu je stále otevřená otázka. Ve srovnání s jinými zdroji energie má jednu zásadní výhodu – může využívat odpad, který by jinak zůstal nevyužitý.

Zejména pro menší města a obce může být bioplynová stanice zajímavým způsobem, jak zpracovat biologicky rozložitelné odpady a zároveň získat energii.

Na druhou stranu se výstavba bioplynových stanic často setkává s odporem veřejnosti. Nejčastějším důvodem jsou obavy ze zápachu nebo z dopravy materiálu do těchto zařízení.

Je proto logické, že nové stanice by měly být navrhovány tak, aby minimalizovaly dopady na své okolí – například vhodným umístěním nebo organizací dopravy.

Bioplyn sám o sobě není zázračné řešení energetiky. Může však být jedním z dílků skládačky, která pomůže lépe využívat zdroje, které už dnes máme k dispozici.

Mapa bioplynových stanic v ČR je ZDE.

Zdroje: Odpady, bioplyn.cz, biom.cz, cng.cz, CBA, biouhel.cz, internetové materiály