Bioplyn- obnovitelné zdroje
Obnovitelný zdroj energie je označení některých vybraných, na Zemi přístupných forem energie, získané primárně především z jaderných přeměn v nitru Slunce. Dalšími zdroji jsou teplo zemského nitra a setrvačnost soustavy Země-Měsíc. Lidstvo je čerpá ve formách např. sluneční záření , větrné energie, vodní energie, energie přílivu, geotermální energie, biomasy a další.
biomasa
Biomasa je souhrn látek tvořících těla všech organismů, jak rostlin, bakterií, sinic a hub, tak i živočichů. Tímto pojmem často označujeme rostlinnou biomasu využitelnou pro energetické účely. Energie biomasy má svůj prapůvod ve slunečním záření a fotosyntéze, proto se jedná o obnovitelný zdroj energie.
Energetické využití biomasy
| Skupina | Technologie | Produkty | Výstupy |
|---|---|---|---|
| Spalování | Teplo, elektřina | ||
| Chemické přeměny | Zplyňování | Olej, plyn, dehet, metan, čpavek, metanol | Elektřina, teplo, pohon vozidel |
| Rychlá pyrolýza | |||
| Chemické přeměny ve vodním prostředí | Zkapalňování | Olej | |
| Esterifikace | Metylester řepkového oleje (MEŘO)-bionafta | Pohon vozidel | |
| Biologické procesy | Anaerobní digesce | Bioplyn, metan | Elektřina, teplo, pohon vozidel |
| Alkoholové kvašení | Etanol | Pohon vozidel | |
| Kompostování | Teplo (z chlazení kompostu) |
Co je to bioplyn?
Jedná se o plyn produkovaný během anaerobní digesce organických materiálů a skladájící se z metanu (CH4) a oxidu uhličitého (CO2).
Použití bioplynu
Bioplyn z bioplynových stanic, ČOV a některých skládek je používán :
- k výrobě tepla,
- k výrobě tepla a elektřiny (kogenerace) - toto je nejčastější případ,
- k výrobě tepla, elektřiny a chladu (trigenerace) - trigenerace je využívána jen výjimečně
- k pohonu dopravních prostředků (automobily, autobusy, zemědělská technika, vlaky)
Složení bioplynu
- Metan 40-75%
- Oxid uhličitý 25-55%
- Vodní pára 0-10%
- Dusík 0-5%
- Kyslík 0-2%
- Vodík 0-1%
- Čpavek 0-1%
- Sulfan 0-1%
Energeticky hodnotný je v bioplynu metan a vodík. Problematickými jsou sirovodík a čpavek, které je často nutné před energetickým využitím odstranit, aby nepůsobili agresivně na strojním zařízení.
Anaerobní digesce
je kontrolovaná mikrobiální přeměna organických látek bez přístupu vzduchu za vzniku bioplynu a digestátu.
Produktem digestace je digestát, který splňuje kvalitativní požadavky vyhlášky o biologických metodách zpracování biologicky rozložitelných odpadů.
Bioplyn je produkovaný zejména v
přirozených prostředích, jako jsou mokřady, sedimenty, trávící ústrojí (zejména u přežvýkavců). v zemědělských prostředích, jako jsou rýžová pole, uskladnění hnojů a kejd-odpadovém hospodářství na skládkách odpadů( zde je označovaný jako skládkový plyn), na anaerobních čistírnách odpadních vod, v bioplynových stanicích.
Firma Hochreiter používá různé řešení BPS podle lokálních podmínek a požadavků zákazníka.
Fermentace je většinou řešena ve dvou nebo více vyhřívaných fermentorech a koncovém skladu.
Jako vstupní materiál lze používat kejdu vepřovou i hovězí. V tomto případě je nutné dodávat 10% až 20% kukuřičné siláže.
Jako vstupní materiál lze také využívat kukuřičnou siláž.
Na potřebnou sušinu je dodávána tekutina z koncového skladu, nebo výjimečně nová voda.
Obecně lze říci, že BSP fungují na většinu biologického materiálu (travní siláž, zbytky obilnin, maso , tuky, cukrovarský odpad, zbytky z jídelen, výroben potravin, restaurací.) při dodržení určitých pravidel.
Při návrhu BPS je nutné získat od zákazníka předpokládané množství vstupního materiálu
( kejda, hnůj, kukuřičná siláž atd.) k tomuto množství se přidá další nutný doplňující vstupní materiál a podle tabulek je možné vypočítat výkon BPS.
Nejvýhodnější je umístění fermentorů pod zemí. tepelná izolace, jednodušší doprava vstupního materiálu).
První fermentor používá materiál s vyšší sušinou. Proto je míchán patentovanými horními míchadly. Koncový produkt má cca 7 % sušiny. Nezapáchá a lze jej aplikovat podobně jako kejdu aplikátory na kejdovačích.
