Jak se biometan vyrábí?

Výroba biometanu

Výroba biometanu je slibný proces, který nabízí ekologické i ekonomické výhody. Biometan se vyrábí z biologického odpadu a lze jej využít jako obnovitelné palivo v různých aplikacích.

Biometan se vyrábí především z organických materiálů, jako jsou zemědělské odpady, zbytky potravin, kaly z čistíren odpadních vod a další biologické zdroje. Tento odpad se zpracovává v zařízeních na anaerobní rozklad, kde se uvolňuje metan.

Anaerobní digesce: Klíčem k výrobě biometanu je anaerobní digesce. Při tomto procesu se organický odpad rozkládá v uzavřené nádobě, nazývané také bioreaktor, za podmínek bez přístupu kyslíku. Přirozené mikroorganismy v odpadu rozkládají organické materiály a produkují při tom metan.

Zpracování a čištění: Po anaerobní fermentaci vzniklý plyn obsahuje nejen metan, ale také další nečistoty, jako je oxid uhličitý, voda a sloučeniny síry. Aby byl biometan použitelný pro různé aplikace, musí být vyčištěn a zbaven těchto nečistot. Tento proces se nazývá zušlechťování a zahrnuje kroky, jako je odvlhčování, odsíření a odstranění oxidu uhličitého.

Dodávka a využití: Vyčištěný biometan lze dodávat do stávající sítě zemního plynu a sloužit jako obnovitelné palivo pro různé aplikace. Biometan lze například použít k výrobě elektřiny v plynových elektrárnách nebo jako palivo pro vozidla, zejména pro vozidla s plynovým pohonem. Je alternativou ke konvenčním fosilním palivům šetrnou ke klimatu a výrazně snižuje emise CO2.

Výroba biometanu nabízí udržitelné řešení výroby energie z biologického odpadu. Proces anaerobní digesce a zpracování umožňuje přeměnit odpad na obnovitelné palivo, které může sloužit k různým účelům. Využíváním biometanu můžeme snížit naši závislost na fosilních palivech a pozitivně přispět ke snížení emisí skleníkových plynů.

Další články o biometanu

je biometan udržitelný?

Podíváme se na tuto otázku a poskytneme vám podrobnou odpověď.

Další informace

Co je biometan?

Co přesně biometan je a jak se dá využít, se dozvíte zde.

Další informace

Blog | Informace o biometanu

Náš blog se zaměřuje na obsah týkající se biometanu a udržitelnosti.

Další informace

Při výrobě biometanu, známého také jako obnovitelný zemní plyn, je třeba zvážit několik důležitých aspektů. Zde jsou některé z nich:

Výběr surovin: Biometan lze vyrábět z různých organických materiálů, včetně zemědělského odpadu, zeleného odpadu, biologického odpadu z domácností a průmyslového odpadu. Výběr správné suroviny je důležitý pro zajištění efektivní výroby.
Předúprava suroviny: V závislosti na typu suroviny může být nutná její předúprava pro následné zpracování. To může zahrnovat drcení, třídění nebo odstraňování nečistot.
Anaerobní rozklad: Dalším krokem je anaerobní rozklad předupravené suroviny. Tento proces probíhá v bioplynových stanicích, kde mikroorganismy rozkládají organický materiál v prostředí bez kyslíku a produkují bioplyn. Anaerobní rozklad vyžaduje kontrolu teploty, vlhkosti a pH, aby byly zajištěny optimální podmínky pro mikroorganismy.
Zpracování bioplynu: Vznikající bioplyn obsahuje především metan, oxid uhličitý a stopy dalších sloučenin. Pro výrobu biometanu je třeba bioplyn upravit, aby se odstranily nečistoty. To se obvykle provádí pomocí procesů, jako je absorpce, adsorpce nebo adsorpce s kolísáním tlaku, aby se koncentroval metan a odstranil oxid uhličitý.
Dodávka do sítě zemního plynu: Po zpracování se biometan dodává do stávající sítě zemního plynu. Zde musí kvalita biometanu, včetně obsahu metanu a dalších specifických parametrů, splňovat požadavky na proces vtláčení.
Zajištění kvality: Pravidelné monitorování a analýza biometanu je důležitá pro zajištění toho, aby splňoval stanovené normy. To zahrnuje kontrolu obsahu metanu, energetického obsahu, obsahu sirovodíku a dalších relevantních parametrů.
Environmentální aspekty: Výroba biometanu by měla zohledňovat také environmentální aspekty, jako je minimalizace emisí skleníkových plynů, účinné využívání zdrojů a řádná likvidace odpadu nebo zbytků.

Je důležité poznamenat, že přesné kroky a požadavky se mohou lišit v závislosti na konkrétních okolnostech a technologiích výroby biometanu.

K výrobě biometanu lze použít různé substráty. Zde je několik příkladů:

Organický odpad: Běžným zdrojem biometanu je organický odpad, například kuchyňský odpad, zahradní odpad, zemědělský odpad a zbytky potravin. Ty lze využít v tzv. fermentačních zařízeních nebo bioplynových stanicích k výrobě biometanu.
Energetické plodiny: Některé druhy rostlin, které se pěstují speciálně pro výrobu energie, mohou sloužit jako substrát pro výrobu biometanu. Příkladem je kukuřice, tráva, vojtěška a řepa. Tyto rostliny se sklízejí a fermentují v bioplynových stanicích.
Hnůj a trus: Živočišné exkrementy, jako je hnůj a trus, jsou rovněž vhodnými substráty pro výrobu biometanu. V kombinaci s dalšími organickými materiály mohou být použity v bioplynových stanicích k výrobě biometanu.
Průmyslový odpad: Některé průmyslové podniky produkují organický odpad, který lze využít k výrobě biometanu. Příkladem je odpad z potravinářského průmyslu, odpad z nápojového průmyslu a odpad z papírenského a celulózového průmyslu.
Čistírenské kaly: Čistírenské kaly, které jsou vedlejším produktem čištění odpadních vod, lze rovněž využít k výrobě biometanu. Využitím čistírenských kalů v bioplynových stanicích lze nejen vyrábět biometan, ale také čistírenské kaly likvidovat a zároveň zachycovat metan, který by jinak unikal do atmosféry.

Existují i další potenciální substráty pro výrobu biometanu a jejich výběr závisí na dostupnosti, místních podmínkách a technických možnostech. Pro zajištění účinné a udržitelné výroby biometanu je důležité substráty pečlivě vybírat.

Biometan, známý také jako obnovitelný metan, se vyrábí procesem anaerobní fermentace biomasy. Zde je podrobný popis výrobního procesu:

Pořízení biomasy: První fází je identifikace a pořízení vhodných zdrojů biomasy. Biomasa může pocházet z různých zdrojů, například ze zemědělského odpadu, organických zbytků z domácností nebo potravinářského průmyslu, kalů z čistíren odpadních vod nebo energetických plodin, jako je kukuřice, tráva nebo hnůj.
Předúprava: V této fázi se biomasa předupravuje, aby se připravila na proces rozkladu. To může zahrnovat drcení, drcení nebo mletí, aby se zvětšil povrch a usnadnil rozklad.
Anaerobní digesce: Předem zpracovaná biomasa se umístí do anaerobního fermentoru, známého také jako bioplynový reaktor nebo bioreaktor. Digestor je uzavřený systém, který zabraňuje přístupu kyslíku. Biomasa je fermentována pomocí anaerobních mikroorganismů, zejména producentů metanu. Tyto mikroorganismy rozkládají organické sloučeniny v biomase a produkují metan (CH4) jako hlavní složku bioplynu.
Podmínky kvašení: Pro vytvoření optimálních podmínek pro mikroorganismy se fermentační nádoba udržuje při určité teplotě (obvykle mezi 35 °C a 55 °C, v závislosti na mikroorganismech). Kromě toho se obsah fermentoru udržuje v pohybu, aby se zajistilo rovnoměrné rozložení mikroorganismů a živin.
Fermentační proces: Během fermentačního procesu mikroorganismy rozkládají biomasu a přeměňují ji na bioplyn. Bioplyn se skládá především z metanu (50-75%), oxidu uhličitého (25-50%) a stop dalších plynů, jako je dusík, vodík a sirovodík. Proces fermentace může trvat několik týdnů až měsíců v závislosti na druhu biomasy a podmínkách ve fermentoru.
Úprava bioplynu: V této fázi se vyrobený bioplyn čistí a upravuje na biometan. Nejprve se bioplyn zbaví nečistot, jako je vlhkost, sloučeniny síry a částice. Poté se z bioplynu odstraní oxid uhličitý (CO2), aby se zvýšil obsah metanu. Toho lze dosáhnout různými metodami, jako je adsorpce s kolísáním tlaku, čištění vodou nebo membránová separace.
Dodávání do sítě zemního plynu: Po zpracování dosahuje biometan čistoty přibližně 97-99% metanu a může být dodáván do sítě zemního plynu. Může být přepravován ve stávajících plynovodech a využíván k výrobě elektřiny, dodávkám tepla nebo jako palivo.

To jsou základní kroky při výrobě biometanu. Proces se může lišit v závislosti na konfiguraci zařízení a zdroji biomasy, ale základní princip anaerobní digesce zůstává stejný. Biometan je obnovitelný zdroj energie, protože biomasa pochází z obnovitelných zdrojů a při spalování se uvolňuje pouze oxid uhličitý, který byl absorbován během růstu biomasy, takže proces je do značné míry uhlíkově neutrální.