Biometan - szansa na niezależne, stałe i bezpieczne źródło energii

W celu pozyskania energii zużywane są paliwa kopalne takie jak:

• węgiel kamienny,
• ropa naftowa,
• gaz ziemny.

Niestety ich zasoby ulegają szybkiemu wyczerpaniu. Koniecznym staje się szukanie paliw alternatywnych, odnawialnych, dostępnych i niewpływających negatywnie na środowisko.

Paliwem spełniającym wszystkie powyższe wymagania jest metan. Uzyskiwany jest on z procesu fermentacji beztlenowej masy organicznej. Dla rozróżnienia źródła jego pochodzenia nazwany jest biometanem. Może być z powodzeniem stosowany jako paliwo do pojazdów samochodowych, dodawany do sieci gazowych. Również może być wykorzystywany do produkcji biowodoru.

 

Fermentacja metanowa w warunkach beztlenowych

Fermentacja metanowa jest znaną i powszechnie stosowaną metodą do przerobu materii organicznej w oczyszczalniach ścieków. Powstający w wyniku przemian biochemicznych biogaz był produktem ubocznym procesu. W czasach poszukiwania alternatywnych źródeł energii, fermentację metanową w warunkach beztlenowych zaczęto stosować w celu wytworzenia metanu.

Produkcja biogazu na skalę przemysłową ma swoje początki w drugiej połowie XIX wieku, kiedy to udokumentowano działanie pierwszej takiej instalacji w Indiach. Za pierwszą sprawnie działającą biogazownię uznaje się jednak instalację zasilaną ściekami komunalnymi w Exter w Anglii z 1895 roku (pozyskiwany z niej biogaz służył do oświetlania ulic).

W celu uzyskania biometanu, surowce organiczne (pochodzenia roślinnego i zwierzęcego) poddaje się fermentacji beztlenowej. W wyniku wielu przemian, przeprowadzanych przez trzy grupy troficzne drobnoustrojów, powstają związki, takie jak :

• metan,
• dwutlenek węgla,
• siarkowodór,
• woda,
• materia nieulegająca fermentacji.

Efektywność procesu, mierzona zawartością metanu w powstającym biogazie, jest uzależniona od ściśle określonych parametrów, takich jak:

• temperatura,
• pH,
• stopień rozdrobnienia, skład wsadu.

W wyniku tego procesu powstaje gaz, czyli biogaz, który następnie poddawany jest oczyszczeniu (z wody, siarkowodoru, amoniaku, lotnych związków krzemu — siloksanów) oraz wzbogaceniu (usuwanie CO2). W ten sposób biogaz ulega przekształceniu w biometan.

Uzyskany biometan, aby mógł być stosowany jako paliwo w pojazdach lub zatłaczany do sieci gazu ziemnego, musi spełniać wymagania jakościowe, które stawiane są gazowi ziemnemu. W odróżnieniu od gazu ziemnego, biometan zawiera w swoim składzie ilości śladowe takich związków jak krzem, siloksany, związki chloru i fluoru. W związku z powyższym konieczna jest weryfikacja zawartości w/w. związków ze względu na bezpieczeństwo stosowania biometanu w sieci dystrybucyjnej, jak i w pojazdach samochodowych.

 

Korzyści płynące z produkcji biometanu

Do korzyści wynikających z produkcji biogazu należą:

• aktywizacja i rozwój terenów rolniczych,
• zagospodarowanie i przetwarzanie odpadów w paliwo.

Dzięki stosowanym rozwiązaniom technologicznym oraz zróżnicowaniu surowcowym (materiał roślinny i/lub odpady), produkcja biogazu może być realizowana w sposób ciągły i niezależny od okresu wegetacyjnego roślin.

Możliwość produkowania biometanu w oparciu o rozproszoną infrastrukturę, która lokowana jest w pobliżu źródeł surowca, czyni tę produkcję bardziej stabilną i odporną na wszelkie zagrożenia wynikające z przerwania ciągłości dostaw.

 

Stan biometanu na dziś

Z rejestrów prowadzonych przez Krajowy Ośrodek Wsparcia Rolnictwa wynika, że obecnie w Polsce jest zaledwie 130 biogazowni rolniczych o łącznej zainstalowanej mocy elektrycznej na poziomie ok. 125 MW. Oznacza to, że jest wiele do zrobienia w tej dziedzinie, ponieważ u naszego zachodniego sąsiada zainstalowanych jest przeszło 9000 biogazowni o łącznej mocy ok. 6000 MW, a potencjał produkcyjny Polski w obszarze biometanu szacuje się na 4 mld m3 (co odpowiada ok. 1/6 rocznego zapotrzebowania na paliwo gazowe kraju).

Pomimo oczywistych korzyści wynikających z rozwoju sektora biogazowego, w tym gwarancji dostaw paliwa o niskiej emisyjności, a także rozwoju obszarów wiejskich jako źródła pochodzenia surowców, brakuje uregulowań prawnych, które zachęciłyby do zwiększonej produkcji biogazu i biometanu.

Powstanie wspierającego prawodawstwa, zachęt finansowych i podatkowych, w znaczącym stopniu wpłynęłoby na zwiększenie ilości biogazowni, jak i biometanowni w Polsce, a tym samym na większą samodzielność energetyczną kraju.

W ramach europejskich regulacji prawnych, producenci biogazu i biometanu są zobligowani do:

• stosowania do produkcji biogazu i biometanu surowców spełniających kryteria zrównoważonego rozwoju (KZR),
• regularnych badań jakościowych produkowanego biogazu i biometanu.

W każdej z wymienionych wyżej działalności firma SGS jest gotowa Państwa wspierać fachową wiedzą i profesjonalnym serwisem. Zapraszamy do współpracy.

 

Radosława Nanowska, ekspertka SGS Polska w branży Natural Resources