Bioplynové stanice

Bioplynové stanice sú zariadenia, v ktorých dochádza k premene biomasy na bioplyn. Bioplyn obsahuje metán, ktorý je nositeľom energie. Podľa toho, aký materiál bioplynová stanica spracováva ich delíme na poľnohospodárske, odpadové a bioplynové stanice s čističkami odpadových vôd.

Úprava bioplynu

Fosílnych nosičov energie uhlia, ropy a zemného plynu stále ubúda - čo sa prejavuje na stúpajúcich cenách za energiu. Je nutné, aby sa na trh zaviedli alternatívne trvalo obnoviteľné zdroje energie. Pritom hrá dôležitú úlohu bioplyn. Možno ho vyrábať z obnoviteľných surovín a organického odpadu v mieste, jeho výroba je bezpečná, jednoduchá, efektívna a ekologická.

Bioplynové stanice sú už veľa rokov v prevádzke v mnohých európskych krajinách. Pri úprave bioplynu na bio-zemný plyn pracujú spoľahlivo, veľmi efektívne a chránia životné prostredie.

Čo je bioplynová stanica?

Riadená anaeróbna fermentácia a perspektívny spôsob ekologického spracovania zvyškovej biomasy. Jedná sa o energetickú transformáciu organických látok, pri ktorej nedochádza k zníženiu ich hnojivej hodnoty. Táto technológia využívaná v bioplynových staniciach je súborom procesov, v ktorých zmesná kultrúra mikroorganizmov rozkladá biologicky stabilizovaný substrát s vysokým hnojivým účinkom a bioplyn (BP) s obsahom 55-70% metánu a výhrevnosťou cca 18 - 26 MJ/m³

V bioplynovej stanici je možné spracovávať hnojovicu, hnoj a iné odpady zo živočíšnej výroby, fytomasu, odpady z rastlinnej výroby, zo stravovania, biologicky rozložiteľný komunálny odpad a čistiarenské kaly. Vhodné sú obzvlášť materiály s vyššou vlhkosťou. Vhodnou kombináciou substrátov možno docieliť zloženie, ktoré bude mať priaznivý vplyv na priebeh procesty a tým aj na výsledné možstvo a kvalitu bioplynu.

Prednosti a prínosy bioplynových staníc

Výroba energie pre vlastnú spotrebu podniku a dodávky do el. siete, výroba tepla pre vykurovanie technológie a budov, zlepšenie vlastností substrátu vystupujúceho z BPS, zvýšenie tekutosti a homogenity substrátu, zamedzenie prirodzeného úniku plynov najmä zo skladovaných organických hnojív, mobilizácia živín v substráte pre ich lepšiu prijateľnosť rastlinami, obmedzenie klíčivosti semien burín a činnosti nežiadúcich mikroorganiznov, klimaticky neutrálna výroba energie, zamedzenie prirodzenému úniku metánu ako skleníkového plynu a dusíkatých látok, zneškodnenie a zhodnotenie problematických organických odpadov, využitie miestnych zdrojov, materiálové zhodnocovanie odpadov.

Ako bioplynová stanica funguje?

Biologicky rozložiteľný materiál sa zmieša a homogenizuje. Potom je dopravený do fermentačnej nádrže, kde je za neprístupu vzduchu miešaný, zahrievaný a vlhčený (tzv. Anaeróbny proces). Vplyvom tepla a vlhka dochádza k postupnému rozkladu materiálu a vzniká tak bioplyn ako vedľajší produkt hnilobných procesov. Hlavnou zložkou bioplynu je metán (CH4), ktorý sa potom spaľovaním premieňa na elektricku energiu a teplo.

Prevádzka bioplynovej stanice

V bioplynovej stanici sa biomasa zahrieva na prevádzkovú teplotu vo vzduchotesnom reaktore - fermentora, kde zostáva pevne stanovenú dobu. Optimálna teplota pre anaeróbnu digesciu je viazaná na rôzne kmene baktérií. Bioplyn vznikajúci vo fermentore je odvádzaný do zásobníka a upravovaný pre ďalšie využitie - spaľovanie, pri ktorom je výslednou energiou buď vzniknuté teplo, alebo v prípade kogeneračného zariadenia teplo aj elektrina.

Materiály vhodné na výrobu bioplynu

Každý organický materiál s vysokým obsahom nestálych látok a sušinou nižšou ako 50% môže byť teoreticky využitý pre anaerobnú digesciu. Pre efektívne spracovanie je však potrebné, aby vlastnosti použitých materiálov boli v určitom optimálnom rozmedzí.

Bioplyn

Pri rozklade organických látok (hnoj, zelené rastliny, kal z čističiek) v uzavretých nádržiach bez prístupu kyslíka vzniká bioplyn. Z poľnohospodárských odpadov sa v najväčšej miere energeticky využíva hnoj, prípadne aj slamový hnoj, slama, zvyšky tráv, stonky, kukurica, zemiaková vňať a ďalšie. Týmto spôsobom je možné spracovávať aj slamu, piliny a iný odpad.

Bioplyn a jeho energetické využitie

Bioplyn je súčasťou obnoviteľných zdrojov energie. Jeho dostupnosť je relatívne dobrá, nakoľko ho produkuje náš domáci priemysel: poľnohospodárstvo, potravinársky a biologický priemysel. Súčasťou bioplynového hospodárstva sú technologické zariadenia na spracovanie, uskladnenie a využitie bioplynu ako aj zariadenia, v ktorých sa bioplyn produkuje.

Najjednoduchším použitím bioplynu je jeho jednoduché spálenie a premena energie na teplo. Použitím bioplynu ako paliva spaľovacieho motora vyrobíme mechanickú energiu, ktorú môžeme pomocou generátora premeniť na elektrinu.

Bioplyn sa využíva na výrobu elektriny aj tepla a môže slúžiť aj ako náhrada zemného plynu.

Bioplynové stanice vyrábajú bioplyn, elektrinu aj teplo

V poľnohospodárstve, potravinárstve alebo pri chove hospodárskych zvierat vzniká veľké množstvo biologického odpadu ktorý je však možné veľmi efektívne využiť na výrobu bioplynu. Ten ďalej slúži ako zdroj elektrickej energie, tepla alebo ako palivo v doprave. Zvyšným produktom pri výrobe bioplynu je navyše ekologicky nezávadná kvapalná látka (tzv. digestát), ktorá sa úspešne používa v poľnohospodárstve ako vysoko kvalitné hnojivo.

Energia získavaná spaľovaním bioplynu pochádza z obnoviteľného zdroja, čím sa znižuje závislosť na obmedzene dostupných fosílnych palivách. Vďaka spracovaniu biomasy v bioplynových staniciach môže byť efektívne zužitkované veľké množstvo odpadu, ktorý by inak neznamenal žiadny prínos. Výroba bioplynu navyše neprodukuje vlastný odpad, pretože zvyšnú hmotu možno úspešne využiť ako hnojivo.

Ekonomika

Investície do obnoviteľných zdrojov energie sú medzi investormi veľmi obľúbené najmä z dôvodu garantovanej výkupnej ceny elektrickej energie. Bioplynové stanice (BPS) sú považované za jednu z najlepších investícií do obnoviteľných zdrojov energie.