Biomasa, bioplyn, biometán

Na medzinárodnej konferencii Technika ochrany prostredia – TOP 2015 (23.-25. júna, Senec) získal príspevok Štúdium možností odstraňovania síry pri produkcii bioplynu”  CENU TOP 2015. V kategórii PROGRESÍVNA IDEA obsadil 1. miesto.

TOP 2015 - p. Hutňan

Spoluautorom štúdie bol aj člen KUVOZE prof. Ing. MIROSLAV HUTŇAN, PhD.

 

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

Biomasa je jeden z najuniverzálnejších a najrozšírenejších zdrojov energie na Zemi.  Ide o  biologicky rozložiteľnú zložku výrobku či zvyšku rastlinných a živočíšnych látok z poľnohospodárstva, lesníctva alebo biologicky rozložiteľnú zložku priemyselného  a komunálneho odpadu. V porovnaní s inými formami obnoviteľných zdrojov, napríklad veternou, vodnou či slnečnou energiou, obrovskou výhodou biomasy je, že sa dá využívať všade na svete. Celková hmota biomasy na Zemi, vrátane vlhkosti, predstavuje  2000 miliárd ton, pričom hmotnosť biomasy na jedného človeka je 400 ton.

V odborných kruhoch (neplatí to však jednoznačne) sa neraz hovorí jednak o fosílnej a jednak o obnoviteľnej, tzv. čerstvej biomase. Pri fosílnych palivách, ktoré dnes využívame (uhlie, ropa, zemný plyn), dochádza k negatívnemu ovplyvňovaniu životného prostredia: pri ich spaľovaní sa totiž do atmosféry dostávajú látky, ktoré boli milióny rokov uložené pod zemským povrchom. Na rozdiel od nich je spaľovanie čerstvej biomasy z hľadiska emisií skleníkových plynov neutrálne.

V praxi poznáme rôzne členenie biomasy. Najzákladnejším rozdelením je podľa výrobných odvetví, kde sa biomasa produkuje, a to sú odvetvie poľnohospodárstva, lesníctva, biomasa z priemyselných odvetví a biomasa komunálna. Z  hľadiska množstva vyprodukovanej biomasy sa najviac biomasy vyprodukuje v odvetví poľnohospodárstva, ktoré svojou výmerou predstavuje až 47 % plochy územia Slovenska. Druhým odvetvím je lesníctvo, ktoré svojou výmerou predstavuje asi 41 % plochy územia a ďalšími zdrojmi biomasy je komunálna sféra, v ktorej sa produkuje komunálny odpad a jeho zložka biologicky rozložiteľný komunálny odpad  a vážnym zdrojom biomasy je biologicky rozložiteľný priemyselný odpad, ktorý vzniká pri priemyselnej výrobe.

les mach

Z hľadiska vhodnosti biomasy na  energetické využitie,  môžeme rozčleniť biomasu vhodnú na použitie alebo výrobu pevných palív, kvapalných palív a plynných palív. Z hľadiska vzniku biomasy poľnohospodárskej alebo lesníckej hovoríme o odpadovej biomase, ktorá vzniká ako vedľajší produkt hlavnej výrobnej činnosti, alebo o cielene pestovanej biomase, do ktorej radíme aj energetické plodiny (rýchlorastúce dreviny a rastliny, olejniny ale aj kukuricu na siláž…)

Na výrobu pevných palív alebo na priame použitie ako paliva na výrobu tepla môžeme použiť všetky druhy biomasy rastlinného pôvodu, napríklad rôzne druhy slamy po zbere plodín, konáre a drevité výhonky ovocných drevín a viniča ale aj drevo z ťažby alebo hospodárenia v lesoch. Tieto druhy biomasy je možné použiť priamo alebo po potrebnej úprave, napríklad po dosušení, drvení alebo štiepkovaní. Po technologickej úprave sa môžu vyrábať z biomasy rôzne druhy pevných palív ako sú pelety alebo brikety. Pevné palivá sa môžu vyrábať aj z iných druhov biomasy z priemyselného odpadu alebo vytriedeného biologicky rozložiteľného komunálneho odpadu.

bioplyn, biomasa

Na výrobu plynných palív, z ktorých najčastejšie sa využíva bioplyn alebo skládkový plyn, používame rôzne druhy biomasy živočíšneho pôvodu, rastlinného pôvodu alebo biomasu komunálneho odpadu uloženú na kontrolovanú skládku odpadu. Najjednoduchšou technológiou na výrobu bioplynu je technológia anaeróbnej fermentácie, ktorú predstavuje technologické zariadenie bioplynovej stanice. Vstupný materiál, ktorým je najčastejšie hnoj a hnojovica hospodárskych zvierat doplnená o biomasu rastlinného pôvodu, skladovaný a premiešavaný vo fermentore, bez prístupu vzduchu a pri určitej teplote po stanovenú dobu zdržania, nám produkuje bioplyn. Bioplyn po určitej úprave a čistení sa používa ako zdroj energie pre spaľovací motor kogeneračnej jednotky na výrobu elektriny, pričom vzniká využiteľné teplo. Táto technológia je najrozšírenejšou vo vyspelých krajinách západnej Európy. Najvyšším stupňom úpravy bioplynu je jeho úprava na kvalitu zemného plynu, ktorému hovoríme biometán.  Skládkový plyn je produktom skládky komunálneho odpadu, v ktorej sú zabudované systému dierovaného potrubia a po určitej dobe skládkovania sa rozkladom biomasy v skládke vytvára zmesový plyn. Tento sa odsáva vývevou do zásobníka plynu a po čistení sa používa na pohon kogeneračnej jednotky a vyrába sa tak elektrina a teplo.

repka biomasa

Na výrobu tekutých palív sa využíva poľnohospodárska biomasa, predovšetkým sú to rôzne druhy olejnín na výrobu MERO alebo poľnohospodárskych plodín na výrobu bioetanolu. Tekuté biopalivá sa využívajú ako zložka pohonných látok pre spaľovacie motory, bionaftu a benzín. V poslednom čase sa vyvinuli technológie na tepelný rozklad biomasy (rôzneho druhu) a výrobu tekutých alebo aj plynných biopalív druhej generácie.

Využívanie biomasy na energetické účely je v najjednoduchších formách známe už od praveku a nástupom nových technológií sa rozsah jej využitia neustále rozširuje. Pokiaľ bude existovať ľudstvo, komunálna sféra, bude existovať poľnohospodárstvo a plánovité hospodárenie v lesoch; dovtedy sa bude produkovať biomasa a vďaka novým technickým poznatkom aj produkty z nej.

Máte nejaké otázky? Kontaktujte nás!