Růst cen a systematické snižování vyčerpatelných přírodních zásob uhlovodíků nás nutí stále více přemýšlet o výrobě a využívání alternativních palivových metod. Jedním z nejoblíbenějších je dnes tzv. bioplyn získávaný z organického odpadu.
Co je bioplyn a jaké jsou jeho výhody?
Bioplyn je směs 55–75 % metanu, 25–45 % oxidu uhličitého a malého množství vodíku, sirovodíku a dalších plynů, získávaná v důsledku činnosti bakterií při rozkladu biomasy. Hlavní užitečnou složkou tohoto biopaliva je metan, při jehož spalování se uvolňuje 20–25 MJ energie, přibližně stejně jako při spalování 1,5 kg uhlí.
Hlavní výhodou bioplynu je, že se získává z organického odpadu. Tím jsou vyřešeny dva problémy najednou: recyklace potravinového odpadu a získávání relativně levného a energeticky náročného paliva. Odpad vznikající při výrobě bioplynu se využívá také jako hnojivo. Další výhodou tohoto přístupu je úspora přírodních zdrojů a snížení vypouštění škodlivých skládkových plynů do atmosféry.
Technologie bioplynu
Dnes je známo více než 60 různých technologií výroby bioplynu, lišících se druhy a poměry použitých složek, ale i schématem zpracování a konstrukcí zařízení. Tak či onak je založen na procesu, jehož podstatou je sekvenční rozklad biomasy třemi skupinami bakterií – hydrolytické, kyselinotvorné a metanotvorné.
Hlavním prvkem každé bioplynové stanice je reaktor – uzavřená nádoba, ve které probíhá výše popsaný proces. V tomto případě v důsledku reakce v horní části nádrže vzniká bioplyn, ze kterého se následně uvolňuje metan a ve spodní části se hromadí odpadní hmota vhodná k použití jako hnojivo.
Aby proces tvorby bioplynu proběhl úspěšně a efektivně, jsou nutné určité podmínky. Zejména je nutné udržovat teplotu v nádobě minimálně 30 C. Hmota v ní musí být neustále promíchávána a odstraněná odpadní část musí být neprodleně nahrazena novým odpadem. Důležité je také složení biomasy dodávané ke zpracování.
Jaký odpad se používá k výrobě bioplynu
Poměr látek ve složení biomasy přímo ovlivňuje množství a rychlost produkovaného bioplynu a také obsah metanu v něm. Nejlepšího efektu se dosáhne kombinací fekálních kalů, potravinového a rostlinného odpadu ze zemědělského a dřevozpracujícího průmyslu. Nejjednodušší zařízení na výrobu bioplynu však lze vyrobit a použít v soukromém domě nebo venkovském domě. Takzvané rodinné bioplynové stanice se aktivně využívají v Indii, Nepálu, Vietnamu a dalších zemích. Jde vlastně o modernější verzi kompostovacích jímek, do kterých se ukládá odpad vzniklý v domácnosti v důsledku činnosti hospodářských zvířat a lidí.
V Evropě se bioplyn vyrábí v průmyslovém měřítku. Tato možnost je zajištěna vytvořením vhodné infrastruktury v zemědělských podnicích a čistírnách odpadních vod. Lídrem v této oblasti je Dánsko, kde biopaliva zajišťují 18 % veškeré spotřeby energie. Bioplyn pohání více než polovinu evropských drůbežích farem, kde se vyrábí, a ve Švýcarsku se používá jako palivo pro více než 10 % veřejné dopravy.
V Rusku se bioplynové stanice zatím aktivně nevyužívají, přestože zdrojů na výrobu biopaliva je dostatek: v zemi se ročně vyprodukuje až 300 milionů tun organického odpadu. Jejich zpracování potenciálně umožňuje vyrobit asi 90 miliard metrů krychlových bioplynu.
Přitom na některých místech u nás se tato myšlenka již ujala. V čistírnách Kuryanovsky tak veškerý kal uvolňovaný z odpadních vod fermentuje v metanových nádržích při teplotě 53 C, což umožňuje získat bioplyn s obsahem metanu až 65 %. Toto palivo se používá v místních mini-CHP. Aby tak pomohli zvýšit množství biopaliva vyrobeného v Ruské federaci, nemusejí Moskvané montovat vlastní zařízení – stačí zlikvidovat co nejvíce organického odpadu kanalizací instalací drtiče potravinového odpadu na adrese Domov.
