Přeskočit na obsah

Bioplyn

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Bioplynová stanice,Aarhus,Dánsko

Bioplynje plyn produkovaný běhemanaerobní digesceorganických materiálů a skládající se zejména zmetanu(CH4) aoxidu uhličitého(CO2).[1]

Zdroje bioplynu

[editovat|editovat zdroj]

Bioplyn je produkovaný zejména v:

Použití bioplynu

[editovat|editovat zdroj]
Vlak poháněný bioplynemLinköping,Švédsko(2006)

Bioplyn z bioplynových stanic, ČOV a některých skládek je používán:

  • k výrobě tepla,
  • k výrobě tepla a elektřiny (kogenerace) - toto je nejčastější případ,
  • k výrobě tepla, elektřiny a chladu (trigenerace) - trigenerace je využívána jen výjimečně.
  • k pohonu dopravních prostředků (automobily, autobusy, zemědělská technika, vlaky)

Pro pohon motorových vozidel se používá bioplyn očištěný, někdy nazývaný také biometan. Je zbaven nevhodných složek; složení metanu tím v celkovém objemu naopak narůstá. Biometan je svým složením identický se zemním plynem distribuovaným jakoCNG.Rozdíl je pouze ve způsobu vzniku. Vozidla vybavená k provozu na CNG díky tomu mohou automaticky tankovat i bioplyn.[2]

Složení bioplynu

[editovat|editovat zdroj]
Bioplynová staniceNiederbrechen,Hesensko,Německo(2004)
Methan 40-75 %
Oxid uhličitý 25-55 %
Vodní pára 0-10 %
Dusík 0-5 %
Kyslík 0-2 %
Vodík 0-1 %
Čpavek 0-1 %
Sulfan 0-1 %

Energeticky hodnotný je v bioplynu metan a vodík. Problematickými jsou sirovodík a čpavek, které je často nutné před energetickým využitím bioplynuodstranit,aby nepůsobily agresivně na strojní zařízení, zejména v kombinaci s vodní parou, resp. z ní vzniklého kondenzátu (vznikají kyseliny a další agresivní látky).

Příklad výroby a využití

[editovat|editovat zdroj]

Bioplyn zvyhnívacích nádržíse využívá k pohonu speciálních dieselelektrických agregátůÚstřední čistírna odpadních vod v Praze(ÚČOV Praha), které vyrobenou elektřinou pro čističku pokrývají zhruba 50 % její spotřeby.

V roce 2023 otevíráPražská plynárenskástanici pro filtracimetanuna čističce odpadních vod v Praze, která bude biometan vtláčet do plynárenské soustavy. Její provoz je dotovaný (komerčně by se nevyplatil) a kapacita pokryje například roční provoz 30 autobusů (naCNG) v Praze.[3]

Kogenerační využití bioplynu

[editovat|editovat zdroj]

Stejně jako u jiných zdrojů lze při zpracování bioplynu využítkogenerace.U některých bioplynových stanic je využívána i mechanická energie, čímž se dosahuje až 95% účinnosti přeměny energie. Asi 1/3 vyprodukované energie bývá ale spotřebována na vlastní provoz bioplynové stanice.

U většiny bioplynových stanic se používají pro kogeneracinaftové motory.Bioplyn se nečistí, a proto se k němu musí přidávat asi 8 % nafty (5 - 10 %) kvůli mazání a chlazení. Právě díky kogeneraci je možné dosáhnout u bioplynové stanice ekonomické rentability, jelikož výnos za odběr odpadů a prodej kompostů je doplněn výnosem z prodeje energie. Pro kogeneraci je možné využít i starší motor, který však vyžadujerepasia úpravu. Je samozřejmě rovněž nutné počítat s častějšími poruchami, a tudíž je vhodné mít zálohu.

Největší kogenerační stanice v Evropě využívající bioplyn je v provozu veVelkém KarlověpoblížZnojma.

Sušení bioplynu

[editovat|editovat zdroj]

Sušení bioplynu znamená odstranění vlhkosti z bioplynu. Provádí se kvůli prevenci koroze zařízení pro využívání bioplynu (např.kogeneračních jednotek).

Nepříliš hluboké sušení bioplynu je možné zabezpečit prostřednictvímtepelného čerpadla.Bioplyn je ve výměníku tepla ochlazenchladicím agregátema odloučená voda (kondenzát) je z plynu odstraněna. Poté jeplynopět zahřát teplou (kompresní) částí chladicího agregátu. Tato technologie zabezpečí vzdálení vlhkosti bioplynu odrosného bodu,je relativně jednoduchá, má nízkou spotřebu energie a ve většině případů je dostačující. (Při ochlazení bioplynu na 20 °C dojde ke snížení obsahu vody při 100% nasycení na 17,3 g/m3,což odpovídá 2,3 % objemovým.)

Hluboké sušení bioplynů je možné realizovat za pomoci tuhýchsorbentů,jako jesilikagelči molekulová síta, a nebo prostřednictvím kapalných sorbentů, kterými jsou zejménaglykoly.

Výroba elektřiny z bioplynu

[editovat|editovat zdroj]

Bioplynové stanice jsou moderní a ekologická zařízení, která se běžně provozují v ČR i ve světě. Zpracovávají širokou škálu materiálů nebo odpadů organického původu prostřednictvím procesuanaerobní digesce(bez přístupu vzduchu) v uzavřenýchreaktorech(fermentorech). Výsledkem procesu je bioplyn, který je zatím nejčastěji využíván k výrobě elektřiny a tepla, a dále digestát, který lze použít jako kvalitní hnojivo (obdoba kompostu).

Statistika výroby bioplynu v EU dokládá rostoucí význam tohoto oboru např. z hlediska výroby obnovitelné energie. V roce 2006 bylo v rámci zemí EU z bioplynu, kalového plynu a skládkového plynu vyrobeno celkem 17,3 TWh elektrické energie (tedy 17,3 miliard kWh). Porovnání s rokem 2005 přitom ukazuje meziroční nárůst výroby elektřiny o takřka 29 % (celkem 13,4 TWh v roce 2005). Pro představu: množství elektrické energie, vyrobené z bioplynu v celé Evropě, převyšuje o 44 % výrobu elektrické energie českéjaderné elektrárny Temelín(12,02 TWh v roce 2006).

Bioplynové stanice zpracovávají mimo vedlejších zemědělských produktů i průmyslové a komunálníbioodpady.Bioplynové stanice mohou být zemědělské, kde bývá nejčastěji provozovatelem větší zemědělský podnik, nebo stanice komunální a průmyslové související s čistírnami odpadních vod, kde bývá provozovatelem např. město či průmyslový podnik. Do kategorie bioplynových stanic se ještě řadí skládkový plyn, který je řízeně produkován a jímán ze skládek odpadů.[4]

Odkazy

[editovat|editovat zdroj]

Reference

[editovat|editovat zdroj]
  1. ↑DOSKOČILOVÁ, Alena; DOSTÁLOVÁ, Hana; CHLÁDEK, Marek; SVITAVSKÝ, Michal; ŠIMÍČEK, Vladimír.Biomasa pro energii[online]. Tábor: Střední průmyslová škola strojní a stavební, Tábor, Komenského 1670, 2013 [cit. 2019-05-14]. Kapitola Bioplyn, s. 61.Dostupné online.
  2. ↑Pohon motorového vozidla na bioplyn (biometan)
  3. ↑KUBÁTOVÁ, Zuzana. Gazprom by musel Evropě dávat plyn zadarmo, říká šéf Pražské plynárenské.Seznam Zprávy[online]. 2023-06-13 [cit. 2023-06-13].Dostupné online.
  4. ↑[1]

Literatura

[editovat|editovat zdroj]
  • Top agrar, Das Magazin für moderne Landwirtschaft.,Biogas: Strom aus Gülle umd Biomasse. Planung, Technik, Förderung, Rendite.(2000)ISBN3-7843-3075-4
  • Barbara Eder und Heinz Schulz,Biogas-Praxis. Grundlagen, Planung, Anlagenbau, Beispiele.(2. Aufl., 2001)ISBN3-922964-59-1

Související články

[editovat|editovat zdroj]

Externí odkazy

[editovat|editovat zdroj]
Bioenergie
Biopaliva(tuhá•kapalná•plynná) •Biomasa
Biopaliva
Energetické rostliny
Nejedlé energetické rostliny
Technologie
Koncepty
Citováno z „https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Bioplyn&oldid=23808480“