Váš účet: Přihlásit | Registrovat
V košíku máte zboží za0 Kč

Bioplynky jsou srdcem venkova, ale...

27. listopad 2013

Slovo bioplyn v našem slovníku už zdomácnělo, stalo se výrazem běžněrozšířeným mezi odbornou i laickou veřejností. Leckdy je bioplyn prezentován avnímán jako poněkud páchnoucí, vesměs však užitečný a ekologicky čistý plynvznikající v živých organismech, resp. působením těchtoorganismů.

Čističky byly impulsem

Jak uvádějíwebové stránky České bioplynové asociace, základ bioplynových technologiíjednoznačně vzešel z procesů čištění splaškových odpadních vod. Až technickéúspěchy bioplynu v oboru vedly k rozšíření aplikace i na jiné organickésubstráty než na kaly z odpadních vod. Tak byly aplikovány procesy anaerobnístabilizace na nejrůznější potravinářské a zemědělské odpady.

Souběžně svývojem reaktorových technologií pro anaerobní fermentaci organických odpadůbyla v 60. až 70. letech rozpoznána i nebezpečí plynoucí ze samovolné tvorbybioplynu ve skládkách komunálních odpadů (ty byly a zatím stále jsou bohuželnejrozšířenější, způsobem likvidace odpadů u nás).

Od 70. let se jižtechnologie reaktorové anaerobní fermentace neomezuje pouze na odpady, nýbrž jeúspěšně aplikováno i biologické zplyňování cíleně pěstované (tzv. energetické)biomasy, jíž může být kukuřice, obilí, krmná kapusta, vodní hyacint apod., nebotakzvaná dřevní biomasa, tedy většinou rychle rostoucí listnatédřeviny.

Bioplyn svítí i hřeje

V současnosti se unás bioplyn používá jako obnovitelné palivo pro kombinovanou výrobu elektřiny atepla v kogeneračních jednotkách umístěných v blízkosti bioplynových stanic. Dáse říci, že takto je využíván zatím téměř veškerý vyprodukovanýbioplyn.

Využití bioplynu v místě produkce je totiž osvědčené anevyžaduje odstraňování CO2 a dalších nežádoucích složek. Navíc je podporovánodotačními programy či povinným výkupem elektrické energie.

"V ČR jeokolo 500 bioplynových stanic s instalovaným výkonem přes 360 MW. Z toho asi 60% tvoří zemědělské bioplynové stanice, zbytek najdeme v čistírnách odpadních voda odplynění skládek. Ve světě je bioplyn rozšířen od malých domácíchbioplynových stanic (septikové bioplynky) v rozvojových regionech až pobioplynové stanice o výkonu desítek megawatt na zpracování cíleně pěstovanébiomasy i odpadů.

Výsledkem není vždy elektrická a tepelná energie, aletaké čištěný plyn nahrazující zemní plyn, a to jak v distribuční potrubní síti,tak v dopravě jako CNG," vysvětluje Adam Moravec ze společnosti CZ Biom. Bioplynmůže sloužit k výrobě tepla a elektřiny, jeho využití se rýsuje i vdopravě.

Využití bioplynových stanic v zemědělské výrobě je velmi časté.BPS je ideální k likvidaci vedlejších produktů ze zemědělské a potravinářskévýroby, bioplynky se objevují u různých provozů (lihovary, sýrárny... ).

Třeba britský výrobce sýrů Wyke Farms uvedl v Somersetu do provozubioplynovou stanici se třemi fermentory za čtyři miliony liber (122 milionů Kč).Její projektování a výstavba trvaly pět let. Na bioplyn bude ročně zpracováno 75tisíc tun odpadního materiálu ze zemědělského areálu a z mlékárny.

VelkáBritánie zdvojnásobila podle oficiálních údajů počet provozovaných bioplynovýchstanic. V červenci 2013 bylo v provozu již 110 zařízení na výrobu bioplynu, včervnu roku 2011, kdy britská vláda vydala Strategii pro anaerobní digesci aAkční plán, jich fungovalo jen 54.

Provoz ziskový, ale boomnebude

Ekonomika vybudování a provozu bioplynové stanice (BPS)bude ovlivněna skutečností, zda projekt je či není dotován. Například společnostPražské služby zamýšlela vybudovat v Malešické spalovně bioplynový reaktor navyužití biologického odpadu. Nicméně, jak uvedl tiskový mluvčí společnostiJulián Záhorovský, projekt byl pozastaven z důvodu ekonomické nevýhodnosti.

Při zapojení dotace vychází investice lépe, jak ukazuje příběh zČástkova na Tachovsku. Místní firma Agročas, spol. s r. o, zde vybudovala a užčtvrtým rokem provozuje bioplynovou stanici, jejíž výkon je 22 kWe. Kromě výrobyelektřiny využívá i odpadní teplo, a to na vytápění obou fermentorů a dohnívacínádrže, areálu firmy a také pro 28 bytových jednotek v obci, dále se používá nadosoušení obilí při žních.

Podle slov ředitele firmy je tepelný výkonBPS využit na 90 % v zimním, na 70 % v letním období. Bioplynka nahradila třikotelny na pevná paliva, které tak firma mohla odstavit. Životnost technologieje 30 let.

Výstavba nakonec přišla na pouhých 79 mil. Kč, financováníbylo zajištěno bankovním úvěrem a dotací ze Státního zemědělského intervenčníhofondu. Agročas financoval i vybudování teplovodu do vesnice. To představovaločástku 650 tis. Kč, výstavba teplovodní přípojky do areálu Agročasu přišla na150 tis. Kč. V roce 2011 firma ještě s přispěním státní více než třímilionovédotace ze SZIF postavila a připojila sušičku na obilí za celkem sedm mil. Kč.Agročas tak ročně uspoří 700 tisíc.

Při výkupní ceně tepla 0,45 Kč/kWhčiní při ročním výkonu 6,8 GWh příjmy z jeho prodeje 300 tis. Kč. Ušetří však idomácnosti, které se připojily k teplovodu. Společnost jim fakturuje 100 tis.Kč/rok, lidé za teplo zaplatí 100 Kč/GJ. Návratnost investice do první větvevesnice byla, jak uvedl ředitel firmy Miroslav Bečvář, dva roky. Nahrazením tříuhelných kotelen se uspoří za náklady za palivo, vloni to bylo 140 tis. Kč.

"Ekonomika je zisková," potvrzuje ředitel Bečvář. Nicméně přiznal, že sproblémy se firma potýkala už od samého začátku, počínaje náročným zpracovánímprojektu přes získání úvěru až po hledání dodavatele vhodné technologie. Původnětotiž měla bioplynová stanice zpracovávat odpad z živočišné výroby (chlévskámrva a kejda), od čehož se nakonec upustilo. Druhý problém byl v roviněsociální: obec se rozdělila na připojené a nepřipojené domácnosti.

Energetické základny venkova?

Podle MiroslavaBečváře masivní rozvoj BPS v ČR asi nenastane. Předně ministerstvo zemědělstvípřestalo výstavbu BPS dotačně podporovat (dotace na realizační cenu). Dalšímurozvoji u nás neprospívá zastavení podpory v podobě výkupních cen po roce 2014vlivem novely zákona 165/2012 Sb.

A právě podpora obnovitelných zdrojůenergie byla v poslední době "žhavým" tématem. Od příštího roku by se totiž mělaprakticky veškerá podpora obnovitelných zdrojů energie, včetně bioplynu abiometanu, zastavit.

"Bioplynové stanice lze považovat za energetickézákladny venkova. Dávno jsme všichni zapomněli, že biomasa je základní součástínašeho života. Je třeba upřednostnit obnovitelné zdroje na úkor fosilníchzdrojů, a to už z podstaty potřeby udržitelného rozvoje," tvrdí A. Moravec.

Dle něj BPS pochopitelně nejsou zlatým dolem, výhodou však je, žeprovozovatel je zpravidla shodný s výrobcem vstupního paliva. Proto se ekonomikacelého zemědělského podniku vylepšuje použitím nákladových cen paliva. Zemědělcijsou tím odolnější vůči poklesům cen rostlinné a živočišné produkce a snižujíriziko svého podnikání. Návratnost BPS se pohybuje v rozsahu12-15let.

Co na to doprava?

Potenciál využitíbioplynu, resp. biometanu, je v budoucnu také v oblasti dopravy. Biometan sezíská vyčištěním bioplynu, tedy zvýšením obsahu metanu v bioplynu na dostatečněvysokou hodnotu. Takto získaný biometan je plnohodnotnou alternativou k zemnímuplynu a má pak široké využití jako normální zemní plyn.

Dá se taképoužít v dopravě jako stlačený na 20 MPa (CNG) či zkapalněný ochlazením na -160°C (LNG) pro pohon automobilů osobních či nákladních, autobusů a kamionů.Výhodou je využití paliva mimo místo jeho vzniku a vyšší energetická účinnost, adále možnost skladování biometanu.

Lze si představit i samostatnouplnicí stanici CNG, připojenou přímo na zdroj biometanu jako zušlechtěnéhobioplynu, bez propojení na soustavu zemního plynu tam, kde by toto propojeníbylo příliš investičně náročné. Zde je pravděpodobným předpokladem dostatečnáskladovací kapacita pro biometan.

Biometanu se dává přednost před jinýmidruhy kapalných biopaliv (bioetanol, biodiesel) hlavně kvůli jeho dobrýmvlastnostem v podobě motorového paliva a rovněž lepší energetické bilanci, sekterou je získáván. V České republice je nasazení bioplynu a biometanu jakopohonné hmoty zatím v plenkách.

"Využití je spíše ve formě zkušebníchprojektů, zatím neexistuje praktická realizace čištění bioplynu na biometan ajeho využití pro vtláčení do plynovodní sítě nebo pro využití v dopravě,"upozorňuje Zdeněk Prokopec, předseda asociace na podporu využití zemního plynu abiometanu v dopravě (Asociace NGV) a člen České bioplynovéasociace.

Vše je o technologii

Existuje celá řadatechnologií umožňujících zvýšit v produkovaném bioplynu podíl energetickyhodnotného metanu, tj. oddělit z něj nežádoucí příměsi. Zejména se jedná oodstranění oxidu uhličitého (v bioplynu je zastoupen v rozmezí 25-55 %), a dálevodní páry (H2O), sulfanu (H2S), čpavku (NH3), dusíku N2 a kyslíku O2, kteréjsou v bioplynu obsaženy v malých množstvích.

Jednotlivé technologie seliší v principu separace, komplexnosti (některé odstraňují jen některé nežádoucísložky v bioplynu) a robustnosti (kapacitních schopnostech).

Největšíhouplatnění v reálném provozu doposud doznaly s jistými modifikacemi v zásadě dvětechnologie, a to proces tlakové adsorpce označovaný jako PSA (Pressure SwingAdsorption) nebo fyzikální či chemická absorbce vodou či jiným roztokem("scrubbing" či "washing").

Slibnou technologií z pohledu energetickýchi prostorových nároků je také membránová separace, která má již první komerčnínasazení. Za podobně perspektivní je považováno i využití kryogenní metodyseparace, její praktické uplatnění pro úpravu bioplynu je však zatím ve stádiuvývoje a ověřování.

Bioplyn a biometan jsou považovány za obnovitelnýzdroj energie, a díky tomu požívají výhod "zelených" bonusů jako příplatků kvýkupním cenám za enviromentálně šetrnou výrobu elektřiny a tepla. Přímý výkupbiometanu po vyčištění pro vtláčení do plynovodních systémů však zatímpodporován není a ani přímé použití pro pohon vozidel v plnicí stanici.

V zahraničí je to lepší

V Evropě se nicméněpodařilo biometan v dopravě podpořit, a využít tak jeho výhod. Jako motorovépalivo je dnes využíván v několika evropských velkoměstech, na biometan jezdídesítky autobusů městské hromadné dopravy.

V Německu se biometan běžněpřimíchává do CNG a využívá ho přes 95 tisíc vozidel na zemní plyn. Ukázkovýmpříkladem je město Berlín. V rámci aktivní komunální politiky, která podporujeekologická vozidla, vznikl projekt 1000 vozů taxi a 100 vozů autoškol na CNG.

Také ve Švédsku má využívání bioplynu dlouholetou tradici a představujejednu šestinu spotřeby zemního plynu. "Asi největší podíl bioplynu v dopravě zevšech měst Evropy je v současné době ve městě Linköping. Jezdí zde 60 plynovýchautobusů v městské dopravě. Funguje tu 12 veřejných plnicích stanic rozmístěnýchpo celém městě a využívají je jak svozová komunální vozidla, tak majitelésoukromých i firemních automobilů, provozovatelé taxi a další.

Nejenautobusy, ale dokonce i vlak může jezdit na bioplyn. První motorový vlak nabioplyn na světě jezdí od roku 2006 mezi městy Linköping a Västervik. Má dojezd500 km a vejde se do něj 54 cestujících," doplňuje Zdeněk Prokopec.

VRakousku existuje program ministerstva životního prostředí a společnosti OMV,který podporuje využívání bioplynu v dopravě. Cílem je nárůst podílu biometanunad 20 % a zvýšení počtu vozidel na plyn.

V hlavním městě Švýcarska,Bernu, převedli vozy hromadné autobusové dopravy nejdříve na CNG a pak nabiometan.

Ve španělském Madridu jezdí na biometan všech 700 komunálníchvozidel a 20 %, 430 autobusů MHD. Tato vozidla využívají cca 60 % celkovéprodukce biometanu.

Ve francouzském městě Lille se využívá plyn pro pohonměstských autobusů od roku 1990. V roce 2008 už jezdilo 30 až 40 % z celkem třístovek plynových autobusů jen na biometan.

Limitované kapacityčistírenských provozů a rostoucí počet motorových vozidel jezdících na stlačený(zemní) plyn nicméně vedou k využívání dalších vhodných surovin pro výrobubiometanu, jako jsou nejrůznější bioodpady či i záměrně pěstované suroviny.


Užitek z odpadu

Zdrojem pro výrobu bioplynu,resp. biometanu, mohou být i nejrůznější organic-ké materiály mající povahuodpadu. Z jedné tuny kuchyňského bioodpadu může být vyrobeno tolik biometanu, žes ním autobus nebo svozový vůz ujede 200 i více kilometrů.

Přiinteligentní koncepci odpadového hospodářství lze bioodpady pohánět např. CNGautobusy městské hromadné dopravy, vozy komunálního svozu odpadu apod. Platbaproducentů odpadu za jeho likvidaci v procesu výroby biometanu může zvýšitekonomickou efektivitu.

Bioplyn v dopravě

Pokudpřihlédneme k bilanci energetických vstupů a výstupů při výrobě a užíváníbioplynu z kukuřice, je poměr energie vložené do pěstování plodiny ku energiivyužitelné v zelené hmotě asi 1:3. Po odpočtu vlastní technologické spotřebybioplynové stanice, která představuje 20 % energie obsažené ve vyráběnémbioplynu, klesne poměr na 1:2,5. Vyčištění bioplynu a zušlechtění na biometan sivyžádá zhruba 15 % energie a následné stlačení pro CNG 5 %. Konečný poměr jetedy zhruba 1:2.

Problém však je v nákladnosti celého procesu:kalkulovaná cena 1 kWh energie v biometanu může dosáhnout 2 až 2,5 Kč, vesrovnání se zemním plynem s cenou 1,8 Kč/kWh (24,5 Kč/kg) v CNG stanicích jevyšší, ale nižší než cena benzínu či motorové nafty (2,6 Kč/kWh při 35Kč/l).


Výsledkem není vždy elektrická a tepelná energie, ale takévyčištěný plyn nahrazující zemní plyn, a to jak v distribuční potrubní síti, takv dopravě jako CNGBioplynové stanice lze považovat za energetické základnyvenkova. Dávno jsme všichni zapomněli, že biomasa je základní součástí našehoživota.

AUTOR: Eva Vítková

Zdroj: www.ihned.cz

Byla pro vás informace důležitá?

Potřebujete být neustále v obraze? Získejte zdarma prémiový přístup a bonusy navíc. Buďte ceněnným odborníkem

Podniková ekologie

Semináře, kurzy, školení

další odborné akce

© 2015 Envi Group s.r.o., návrh a vývoj KETNET s.r.o., připojeno k síti TaNET. Veškerý obsah je majetkem Envi Group s.r.o. a jakékoliv jeho šíření a kopírování bez předchozího písemného souhlasu je zakázáno.