Odnawialne źródła energii od A do Z

Odnawialne źródła energii od A do Z
Biogaz – jako perspektywa niezależności energetycznej.
Biogaz, zwany też gazem wysypiskowym (ponieważ biogaz wytwarza się samoczynnie na składowiskach
odpadów), to palny gaz, będący produktem fermentacji lub gnicia związków pochodzenia organicznego,
takich jak na przykład różnego rodzaju ścieki, w tym odpady komunalne, zwierzęce, gnojownica, odpady
przemysłu rolno – spożywczego.
Nieoczyszczony biogaz składa się zwykle w 2/3 z metanu, a pozostała część to głownie dwutlenek węgla,
czasem z niewielka domieszką siarkowodoru, czy tlenku węgla. Jego wartość opałowa mocno zależy od
zawartości metanu.
Biogaz pozyskany jest z biomasy, w szczególności z instalacji przeróbki odpadów zwierzęcych lub
roślinnych, oczyszczalni ścieków oraz składowisk odpadów. Im odpad bardziej problemowy (śmierdzący,
niebezpieczny sanitarnie), tym lepszy jako wsad do biogazowni, np. z 1 tony gnojowicy mamy 18-30 m3
biogazu o zawartości metanu poniżej 60%, a z 1 tony cuchnącej mieszanki tkanek z rzeźni uzyskujemy
500-600 m3 biogazu o za wartości metanu ok. 70%. Otrzymany w procesie fermentacji biogaz może zostać
zagospodarowany na różne sposoby: do produkcji energii elektrycznej, 1 m3 biogazu pozwala
wyprodukować 2,1 kWh energii elektrycznej lub do produkcji energii cieplnej, 1 m3 biogazu pozwala
wyprodukować 5,4 kWh ciepła. W wyniku jego spalania powstaje znacznie mniej szkodliwych tlenków azotu
niż w przypadku spalania paliw kopalnych. Celem funkcjonowania biogazowni rolniczych jest nie tylko
redukcja emisji metanu i utylizacja odpadów, ale przede wszystkim produkcja energii elektrycznej i cieplnej.
Najbliższe lata powinny być okresem dynamicznego wzrostu liczby instalacji biogazowych w Polsce. U
naszych zachodnich sąsiadów istnieją dopłaty dla rolników za każdy wyprodukowany KW energii z biogazu.
Niestety u nas w kraju niczego takiego nie ma – a szkoda. W profesjonalnym wykorzystaniu biogazu w
Europie przodują Niemcy, Szwecja, Dania, Austria i Szwajcaria. W świecie jeśli chodzi o wykorzystanie
biogazu na skalę przemysłową przodują Amerykanie. Amerykanie aktualnie budują elektrownie otrzymującą
biogaz z indyczych odchodów. Ten nowatorski projekt będzie zasilał w energię 60 000 domów.
Pierwsze biogazownie w Polsce zaczęły powstawać w drugiej połowie lat 90. XX wieku. Aktualnie (stan na
maj 2010) działa w Polsce tylko 6 biogazowni rolniczych, siódma jest właśnie w fazie rozruchu. Tymczasem
plany rządowe przewidują budowę ponad 2000 biogazowni w najbliższych dziesięciu latach. Jak się wydaje,
biogazownictwo w Polsce może stać się bardzo ważnym źródłem czystej energii.
Produkcja biogazu na dużą skalę może oznaczać zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego kraju,
zmniejszenie deficytu gazowego Państwa oraz w perspektywie długofalowej uniezależnienie się od importu
gazu oraz wypełnienie zobowiązań unijnych dotyczących produkcji biopaliw i energii ze źródeł odnawialnych.
Już za dwa tygodnie napiszemy o tym po co i z czego produkuje się biopaliwa.
Roman Głaz
Dzięki zastosowaniu biopaliw możliwe jest zmniejszenie importu i zużycia ropy, co wpływa korzystnie nie
tylko na gospodarkę kraju, ale również ma znaczenie dla ekologii. Spalanie biomasy nie powoduje bowiem
emisji tak dużej ilości szkodliwych pierwiastków, jak to ma miejsce podczas spalania innych paliw. Nie
produkuje się też przy tej okazji dodatkowego dwutlenku węgla, ponieważ dwutlenek węgla wydzielający się
przy spalaniu biomasy został wytworzony w biosferze uwięziony w biomasie. Wada biomasy jest natomiast
wydzielanie szkodliwych substancji podczas spalania tłuszczy i białek. Biomasa, z której produkowane są
biopaliwa, dzieli się na fitomasę, czyli biomasę roślin i zoo masę – biomasę zwierząt, a także
mikroorganizmów. Według innego podziału, możemy wydzielić biomasę producentów, tworzona w procesie
fotosyntezy i biomasę konsumentów tworzoną kosztem biomasy producentów. Mówiąc prostymi słowami,
biomasa to masa materii zawarta w organizmach. Może ona występować w postaci świeżej masy, oraz masy
suchej,
po
jej
odparowaniu.
Jako źródło biomasy, używa się często tak zwanych roślin energetycznych, czyli takich, które uzyskują duży
przyrost biomasy w krótkim czasie. Możemy wśród najpopularniejszych roślin tego typu wymienić Wierzbę
energetyczną, Ślazowiec pensylwański , Topinambur, Różę wielokwiatową , Rdest Sachaliński , Miskant
olbrzymi , czy cukrowy i wiele innych. Wykorzystuje się tu najczęściej drewno odpadowe, odchody zwierząt,
odpady organiczne, oleje roślinne i tłuszcze zwierzęce, specjalne gatunki wodorostów. Rośliny uprawiane
celem przeznaczenia ich na uzyskanie biopaliw objęte są dopłatami bezpośrednimi.
W procesie produkcji biopaliw energia słoneczna może być akumulowana w biomasie organizmów
roślinnych poprzez fotosyntezę, a następnie akumuluje się ona w organizmach zwierzęcych, żywiących się
materiałem roślinnym. Można ją następnie przetworzyć na inne rodzaje energii, poprzez spalanie biomasy
lub produktów jej rozkładu. W wyniku spalania uzyskuje się energię cieplną, która może być przetworzona na
inne rodzaje energii, w tym na przykład na energię elektryczną.
Biopaliwem jest również gaz generatorowy, składający się z wodoru i tlenku węgla, a powstały w procesie
zgazowania biomasy w zamkniętych generatorach. Gaz ten jest spalany w kotle, albo może tez
bezpośrednio napędzać silnik spalinowy lub turbinę. Doprowadzając biomase do fermentacji możemy
uzyskać biogaz, metanol, etanol, butanol, oraz inne wysokoenergetyczne związki.
Najbardziej wydajnym sposobem produkcji biopaliw jest produkcja z glonów. Wzbogacona dwutlenkiem
węgla woda przepływająca w zamkniętych zbiornikach gdzie produkowane są glony. Efektem jest uzyskanie
białka i tlenu. Paliwo glonowe stanowi tak zwane biopaliwo trzeciej generacji.