Czy produkcja biogazu z odpadów to kierunek na neutralność klimatyczną?
Uważa się, że pierwsze użycie biogazu przez ludzi miało miejsce 3000 lat p.n.e. W XVII w. flamandzki alchemik odkrył, że łatwopalne gazy mogą pochodzić z rozkładającej się materii organicznej, a pierwsza duża instalacja fermentacji beztlenowej została zbudowana w 1859 r. w Bombaju. Jaką rolę obecnie może odegrać biogaz?
- Wiktoriański inżynier, John Webb z Birmingham, stworzył lampę ściekową, która przekształcała ścieki w biogaz do oświetlania latarni ulicznych. Jedyna zachowana lampa Webb Sewer Lamp znajduje się obecnie w Londynie.
- W filmie Mad Max Beyond Thunderdome postapokaliptyczna osada Bartertown jest zasilana przez system biogazowy z farmy zwierząt, a biogaz używany jest do napędzania pojazdów ścigających się po pustyni.
- W Chinach ok. 50 mln gospodarstw domowych korzysta z biogazu.
- Pochodnia na Igrzyskach Olimpijskich w Pekinie w 2008 roku była zasilana biogazem.
Biogaz jest wytwarzany w procesie fermentacji mikrobiologicznej zwanej fermentacją beztlenową. Dzięki niej różne strumienie odpadów mogą zostać (w opłacalny sposób) przekształcone w źródła energii elektrycznej i cieplnej. Sercem technologii jest beztlenowa komora fermentacyjna, która w połączeniu z turbiną lub silnikiem gazowym może służyć jako niezależna elektrownia.
"Opał" do wytworzenia biogazu można uzyskać m.in. z odpadów spożywczych i rolnych, tych pochodzących z toalety oraz ze składowisk odpadów, będących źródłem metanu i organicznych nawozów. Rolnicy i hodowcy zwierząt używają do produkcji biogazu także obornika. Biogaz zawiera maks. 70 proc. metanu.
Biogaz w perspektywie neutralności klimatycznej
Produkcja biogazu wkroczyła na dobre do Europy i innych kontynentów, w tym Ameryki Północnej, jako zrównoważona alternatywa energetyczna.
Biogaz definiowany jest jako źródło energii odnawialnej, które może zastąpić wysokoemisyjne paliwa konwencjonalne w produkcji energii elektrycznej i ciepła. Może być również wykorzystywany jako paliwo gazowe w transporcie. Dzięki ulepszonym technologiom biogaz może znaleźć zastosowanie w pojazdach (zwłaszcza ciężarowych) na statkach lub samolotach.
Uszlachetniony biogaz lub biometan to alternatywa dla gazu ziemnego.
Obecnie zapotrzebowanie na biometan znacznie wzrosło w kontekście potrzeby zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych oraz zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego. Biometan jest również określany jako odnawialny gaz ziemny lub RNG. Kluczową rolę w zwiększeniu popytu na biometan odgrywa polityka ukierunkowana na odejście od importowanego gazu ziemnego, standardy dotyczące użycia paliw alternatywnych, ulgi podatkowe, a także racjonalna gospodarka odpadami.
Biogaz i odpady
Jedną z najciekawszych form pozyskania biogazu jest jego produkcja z odpadów, takich jak: resztki żywności, odpady rolnicze czy osady ściekowe. Instalacje biogazowe na świecie przerabiają najczęściej odpady żywnościowe i z wysypisk śmieci oraz obornik.
Efekty wykorzystania biogazu z odpadów:
- zastąpi wysokoemisyjne paliwa kopalne,
- zminimalizuje zużycie energii w zakładach przetwarzania odpadów,
- obniży emisje metanu ze składowisk,
- zmniejszy koszty transportu związane z wywozem odpadów,
- zmniejszy straty w sieci elektrycznej,
- zastąpi nawozy chemiczne produktami ekologicznymi.
Ponowne wykorzystanie odpadów żywnościowych pozwoliłoby ogrzać wiele gospodarstw domowych. Przykładowo w Wielkiej Brytanii wytwarza się rocznie ok. 10 mln ton odpadów żywnościowych. Gdyby one wszystkie zostały przetworzone poprzez fermentację beztlenową, można by wytworzyć 11 TWh biogazu. A to z kolei pozwoliłoby ogrzać ok. 830 tys. gospodarstw domowych. Dzięki temu procesowi ograniczyłoby to też emisję dwutlenku węgla o 8,8 mln.
Agencja Ochrony Środowiska USA (EPA) szacuje, że każdego roku na wysypiska trafia ponad 31 mld ton odpadów żywnościowych. 1/4 wszystkich odpadów składowanych na wysypiskach to jedzenie.
Równolegle wysypiska śmieci są trzecim co do wielkości źródłem antropogenicznych emisji metanu w Stanach Zjednoczonych. Ograniczenie marnowania żywności jest więc ważnym czynnikiem przyczyniającym się do zmniejszenia emisji metanu.
Produkcja biogazu z odpadów powinna być ważnym elementem transformacji energetycznej.
