Bioplyn

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Bioplyn je plyn produkovaný během anaerobní digesce organických materiálů a skládající se zejména z metanu (CH₄) a oxidu uhličitého (CO₂).

Bioplyn je produkovaný zejména v:

přirozených prostředích, jako jsou mokřady, sedimenty, trávící ústrojí (zejména u přežvýkavců),
zemědělských prostředích, jako jsou rýžová pole, uskladnění hnojů a kejd,
odpadovém hospodářsví na skládkách odpadů (zde je označovaný jako skládkový plyn), na anaerobních čistírnách odpadních vod (ČOV), v bioplynových stanicích.

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

tepla,
tepla a elektřiny (kogenerace) - toto je nejčastější případ,
tepla, elektřiny a chladu (trigenerace) - trigenerace je využívána jen výjimečně.

Obsah

1 Složení bioplynu
2 Příklad
3 Kogenerační využití bioplynu
4 Sušení bioplynu
- 4.1 Literatura
- 4.2 Užitečné odkazy

[editovat] Složení bioplynu

Metan	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 bioplynu odstranit, aby nepůsobily agresivně na strojní zařízení.

[editovat] Příklad

Jako příklad využití bioplynu může sloužit pražská čistička odpadních vod, která využívá bioplyn z vyhnívacích nádrží k pohonu speciálních dieselelektrických agregátů. Vyrobenou elektřinou pokrývá čistička zhruba 50% své spotřeby elektrické energie.

[editovat] Kogenerační využití bioplynu

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

U většiny bioplynových stanic se používají pro kogeneraci naftové 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 vyžaduje repasaci a 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 ve Velkém Karlově poblíž Znojma.

[editovat] 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 prostřednictvím tepelného čerpadla. Bioplyn je ve výměníku tepla ochlazen chladícím agregátem a odloučená voda (kondenzát) je z plynu odstraněna. Poté je plyn opět zahřát teplou (kompresní) částí chladícího agregátu. Tato technologie zabezpečí vzdálení vlhkosti biolynu od rosného 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%-ním nasycení na 17,3 g/m³, což odpovídá 2,3 % objemovým.)

Hluboké sušení bioplynů je možné realizovat za pomoci tuhých sorbentů, jako je silikagel či molekulová síta, nebo prostřednictvím kapalných sorbentů, kterými jsou zejména glykoly.

[editovat] Literatura

Top agrar, Das Magazin für moderne Landwirtschaft., "Biogas: Strom aus Gülle umd Biomasse. Planung, Technik, Förderung, Rendite." (2000) ISBN 3-7843-3075-4