Biogaz - ekologiczne źródło energii; metody pozyskiwania, zastosowanie w przemyśle i rolnictwie

Biogaz jest gazem wysypiskowym. To produkt fermentacji anaerobowej związków pochodzenia organicznego (np. ścieki, odpady komunalne), częściowo jest też wynikiem rozpadu gnilnego odpadów. Jest gazem palnym. Nieoczyszczony biogaz składa się w około 65% z metanu i w 35% z dwutlenku węgla oraz domieszki innych gazów (np. siarkowodoru).

Na składowiskach odpadów biogaz wytwarza się samoczynnie, stąd jego nazwa - gaz wysypiskowy. Obecnie na wielu wysypiskach instaluje się systemy odgazowujące. Nowoczesne składowiska posiadają specjalne komory fermentacyjne lub bioreaktory. W takich bioreaktorach odbywa się fermentacja metanowa. Ze składowiska o powierzchni około 15 hektarów można uzyskać od 20 do 60 GWh energii w ciągu roku. W przeliczeniu 20 GWh to energia, jaką przez godzinę zużywa urządzenie o mocy 20000 watów. Widzimy więc, jak bardzo pożytecznym źródłem energii jest biogaz. Dodatkowym jego atutem jest to, że jest w pełni ekologiczny.

Oprócz tradycyjnego sposobu uzyskiwania biogazu, istnieją również dwie inne metody. Pierwsza jest możliwa dzięki użyciu biogazowni rolniczej. Biogazownia to instalacja, która wykorzystuje biomasę pochodzenia rolniczego, by produkować biogaz. W wyniku beztlenowej fermentacji biomasy biogaz powstaje w środowisku wodnym. Skład powstałego gazu jest uzależniony od rodzaju użytej biomasy, temperatury i czasu fermentacji. Jako surowiec do produkcji takiego biogazu można wykorzystać odpady z produkcji spożywczej (np. odpady z warzyw, odpady z tłuszczy i serów lub odpady piekarnicze), odpady z produkcji zwierzęcej (np. obornik bydlęcy), albo odpady z produkcji rolnej (np. odpady zbożowe).

Jak widzimy, w rolnictwie powstaje wiele surowców, które można przeznaczyć do efektywnej produkcji biogazu. Wybór najlepszej technologii powinien być poprzedzony uważnym rozpoznaniem tych zasobów. Przede wszystkim zwracamy uwagę na ich jakość, ilość, stabilność dostaw, koszty pozyskania, przechowywania i transportu. Na rynku jest coraz więcej oferty firm oferujących usługi w zakresie budowy biogazowni. Specjalistyczne firmy pozwalają wybrać odpowiednią technologię, zaś wykwalifikowani pracownicy pomogą zoptymalizować ten proces tak, aby był możliwie najwydajniejszy w warunkach konkretnej lokalizacji.

Druga metoda uzyskiwania biogazu wykorzystuje osady ściekowe z oczyszczalni ścieków. Do bezpośredniej produkcji biogazu najlepsze są biologiczne oczyszczalnie. Takie zakłady mają wykorzystanie prawie we wszystkich oczyszczalniach ścieków komunalnych i w niektórych oczyszczalniach przemysłowych. Co jest bardzo ważne, biogaz z oczyszczalni ścieków jest wyjątkowo dobry do wykorzystania w celach energetycznych.

Biogaz wykorzystujemy na wiele sposobów. Jako gaz wysypiskowy może być dostarczany do sieci gazowej. Często wykorzystywany jest jako paliwo do pojazdów. Biogaz znajduje zastosowanie także w  procesach technologicznych. Specjalnie przystosowane komory są w stanie spalać ten ekologiczny gaz, co pozwala nam zastępować gaz ziemny. Uzyskane ciepło może być przekazywane do instalacji centralnego ogrzewania, energia elektryczna wyprodukowana w silnikach iskrowych lub turbinach może być sprzedawana do sieci energetycznych. Biogaz coraz częściej jest wykorzystywany także w układach przeznaczonych do produkcji energii elektrycznej i ciepła.

Warto jednak podkreślić, że biogaz musi spełniać pewne wymagania jakościowe, nim zostanie użyty w konkretnym celu. Zastosowanie biogazu do produkcji energii elektrycznej lub cieplnej wymaga pozbycia się pary wodnej i siarkowodoru. Te dwa związki przyczyniają się do powstawania korozji, co prowadzi to zdecydowanego obniżenia żywotności urządzeń. Jeśli zdecydujemy się używać biogazu do zasilania pojazdów, powinniśmy oczyścić go ze związków siarki i z ditlenku węgla – w ten sposób uszlachetniamy go do jakości gazu ziemnego.

Rozwój biogazowni niesie za sobą bardzo duże korzyści, szczególnie dla naszego środowiska. Biogaz jest też doceniany przez rolników i ludzi pracujących w przemyśle. Coraz częściej jest zauważany w Polsce jako konkurencyjne źródło energii dla tych, które już znamy i wykorzystujemy. Jeśli popularność wytwarzania biogazu nie zmaleje, mamy szansę konkurować z innymi państwami. Doskonalenie technik pozyskiwania i wykorzystania tego ekologicznego gazu daje nam większą efektywność ekonomiczną polskiego rolnictwa. Budowanie biogazowni to także tworzenie nowych miejsc pracy i rozwój przedsiębiorczości. Najważniejszym jednak czynnikiem pozostaje poprawa stanu środowiska, szczególnie w obszarach wiejskich.

Powinniśmy zdawać sobie sprawę z tego, że odpady organiczne - bez względu na to, gdzie powstają - stanowią istotny problem ze względu na swoje oddziaływanie na środowisko. W Europie coraz bardziej dąży się do ograniczania ich wytwarzania, a  przede wszystkim do tego, by odzyskać substancje w nich zawarte. Jedną z alternatyw wykorzystywania odpadów jest właśnie produkcja biogazu – coraz popularniejsza forma odzyskiwania substancji, które mogą nam ponownie posłużyć w postaci energii.