Jak fungují bioplynové stanice

A věděli jste, že odpadním produktem při výrobě bioplynu je kvalitní hnojivo?

Bioplyn není vynálezem moderní doby. Jedná o látku vznikající prostřednictvím zcela obvyklých přírodních procesů. Ke vzniku bioplynu dochází při rozkladu organické hmoty bez přístupu kyslíku díky působení bakterií, kvasinek nebo hub. Ve volné přírodě je tento proces běžný jak v rašeliništích či na dně jezer, tak v trávicím systému přežvýkavců.

Bioplyn obsahuje až 70 % metanu, který známe taktéž jako hlavní složku zemního plynu. S bioplynem tedy můžeme počítat jako s možnou alternativou tohoto neobnovitelného fosilního zdroje.

Vyrábí bioplyn, elektřinu i teplo

V zemědělství, potravinářství nebo při chovu hospodářských zvířat vzniká velké množství biologického odpadu, který je možné velmi efektivně využít k výrobě bioplynu. Ten dále slouží jako zdroj elektrické energie, tepla nebo jako palivo v dopravě. Zbylým produktem při výrobě bioplynu je navíc ekologicky nezávadná kapalná látka (tzv. digestát), která se úspěšně používá v zemědělství jako vysoce kvalitní hnojivo.

K výrobě bioplynu dochází v bioplynových stanicích, jejichž hlavní část (nazývanou jako fermentor či reaktor) si můžeme představit jako velikou nádrž, kde se zředěná a rozmělněná organická masa promíchává a zahřívá (na cca 42 °C), přičemž dochází k rozkladným procesům a současné produkci bioplynu. Uvolněný bioplyn je následně odváděn do plynojemu, kde se dále upravuje a čistí.

Pokud má bioplyn sloužit k výrobě elektrické energie, je po vyčištění spalován v kogenerační jednotce, která vyrábí elektřinu, ale současně také teplo. Kogenerační jednotka je spalovací motor s elektrickým generátorem přizpůsobený ke spalování bioplynu. Vzniklé teplo z chlazení motoru lze využít zejména k vytápění obytných budov, skleníků nebo pro sušení zemědělských produktů, dřeva apod.

Úspěšný průkopnický projekt

Bioplynová stanice v Třeboni, která byla uvedena do provozu na konci roku 2009, je ukázkou promyšleného a inovativního přístupu k výrobě a užití bioplynu. Počátky tohoto projektu sahají až do roku 2006, kdy se energetická společnost E.ON aktivně snažila hledat možnosti, jak uplatnit zkušenosti z energetiky pro výrobu energie z obnovitelných zdrojů. Velkou výzvu v souvislosti s výrobou bioplynu představovala možnost smysluplného využití tepla vznikajícího při spalování bioplynu v kogenerační jednotce. Takto vzniklé teplo nebylo totiž ve většině tehdejších bioplynových stanic účelně využíváno, přičemž jedním z důvodů tohoto "plýtvání" byla velká vzdálenost stanice od možného místa spotřeby tepla.

První "bioplynovod" je u Třeboně

Společnost Bioplyn Třeboň, ve které má E.ON majetkovou účast, ukazuje promyšlený a inovativní přístup k výrobě a užití bioplynu. Bioplynová stanice Třeboň účelně využívá odpadní teplo vznikající při výrobě elektřiny z bioplynu s využitím historicky prvního českého "bioplynovodu", který spojuje bioplynovou stanici s lázněmi Aurora. Zde je instalována kogenerační jednotka, která vyrobenou elektřinu předává do distribuční sítě. Teplo je využito k vytápění, ohřevu užitkové vody a bazénů.

Okolí města Třeboň bylo pro výstavbu bioplynové stanice mimořádně vhodné. Jednak díky přítomnosti stálého odběratele tepla v podobě lázeňského provozu, ale také vzhledem k dostatku vstupních organických surovin z bezprostředního okolí. V místě působí velké zemědělské podniky, které zásobují bioplynovou stanici kukuřičnou či travní siláží a prasečí kejdou. Tyto podniky se navíc postarají o následné využití digestátu ke hnojení polí.

Inovativní přístup při výstavbě bioplynové stanice v Třeboni vedl k realizaci průlomového projektu, který následně přinesl inspiraci mnoha dalším investorům.

Klady a zápory bioplynových stanic

Provoz bioplynových stanic s sebou může přinést i některá negativa. Konkrétní problémy, ke kterým může dojít, jsou však do velké míry předvídatelné a lze se jim vyhnout precizním plánováním, volbou vhodného technologického postupu a včasnou diskusí s místními obyvateli.

K nejčastěji zmiňovaným problémům patří obtěžování obydlených lokalit zápachem, čemuž je možné předejít vhodným umístěním bioplynové stanice v dostatečném odstupu od zastavěných ploch. Dalším možným negativem je zvýšená hustota dopravy, která je daná nutností dopravování biomasy do stanice. Pokud je však bioplynová stanice správně navržena a provozována, nezapáchá a nezpůsobuje svému okolí žádné problémy.

Přínosy bioplynových stanic ve většině případů převáží jejich případná negativa. Energie získávaná spalováním bioplynu pochází z obnovitelného zdroje, čímž se snižuje naše závislost na omezeně dostupných fosilních palivech. Díky zpracování biomasy v bioplynových stanicích může být účelně zužitkováno velké množství odpadu, který by jinak neznamenal žádný přínos. Výroba bioplynu navíc neprodukuje vlastní odpad, protože zbylou hmotu lze úspěšně využít jako hnojivo.

Provozování bioplynových stanic také přispívá k podpoře zemědělství a efektivního hospodaření ve venkovských oblastech. Bioplynová stanice přináší nové pracovní příležitosti, vede ke snižování objemu skleníkových plynů a může výhodně zásobovat teplem domy či podniky v okolí. Spalováním bioplynu se navíc do ovzduší uvolňují jen nízké emise škodlivých látek. Výroba bioplynu je tedy ekologická i ekonomická zároveň, a proto pokud hovoříme o obnovitelných zdrojích energie, rozhodně bychom neměli na bioplyn zapomínat.

AUTOR: Karel Papež