Biometan to odnawialne, ekologiczne paliwo gazowe będące oczyszczoną formą biogazu. Ten wysokiej jakości substytut gazu ziemnego stanowi obiecujący element w transformacji energetycznej. W przeciwieństwie do paliw kopalnych biometan jest neutralny pod względem emisji dwutlenku węgla. Jedną z metod pozyskiwania gazu są biogazownie rolnicze, gdzie biometan powstaje w wyniku fermentacji biomasy (odpadów organicznych).
Czym jest biometan?
Biometan to oczyszczony biogaz o wysokiej zawartości metanu, zazwyczaj przekraczającej 95%., który pod względem składu chemicznego jest niemal identyczny z konwencjonalnym gazem ziemnym. Główna różnica między biometanem a gazem ziemnym polega na ich pochodzeniu — biometan jest wytwarzany z materii organicznej w procesach biologicznych, podczas gdy gaz ziemny to paliwo kopalne powstałe w wyniku długotrwałych procesów geologicznych.
Warto podkreślić, że biometan jest uznawany za paliwo neutralne pod względem emisji dwutlenku węgla. Dzieje się tak, ponieważ podczas spalania biometanu do atmosfery emitowany jest węgiel, który został wcześniej pobrany z atmosfery przez rośliny wykorzystane do produkcji biogazu. W ten sposób tworzy się zamknięty obieg węgla, w przeciwieństwie do spalania paliw kopalnych, które wprowadzają do atmosfery węgiel, który przez miliony lat był uwięziony pod ziemią.
Proces powstawania biometanu
Produkcja biometanu to wieloetapowy proces, który rozpoczyna się od wytworzenia biogazu, a następnie jego oczyszczenia i wzbogacenia. Przyjrzyjmy się poszczególnym etapom tego procesu – jak to wygląda w przydomowej biogazowni rolniczej.
Z czego produkowany jest biometan
Pierwszym etapem w produkcji biometanu jest wytworzenie biogazu w procesie fermentacji beztlenowej. Do tego celu wykorzystuje się różnorodne surowce organiczne, takie jak:
- odpady rolnicze (gnojowica, obornik, resztki roślinne),
- uprawy energetyczne (kukurydza, trawa, buraki cukrowe).
Fermentacja beztlenowa to naturalny proces biologiczny, w którym mikroorganizmy rozkładają materię organiczną w środowisku pozbawionym tlenu. Proces fermentacji beztlenowej odbywa się w specjalnie zaprojektowanych komorach fermentacyjnych. Komory te są szczelnie zamknięte, utrzymują stałą temperaturę, a zawartość jest regularnie mieszana, aby zapewnić optymalny kontakt między mikroorganizmami a substratem. Efektem fermentacji beztlenowej jest biogaz, który zawiera głównie metan (50-70%) i dwutlenek węgla (30-50%), a także niewielkie ilości innych gazów, takich jak siarkowodór, amoniak, wodór czy para wodna.
Oczyszczanie biometanu
Surowy biogaz musi przejść proces oczyszczania i wzbogacania, aby uzyskać wysoką zawartość metanu charakterystyczną dla biometanu. Ten proces obejmuje m.in. usuwanie siarkowodoru, amoniaku i wody.
Czysty biometan można teraz wykorzystać np. do produkcji energii elektrycznej czy ciepła. W biogazowniach rolniczych gaz trafia do układu kogeneracyjnego, gdzie jest spalany w celu uzyskania energii – na potrzeby własne gospodarstwa rolnego oraz by sprzedać prąd „do sieci”.
Jeśli chcesz wiedzieć więcej, przeczytaj artykuł Jak działa biogazownia rolnicza.
Wraz z rozwojem technologii, biometan zyskuje na znaczeniu jako istotny element zrównoważonej gospodarki energetycznej. Wspomniane wcześniej możliwości wykorzystania biometanu jako zamiennika gazu ziemnego otwierają przed tym odnawialnym źródłem energii obiecujące perspektywy. Wszystko wskazuje na to, że rynek biometanu będzie rosnąć. Dlatego może to najlepszy moment na inwestycję w produkcję biogazu rolniczego. Tym bardziej że korzyści z produkcji biogazu są na wielorakie – od oszczędności/zysków np. dla rolników aż po ograniczenie emisji gazów cieplarnianych i redukcję emisji CO2 do atmosfery.