Energetika

Biometan: Jak se vyrábí a proč je to palivo budoucnosti?

Biometan by mohl podle zástupců Komory obnovitelných zdrojů energie do roku 2030 nahradit zemní plyn až ve čtvrtině českých domácností. Podívejte se na to, jak se biometan vyrábí a proč je často označován jako palivo budoucnosti.

Biometan: Jak se vyrábí a proč je to palivo budoucnosti?
Biometan: Jak se vyrábí a proč je to palivo budoucnosti?

Alternativa zemního plynu ve všech sférách využití

Biometan je vyčištěný bioplyn obsahující alespoň 95 % metanu. Má srovnatelné vlastnosti jako zemní plyn, který je do České republiky dovážen převážně z Ruska. Biometan může představovat alternativu zemního plynu ve všech sférách využití. Místo zemního plynu jej lze nasadit bez nutnosti úprav technologií nebo jakýchkoliv dalších investic. Plynové kotle, domácí spotřebiče nebo vozidla jezdící na stlačený zemní plyn tak mohou okamžitě a bezproblémově pracovat právě díky biometanu.

Uhlíková neutralita: Co znamená a jakou úlohu v ní sehraje plyn?

počet hlasů: 3

Biometan má v rámci běžných biopaliv nejnižší emise skleníkových plynů a nejnižší spotřebu energie ve svém životním cyklu – zejména, pokud je produkován z odpadní biomasy. Obrovská výhoda biometanu oproti jiným obnovitelným zdrojům spočívá v tom, že je možné jej vyrábět kontinuálně bez závislosti na počasí. Vyprodukovaný biometan je navíc možné uložit a skladovat. Právě tento akumulační potenciál zvyšuje možnosti obnovitelných zdrojů jako celku – biometan může být ideálním doplňkem k solárním nebo větrným elektrárnám. Výše zmíněné důvody patří mezi ty hlavní, proč je biometan často označován jako palivo budoucnosti a proč se stále více stává předmětem investic a státní podpory.

Získávání biometanu

Jak se biometan získává?

Na počátku vzniku biometanu je bioplyn. Ten vzniká anaerobní digescí organických materiálů – zjednodušeně přeměnou organických látek bez přístupu vzduchu. Výsledkem tohoto procesu je bioplyn skládající se převážně z metanu a oxidu uhličitého. Obsah metanu v bioplynu se liší, standardně se však pohybuje okolo 50–55 %. Oxid uhličitý tvoří zhruba třetinu bioplynu. Pro vznik biometanu je třeba zajistit hodnotu metanu minimálně 95 %, naopak podíl oxidu uhličitého by měl klesnout pod 2,5 %. Kromě toho jsou z bioplynu odstraňovány stopové příměsi sirných a dusíkatých sloučenin nebo majoritní inertní plyny.

Způsobů, jakým biometan z bioplynu získat, existuje celá řada. V rámci procesu lze rozlišit dvě hlavní fáze – čištění bioplynu a jeho samotný upgrading neboli zušlechťování. Během čištění bioplynu dochází k odstraňování vody a jiných stopových nečistot, jako je například sulfan nebo amoniak. Upgrading je fáze, ve které je separován metan a oxid uhličitý. Za tímto účelem se aplikuje řada rozličných metod.

Mezi nejpoužívanější metody úpravy bioplynu patří vysokotlaká vodní vypírka, chemická vypírka, metoda střídání tlaků, kryogenní separace a membránová separace. Každá z technik má své výhody a nevýhody. Všechny z nich jsou provozně ověřené a dostupné pro komerční využití. Nedá se říci, že by některá z těchto technik převládala. Výběr konkrétního postupu ovlivňuje řada faktorů – především zdroj bioplynu, požadavky na kvalitu biometanu, zpracovávané množství nebo finální použití produktu.

Získávání biometanu z hnoje

Jako vzor v ČR by mohla sloužit stanice v Rapotíně

Na podzim roku 2019 se v Rapotíně na Šumpersku rozjela první výrobna biometanu v České republice. Místní bioplynová stanice zpracovává biologicky rozložitelný odpad – zejména obsah hnědých kontejnerů, zkažené a prošlé jídlo z potravinových prodejen a výroben či zbytky z restaurací z blízkého okolí. Doposud byl takto získávaný bioplyn měněn v kogenerační jednotce na elektrickou energii a teplo. Od loňského podzimu je zde nově v provozu technologie membránové separace, která umožňuje vyrobit biometan.

Zatímco kogenerační jednotky mají účinnost zhruba 40 %, membránová separace při výrobě biometanu více než 99 %. Získaný biometan může být vtlačen do plynárenské soustavy, kde se uloží a je připraven ke spotřebě. Za rok by se v Rapotíně mohlo vyrobit 1,3 milionu kubických metrů biometanu.

5 důvodů, proč přejít na vytápění plynem

počet hlasů: 5

Biometan je zatím dražší než zemní plyn

Současná cena biometanu je vyšší než u konvenčního plynu. Přesto je využíván řadou firem, které chtějí zajistit ekologičtější produkci a provoz. Stejně tak stát se chystá v souladu s požadavky na navýšení podílu obnovitelných zdrojů v dopravě a snížení emisí výrobu biometanu podporovat. Na zkušenosti z ostatních zemí EU je vidět, že podpora se státům vyplatí. Zemím v dlouhodobém horizontu odpadají mimo jiné náklady spojené s důsledky znečištění nebo zatěžování zemědělské půdy pěstováním biopaliv první generace, tedy například řepky.

Predikce spotřeby biometanu v dopravě z konference Čistá mobilita, květen 2019

 

Spotřeba CNG v milionech m3

% podíl biometanu

2020

119

4 %

2025

284

50 %

2030

474

61 %

2035

645

60 %

2040

838

60 %

2050

1057

62 %

Zdroj: prezentace k 6. ročníku konference čisté mobility, mzp.cz

Přesná podoba podpory biometanu v České republice se teprve připravuje a původně měla platit od roku 2021. Je otázka, nakolik plánované investice ovlivní výdaje spojené s pandemií koronaviru. Novela zákona byla odeslána do meziresortního připomínkového řízení již v roce 2018. Připomínky poukazují především na to, že ze zákona není zřejmé, jak bude zajištěno požadované množství zdrojů, ze kterých se má biometan vyrábět. Kromě toho není jasné, kdo má konverze stávajících bioplynových stanic nebo výstavbu těch nových financovat.

Topíte plynem? V roce 2020 zaplatíte v průměru kolem 31 tisíc za energii

počet hlasů: 2

Než bude státní podpora fungovat, je vysoce pravděpodobné, že se biometan vyráběný v Rapotíně bude exportovat do jiných zemí EU. Úspora emisí tak v konečném součtu nebude započítána ČR, ale danému státu. Nejvíce výroben biometanu v Evropě nalezneme v Německu, Francii, Dánsku nebo Velké Británii.