Biogaz, biometan, odpady. Wiedza z jawnych źródeł.

BMP (biochemical methane potential) to maksymalna ilość metanu, jaką można uzyskać z jednostki substratu w beztlenowym teście laboratoryjnym, najczęściej wyrażana w NmL CH₄ na gram suchej masy organicznej (VS).

Test polega na inkubacji próbki z osadem zawierającym mikroorganizmy (inokulum) w kontrolowanej temperaturze i pomiarze produkcji metanu aż do zaniku przyrostu. Wynik opisuje potencjał materiału, a nie wydajność konkretnej instalacji. Służy do porównywania substratów, planowania receptur, oceny podatności na rozkład i sprawdzania efektów obróbki wstępnej.

Biogaz to mieszanina gazów, głównie metanu (CH₄) i dwutlenku węgla (CO₂), powstająca podczas rozkładu materii organicznej przez mikroorganizmy bez dostępu tlenu.

Proces zachodzi naturalnie w bagnach, żwaczu zwierząt i na składowiskach, a w biogazowni jest prowadzony w zamkniętym zbiorniku zwanym fermentorem. Surowcem mogą być gnojowica, kiszonki, odpady z przemysłu spożywczego, bioodpady lub osady ściekowe. Oprócz CH₄ i CO₂ biogaz zawiera ślady siarkowodoru (H₂S), parę wodną i czasem amoniak. To metan jest nośnikiem energii.

Biometan to biogaz oczyszczony i uszlachetniony do jakości gazu ziemnego, w którym metanu jest zwykle ponad 95%, dzięki czemu można go wtłaczać do sieci gazowej, sprężać lub skraplać i stosować tak samo jak gaz kopalny.

Surowy biogaz z fermentacji metanowej zawiera zwykle około połowy metanu, resztę stanowi głównie CO₂ oraz śladowe ilości siarkowodoru, pary wodnej i innych domieszek. Podczas uszlachetniania usuwa się CO₂ i zanieczyszczenia, a gaz dostosowuje do parametrów sieci. Chemicznie biometan nie różni się od metanu z gazu ziemnego; różni się pochodzeniem, bo powstaje z odpadów i produktów ubocznych rolnictwa, bioodpadów lub osadów ściekowych. Dlatego w obrocie liczą się dokumenty potwierdzające pochodzenie, takie jak gwarancje pochodzenia i certyfikaty zrównoważoności.

BioLNG to biometan skroplony przez schłodzenie do około −162 °C, dzięki czemu jego objętość jest około 600 razy mniejsza niż gazu w warunkach otoczenia, co ułatwia transport i magazynowanie.

Skraplanie dotyczy gazu o jakości zgodnej z wymaganiami technicznymi, czyli biometanu, a nie surowego biogazu. W postaci ciekłej gaz przewozi się cysternami kriogenicznymi i magazynuje w izolowanych zbiornikach, a następnie wykorzystuje jako paliwo do ciężarówek, statków i w przemyśle poza zasięgiem sieci gazowej. Z punktu widzenia chemii bioLNG jest tym samym paliwem (głównie metanem) co kopalny LNG, ale pochodzi z biomasy lub odpadów. Jego odnawialny charakter potwierdzają certyfikaty zrównoważoności, a nie właściwości fizyczne.

Biowodór to wodór wytwarzany z biomasy lub odpadów organicznych metodami biologicznymi (np. fermentacja ciemna, fotofermentacja) albo przez reforming biogazu i biometanu.

Nazwa obejmuje różne technologie o różnej dojrzałości. Fermentacja ciemna i fotofermentacja są głównie na etapie badań i demonstracji, a reforming metanu z biogazu opiera się na technologii znanej z gazu ziemnego, zasilanej biometanem. Ocena klimatyczna zależy od źródła surowca, energii procesu i obsługi CO₂. Nie każda technologia jest gotowa komercyjnie.

Energia z odpadów to odzysk energii z odpadów, których nie da się sensownie poddać recyklingowi, i obejmuje termiczne przekształcanie (spalanie), paliwa z odpadów (RDF), gaz składowiskowy, fermentację bioodpadów a także pirolizę i zgazowanie.

Spalarnie odpadów komunalnych produkują ciepło i prąd, paliwo RDF służy w cementowniach i elektrociepłowniach, a gaz składowiskowy i biogaz z fermentacji zasilają silniki lub trafiają do sieci po uszlachetnieniu. Piroliza i zgazowanie to technologie zaawansowane, w których odpady rozkłada się w warunkach ograniczonego dostępu tlenu. W hierarchii postępowania z odpadami odzysk energii stoi niżej niż recykling, dlatego ma służyć frakcjom, które nie nadają się do recyklingu. Wymaga też rygorystycznych norm emisyjnych.

Bioodpady z brązowego pojemnika trafiają do instalacji przetwarzania bioodpadów, czyli kompostowni albo biogazowni, gdzie są oczyszczane z zanieczyszczeń i przekształcane w kompost lub w biogaz i poferment.

Po odbiorze odpady są ważone i ewidencjonowane, a następnie w instalacji usuwa się zanieczyszczenia, takie jak plastik, szkło czy metale, i rozdrabnia masę. W kompostowni materiał jest napowietrzany i stabilizowany, a w biogazowni fermentowany bez dostępu tlenu; powstaje biogaz, który można zamienić w prąd, ciepło lub biometan, oraz poferment, który po dalszej obróbce bywa wykorzystywany jako nawóz lub środek poprawiający glebę. Zanieczyszczenia i frakcje nienadające się do przetworzenia są kierowane do dalszego zagospodarowania, np. do spalarni. Jakość selektywnej zbiórki bezpośrednio wpływa na wartość produktu końcowego.

Biometanownia wymaga zwykle zestawu zgód: zgodności lokalizacji z planem lub decyzją o warunkach zabudowy, decyzji o środowiskowych uwarunkowaniach, pozwolenia na budowę, warunków przyłączenia do sieci oraz zezwoleń związanych z odpadami i emisjami.

Dokładny zestaw zależy od rodzaju substratów, mocy i lokalizacji. Przy przetwarzaniu odpadów potrzebne jest zezwolenie na przetwarzanie odpadów lub wpis do rejestru BDO, a powyżej progów z dyrektywy IED także pozwolenie zintegrowane. Ponadto uzgodnienia pożarowe i wybuchowe (ATEX), odbiory dozoru technicznego dla urządzeń ciśnieniowych, a po wybudowaniu zawiadomienie lub pozwolenie na użytkowanie. Działalność w zakresie biogazu rolniczego wymaga wpisu do rejestru wytwórców biogazu rolniczego prowadzonego przez KOWR, a wsparcie biometanu wiąże się z zaświadczeniami Prezesa URE. To informacja ogólna, nie porada prawna; zakres zgód ustala się indywidualnie.