Gdzie bakterie wytwarzają prąd

0
1080

Biogazownia do wysoce kompleksowa i wymagająca technologia. Od czasu, gdy w pewnym majątku niedaleko Osnabrück w październiku 2006 powstała elektrownia zasilania biogazem, obaj jej właściciele cały czas się czegoś uczą.

W międzyczasie biogazownia ta obsługuje budynki inwentarskie, sale szkoleniowe i apartamenty wakacyjne. W ten sposób produkowane 800 megawatów ciepła jest sensownie wykorzystywane.

Na początku drogi do produkcji biogazu znajdują się surowce odnawialne. Rosną one na 210 ha wokół majątku i zbiera się je przy pomocy sieczkarni polowych CLAAS. Kukurydza jest przy tym, z dużą przewagą, najbardziej wydajną kulturą. Tona kukurydzy daje około 200 m3 biogazu. Ta sama ilość żyta na zielonkę jedynie 150 m3, a gnojowica tylko 25-30 m3 gazu.

Zaopatrywanie biogazowni przejmuje SCORPION
Zadbać należy także o regularne zaopatrywanie biogazowni w surowiec. Ładowacz teleskopowy SCORPION dostarcza do elektrowni mieszankę, składającą się w 50% z kiszonki z kukurydzy, w 40% z żyta na zielonkę, pozostałe 10% pochodzi z gnojowicy, pompowanej bezpośrednio z okolicznych zabudowań.

Z ruchomej podłogi masa dociera najpierw do tzw. fermentowni, gdzie fermentuje po odessaniu tlenu w stałej temperaturze. Tej stałej temperatury na poziomie 40oC bakterie potrzebują na przekształcenie biomasy w metan i dwutlenek węgla. W pierwszym procesie fermentacji uzyskuje się około 95% gazu, w drugim, dodatkowym bakterie wyciągają z substratu ostatnie procenty.

Biogazownia ma własny telefon
Najmniejsze żywe istoty są wymagające. Jeżeli zbyt gwałtownie zmieni się skład biomasy lub gdy będzie zbyt kwaśna, grozi to wymarciem jednokomórkowców. Dlatego w biogazowi przy każdej usterce wyzwala się alarm, którego sygnał wysyłany jest na telefon komórkowy. W przeciwieństwie do naszych 200 szt. bydła biogazownia ma swój telefon”, mówi zarządca. Jego zwierzęta nie wyciągały go jednak tak często z łóżka w środku nocy.

Na początku projektu elektrownia spalała 105 m3 biogazu na godzinę, produkując energię elektryczną i cieplną. Wydajność produkcji ciepła była przy tym o połowę wyższa niż produkcja prądu. Jeszcze bardziej efektywna i wydajna elektrownia stała się po zainstalowaniu drugiego silnika.

Właśnie w obszarze wykorzystania energii cieplnej w biogazowniach istnieje duże pole do popisu. Energia elektryczna płynie bez problemów do istniejącej sieci. W opisywanym gospodarstwie zainstalowano do tego celu własny transformator. Ciepło natomiast można jak dotąd wykorzystać jedynie w najbliższej okolicy lub odprowadzona, o ile istnieje odpowiednia infrastruktura.

Biogaz się opłaca
Instalacja w pobliżu Osnabrück osiągająca wydajność 450 kW przekracza średnią wydajność osiąganą w Niemczech wynoszącą 350 kW. Na niemieckiej ziemi zbudowano jak dotąd 3600 ekologicznych elektrowni. Jako, że Unia Europejska bardzo promuje pozyskiwanie energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych, przeżywamy boom w zakresie produkcji biogazu i coraz więcej rolników stawia na tę formę produkcji energii.
Olbrzymią zaletą bioenergii jest to, że można nią sterować. Siłę wiatru nie zawsze da się zmierzyć, trzeba wkalkulować zarówno okresy bezwietrzne jak i bardzo silne wiatry.

Bardzo użyteczne przy bioenergii jest to, że poza ciepłem i prądem uzyskuje się dodatkowo wysokowydajny płynny nawóz ze sfermentowanej biomasy, który można wykorzystać do nawożenia pól

Tak działa wytwarzanie bioenergii:
1. Pierwszy rozkład: gnojowica i surowce odnawialne docierają do fermentatora. Tam bakterie rozkładają biomasę na metan i dwutlenek węgla.
2. Dodatkowa fermentacja: w dodatkowym fermentatorze uzyskuje się resztę gazu z biomasy.
3. Spalanie: W elektrowni następuje spalanie gazu. Generator napędza się w ten sposób, aby uzyskać energię cieplną i elektryczną.
4. Oszczędność/Wykorzystanie: Prąd trafia do sieci energetycznej, ciepło można wykorzystać do ogrzania wody, budynków i mieszkań.
5. Utylizacja: Sfermentowana biomasa po jej przygotowaniu trafia na pola jako wysokowartościowy płynny nawóz.

Źródło: CLAAS