Bioplynka Traditional Cache
-
Difficulty:
-
-
Terrain:
-
Size: 
(micro)
Please note Use of geocaching.com services is subject to the terms and conditions
in our disclaimer.
Bioplynové stanice rostou jako houby po dešti a s nimi i fámy a předsudky o jejich vlivu na životní prostředí, produkci zápachu a dalších negativních dopadech na okolí. Pokusil jsem se nastínit problematiku výroby a využití bioplynu, vy si udělejte vlastní názor. Porovnejte to například s neřízenou fermentací na polním hnojišti.
Jak už jméno samo nechá tušit, vzniká „bio“-plyn v biologickém procesu. Při něm dochází bez přístupu kyslíku k vytvoření směsice plynu z organické hmoty. V přírodě se tak děje například v rašeliništích, na dně jezer, či v bachoru přežvýkavců. V průmyslových podmínkách probíhá v tzv. fermentoru. Vytvořená směsice plynů se nazývá bioplyn. Je to bezbarvý plyn skládající se hlavně z methanu (cca 60%) a oxidu uhličitého (cca 40%). Bioplyn může ovšem obsahovat ještě malá množství N2, H2S, NH3, H2O, etanu a nižších uhlovodíku.
Proces můžeme rozdělit do 4 hlavních fází:
- Hydrolýza: působením enzymů dochází k rozkladu organické hmoty na jednodušší sloučeniny
- Acidogeneze: dochází k hydrolytickému štěpení makromolekulárních látek především na mastné kyseliny a alkoholy.
- Acetogeneze: dochází k dalšímu rozkladu kyselin a alkoholu za produkce kyseliny octové.
- Methanogeneze: závěrečný krok anaerobního rozkladu, kdy z kyseliny octové, H2 a CO2 vzniká methan – CH4, tento krok provádějí methanogenní bakterie. Tyto bakterie jsou, pro celý proces nejdůležitější, jsou citlivé především na náhlé změny teplot, pH, oxidačního potenciálu a další inhibiční vlivy.
Metanové bakterie (rozhodující o zdárném průběhu výroby bioplynu) patří k nejstarším živočichům na planetě a vznikly zřejmě před třemi až ctyřmi miliardami let, tedy předtím? než se vytvořila námi známá atmosféra. Z tohoto důvodu jsou tyto bakterie ještě dnes odkázány na prostředí, kde se nevyskytuje žádný kyslík. Jejich požadavky na prostředí jsou však mnohem širší. Teplota v rozmezí mezi 32 - 42 C°. Fermentor je proto nutné vytápět, například odpadním teplem z motoru. Nebezpečí pro ně znamenají antibiotika, desinfekční prostředky, rozpouštědla, herbicidy, soli nebo těžké kovy, které mohou rozkladný proces zabrzdit již v nepatrných množstvích. „Krmení“ fermentoru (plnění a doplňování materiálu) je velice citlivé a jeho nezvládnutí může vést ke zhroucení celého procesu fermentace.
Energetické využití bioplynu: obecně ho lze využívat mnoha způsoby. Z hlediska aktuálních podmínek na trhu s energiemi v ČR se bioplyn nejčastěji používá pro kombinovanou výrobu elektřiny a tepla v tzv. kogeneračních jednotkách v kterých vzniká elektrická energie stejným způsobem jako v jiných elektrárnách - roztočením elektrického generátoru, a to pomocí pístového spalovacího motoru. Teplo, které se ve spalovacím motoru uvolňuje, je prostřednictvím chlazení motoru, oleje a spalin efektivně využíváno a díky tomu se účinnost kogeneracních jednotek pohybuje v rozmezí 90 - 96 %.
Vedlejším produktem je stabilizovaný anaerobní materiál (fermentacní zbytek, digestát, fermentát), který je v současné době asi nejvíce využíván jako hnojivo. Pro zemědělce je to důležité, neboť jim odpadá starost s polními hnojišti a problémy s tím spojenými. Významné je i to, že dochází ke snížení produkce skleníkových plynu. Kontrolovaná fermentace kejdy nebo kompostovatelných odpadu zabraňuje unikání škodlivých plynů, jako je metan, do ovzduší.
Princip výroby a využití bioplynu, tak jak jsme ho popsali, se zdá být jednoduchý, ale ve skutečnosti se jedná o velmi sofistikovanou technologii od samotného přísunu organické hmoty, přes vlastní výrobu bioplynu, jeho uskladnění, úpravu, speciální spalovací motor s generátorem pro výrobu elektřiny, až po regulaci výroby elektřiny a její dodávku do sítě.
Additional Hints
(Decrypt)
arbqlz