Odluka o uporabi plina utječe na gotovo cijelo postrojenje: razinu čišćenja, potrebne spremnike, priključke, vlastitu potrošnju energije i način ostvarivanja prihoda. Zato se ne bira samo uređaj, nego cijeli lanac od proizvodnje plina do krajnjeg kupca energije.
Najkraći put: izravna proizvodnja topline
Nakon uklanjanja kondenzata, čestica i sumporovodika bioplin se može spaljivati u prilagođenom kotlu, plameniku ili sušari. Dobivena toplina koristi se za grijanje digestora i objekata, toplu vodu, sušenje ili proizvodnju pare. Oprema je u pravilu jednostavnija od sustava za proizvodnju električne energije, ali projekt mora imati dovoljno velik i stabilan toplinski potrošač.
Kogeneracija: električna energija i korisna toplina
Najpoznatiji put je plinski motor povezan s generatorom. Električna energija troši se na lokaciji ili predaje u mrežu, a toplina rashladnog sustava i ispušnih plinova vraća se digestoru ili drugom potrošaču. Dobra ukupna iskoristivost moguća je samo kada se toplina stvarno koristi; hladnjak koji je odbacuje u okoliš ne stvara prihod.
Plinske turbine i mikroplinske turbine
Turbina komprimira zrak, sagorijeva pripremljeni plin i ekspanzijom vrućih plinova pokreće generator. Veće plinske turbine prirodno odgovaraju većim i stabilnijim tokovima goriva, dok se mikroplinske turbine nude u manjim modularnim jedinicama. Njihov ispušni tok može biti vrijedan za paru, procesno grijanje ili sušenje, ali kompresija plina i zahtjevi za čistoću ulaza moraju ući u energetsku bilancu.
Gorive ćelije: elektrokemijska pretvorba
Gorive ćelije pretvaraju kemijsku energiju plina u električnu bez klasičnog motora ili turbine. Mogu ponuditi visoku električnu učinkovitost, malo vibracija i niske lokalne emisije, ali su osjetljive na nečistoće. Za njih nije dovoljna samo osnovna obrada bioplina: priprema goriva, reformiranje i servisni koncept dio su jednog sustava.
Trigeneracija: kada je hlađenje stvarni proizvod
Ako lokacija istodobno treba električnu energiju, toplinu i hladnu vodu, dio otpadne topline iz CHP jedinice može pogoniti apsorpcijski rashladni uređaj. Takva trigeneracija može poboljšati ljetnu uporabu topline, primjerice u prehrambenoj industriji ili skladištenju, ali ne stvara besplatno hlađenje: potrebni su odgovarajuća temperatura izvora, rashladni toranj i dovoljno sati rada.
Dorada u biometan
Uklanjanjem većine ugljikova dioksida i nečistoća dobiva se biometan, plin približan prirodnom plinu. Tada se mjesto proizvodnje odvaja od mjesta potrošnje: plin se može utisnuti u mrežu, komprimirati kao Bio-CNG, ukapljiti kao Bio-LNG ili isporučiti industrijskom kupcu. To širi tržište, ali dodaje opremu za pročišćavanje, kompresiju, mjerenje i dokazivanje kvalitete.
Što odlučuje o izboru?
- godišnja količina, tlak i promjenjivost sastava bioplina
- vrijednost električne energije, topline i hlađenja na konkretnoj lokaciji
- udaljenost do plinske mreže, industrijskog kupca ili punionice
- potrebna razina čišćenja i vlastita potrošnja odabranog procesa
- servisna podrška, raspoloživost postrojenja i ugovorni rizik kupca
Najbolje rješenje nije nužno ono s najvećom nazivnom učinkovitošću. Prednost ima lanac koji tijekom cijele godine pouzdano pretvara stvarnu količinu plina u proizvod za koji postoji stabilna potražnja.
Izvori i dodatno čitanje
- U.S. EPA – Biogas Opportunities Roadmap
- U.S. EPA – CHP Technologies
- Europska komisija – 5 things you should know about biogas and biomethane
Članak je informativan. Stvarni izbor zahtijeva analizu plina, energetskih potreba, priključaka, važećih propisa i ponuda proizvođača. Ilustracija prikazuje funkcionalne putove, a ne izvedbeni projekt.