CHP, gorive ćelije ili Bio-LNG – koliko čist bioplin treba pojedinom potrošaču?

Najvažnije pitanje pri projektiranju pročišćavanja nije „koji filter kupiti?“, nego „što će plin pogoniti?“. CHP motor, goriva ćelija, mreža prirodnog plina i Bio-LNG postrojenje imaju različite granice za vlagu, sumpor, CO₂ i tragove. Zato se sustav obrade treba projektirati od krajnjeg proizvoda prema digestoru.

CHP – robustan, ali ne neosjetljiv

Za plinski motor obično su ključni pouzdano uklanjanje kondenzata, dovoljno nizak H₂S i, kod komunalnih plinova, kontrola siloksana. Točne granice određuje proizvođač motora i uvjeti jamstva. Ako plin sadrži puno sumpora, kombinacija predodsumporavanja i završnog ugljena često je ekonomičnija od velikog ugljenog filtera bez prethodne obrade.

Gorive ćelije – duboki polishing

Gorive ćelije mogu biti posebno osjetljive na sumporne spojeve i katalitičke otrove. FuelCell Energy za svoje sustave navodi vlastiti treatment koji uklanja siloksane i sumporne spojeve iz digestorskog plina. Zanimljivo je da njihov carbonate fuel-cell sustav može koristiti bioplin bez obaveznog izdvajanja cjelokupnog CO₂, jer CO₂ sudjeluje u elektrokemijskom procesu. To pokazuje koliko tip gorive ćelije mijenja zahtjeve obrade.

Biometan za mrežu ili CNG

Ovdje se mora ukloniti najveći dio CO₂ i postići lokalna specifikacija za ogrjevnu vrijednost, vlagu, H₂S, kisik i druge komponente. Upgrading se zato kombinira s kontinuiranim analizatorima, off-spec recirkulacijom ili bakljom i mjerno-regulacijskom stanicom.

Bio-LNG – još jedan stupanj dublje

Ukapljivanje traži vrlo duboko uklanjanje komponenti koje bi se pri kriogenim temperaturama smrznule ili stvarale probleme. Bright Renewables navodi da nakon klasičnog upgradinga primjenjuje dodatni TPSA polishing kojim CO₂ spušta na manje od 50 ppm prije ukapljivanja. Osim CO₂, u praksi se kontroliraju voda i drugi tragovi prema specifikaciji liquefaction opreme.

Jedan primjer četiri različita lanca

• CHP: hlađenje/odvajanje vode → H₂S kontrola → po potrebi siloksani/VOC.
• Goriva ćelija: sušenje → vrlo duboka desulfurizacija → uklanjanje siloksana i katalitičkih otrova.
• Mrežni biometan: predobrada → CO₂ upgrading → analiza i polishing prema mrežnoj specifikaciji.
• Bio-LNG: predobrada → upgrading → duboki CO₂/H₂O polishing → ukapljivanje.

Proizvođači i primjeri

FuelCell Energy dobar je primjer integriranog čišćenja za gorivu ćeliju. Bright Renewables pokriva gas treatment, membrane i Bio-LNG polishing. Air Liquide kombinira membranski upgrading s rješenjima za biomethane i liquefaction, dok proizvođači adsorbensa poput DESOTEC, Jacobi i CarboTech ulaze u pretreatment i polishing.