Proces proizvodnje bioplina
Proizvodnja bioplina je jednostavan proces.
Odvija u zatvorenom sustavu nazvanom bioplinsko postrojenje ili fermentor.
Tipično bioplinsko postrojenje sastoji se od četiri glavna dijela: ulaznog sustava, fermentora, spremnika plina i izlaznog sustava. Sustav fermentora zahtijeva stalan dovod kisika (O₂), dok se komprimirani zrak može koristiti u drugim dijelovima postrojenja.
Pogledajmo detaljno kako se bioplin proizvodi i koju ulogu komprimirani zrak i kisik imaju u svakom koraku procesa.
Sve počinje u ulaznom sustavu, gdje se u bioplinsko postrojenje unosi organska tvar, poznata i kao supstrat. Supstrat može uključivati:
poljoprivredni otpad,
životinjski otpad,
otpad od hrane i
mulj iz pročistača otpadnih voda.
Fermentor je srce bioplinskog postrojenja. U njemu se odvija proces anaerobne digestije u spremniku koji je potpuno zatvoren od svjetla i zraka, čime se stvara okruženje bez kisika.
Supstrat se miješa s vodom i zagrijava na optimalnu temperaturu kako bi se potaknuo rast mikroorganizama koji proizvode metan (CH₄). Kako bakterije razgrađuju organsku tvar, bioplin se skuplja u gornjem dijelu fermentora.
Bioplin se uglavnom sastoji od metana (CH₄) i ugljičnog dioksida (CO₂), kao i drugih plinova poput vodika (H₂), dušika (N₂) i vodikovog sulfida (H₂S).
Potonji je neželjeni nusproizvod proizvodnje bioplina koji je potrebno ukloniti.
Nastali bioplin se skladišti u spremniku plina prije daljnje obrade.
Ovaj sustav odgovoran je za čišćenje i nadogradnju bioplina prije nego što se upotrijebi kao gorivo. U izlaznom sustavu bioplin se može iskoristiti na jedan od dva načina.
Prvo, može se usmjeriti u plinski motor spojen na generator kako bi se proizvela električna energija ili toplina. Druga mogućnost je transport u postrojenje za obradu plina, gdje se bioplin nadograđuje u biometan — pročišćeni oblik bioplina koji je kemijski identičan prirodnom plinu.
Bioplin je mješavina ugljičnog dioksida (CO₂) i metana (CH₄), koja može sadržavati i druge plinove poput vodikovog sulfida (H₂S), dušika (N₂), kisika (O₂), vodika (H₂) te hlapivih organskih spojeva (VOC). Ovaj bioplin može se nadograditi u biometan (sadržaj CH₄ u bioplinu) korištenjem različitih procesa, kao što su vodeno ispiranje, aminsko ispiranje, membrane, PSA (Pressure Swing Adsorption) i kriogena destilacija. Sve ove metode nadogradnje zahtijevaju kompresor koji potiskuje i povećava tlak bioplina iz fermentora do procesa nadogradnje, obično s atmosferskog tlaka na oko 15 bar(g).
To se može postići pomoću Atlas Copco GG vijčanog kompresora. Nakon nadogradnje, biometan se može ponovno ubrizgati u plinsku mrežu, po potrebi uz dodatni kompresor, ovisno o tlaku plinske mreže. Prema istim računovodstvenim principima kao za zelenu električnu energiju, biometan se može preuzeti iz mreže za punjenje vozila na CNG punionicama koristeći kompresore s izlaznim tlakom do 250 bar(g). To se može postići Atlas Copco CU ili BBR CNG klipnim kompresorima.
Kada se nadogradi u biometan, bioplin se može koristiti kao gorivo u vozilima koja rade na komprimirani prirodni plin (CNG) ili se može ubrizgati u mrežu prirodnog plina.
