Objavljeno: 16.2.2023.
Članak uredila i objavila: Andrea Božić
Bioplin je plinska smjesa metana (60 do 70 %), ugljikovog dioksida (30 do 40 %) te ostalih plinova, najčešće sumporovodika, sumporovog dioksida ili vodika. Proizvodnja bioplina osigurava dobivanje energije, no uz smanjenu emisiju CO2 i metana u okoliš te smanjenu energetsku ovisnost o uvoznim izvorima energije.
Proizvodnja bioplina provodi se u zatvorenim jedinicama, tzv. digestorima, koji su dizajnirani i izrađeni u različitim veličinama i oblicima, ovisno o vrsti sirovine i količini punjenja. Takvi digestorski spremnici sadrže složene bakterijske kulture koje razgrađuju otpad za proizvodnju bioplina i digestata, koji su krajnji produkti procesa anaerobne digestije. Kako bi se proces iskoristio u potpunosti, dobiveni se digestat prenosi do kruto-tekućeg separatora, u kojemu se tekući dio koristi kao gnojivo, dok se iz krutog dijela dobivaju korisniji produkti. Kao i prirodni plin, energija sadržana u bioplinu može se koristiti za proizvodnju toplinske i električne energije. Među bitnijim čimbenicima, koji utječu na proces anaerobne digestije, valja istaknuti temperaturu. Anaerobna se digestija može provoditi u psihrofilnim (0-20 °C), mezofilnim (20- 45 °C) ili u termofilnim (45-90 °C) uvjetima. Bioplin se može dobiti iz otpadnih sirovina, koje je lako pronaći u prirodi. Među takvim sirovinama valja istaknuti izmet domaćih životinja. Stoka proizvodi veliku količinu otpada, tekuće ili polutekuće konzistencije, iz kojih je moguće, na godišnjoj razini, dobiti prihvatljivu količinu bioplina.
Kako bi proces proizvodnje bioplina bio moguć, potrebno je, na pravilan način, dizajnirati funkcionalni fermentor. Od fermentora se zahtjeva da: budu nepropusni za zrak i svjetlo, kao i za vodu i plinove, da bude postignuta željena radna temperatura te da se ona može lako regulirati, da se vrijeme zadržavanja supstrata može predvidjeti. Također, potrebno je spriječiti dovođenje hladnoće, kao i pretjerano dovođenje supstrata. Miješanje mora biti takvo da ne dođe do formiranja slojeva te ulaz i izlaz dobivenih produkata mora biti osiguran.
Da bi se bioplin, s ekonomskog stanovišta, isplatio proizvoditi, potrebno je zadovoljiti nekoliko uvjeta. Pri proizvodnji bioplina potrebno je ukloniti tvari toksičnog djelovanja, pružiti opskrbu sirovinama tijekom cijele godine te je nužno prisustvo tvari, koje se mikrobima mogu razgraditi. Također, bioplin se može pročistiti uklanjanjem inertnih ili manje vrijednih plinova, poput ugljikovog dioksida, sumporovodika, vodene pare, te takvim procesom nastaje obnovljivi prirodni plin (eng. Renewable Natural Gas, RNG). Obnovljivi se plin može prodavati i koristiti u distribucijskom sustavu prirodnog plina, koristiti kao gorivo za vozila ili obrađivati za proizvodnju alternativnih goriva, energenata ili drugih biokemikalija i bioproizvoda.
Ovakav proces proizvodnje bioplina, obnovljivog izvora energije, nudi nekoliko ekoloških, poljoprivrednih i ekonomskih koristi kroz poboljšanu kvalitetu gnojiva, značajno smanjenje neugodnih mirisa te inaktivaciju patogena.
Piše: Petra Vukovinski, univ. bacc. appl. chem.
Izvori:
1. https://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?ID=7792
2. https://www.renergon-biogas.com/en/biogas-digester-explained/
3. Ošlaj, M., Muršec, B., Biogas as a renewable energy source, University of Maribor, Faculty of Agriculture and Life Sciences, Pivola, 2010.
