Německo: Jak vyrábět z biologického odpadu elektřinu

Výstavbou víc než čtyř tisíc bioplynových jednotek by mohlo být pokryto zhruba deset procent současného německého jaderného výkonu.

 | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy foto: © ČESKÁ POZICE, Richard CortésČeská pozice

Možná to znáte z povinné školní četby: malý sedlák pinožící se na kousku pole a vybavený jedním koněm, dvěma kravkami a fůrou dětí. Říkáte si, co to má společného s energetikou? Mnoho. Onen sedláček stejně jako každý dbalý hospodář nevyhodil nic, co bylo k užitku. Krávy pečlivě ošetřoval, a ty mu dávaly nejen mléko, ale i cosi zemitějšího, co mohl vyvézt na své pole, aby bylo více úrody. Nenazýval to samozřejmě biomasou, nýbrž hnojem.

Od těch dob uplynuly desítky let, překulilo se 20. století a sedláčka abys dnes pohledal. Zato biomasy je čím dál víc, a nejen v původní podobě. Lány jsou rozlehlé, chemie mocná a původní „dárek“ od krávy potěší již jen několik zarytých zahrádkářů či biofarmářů. Jinak je na obtíž, neboť i z chovu skotu se stal – s prominutím – průmysl. K tomu přidejme tuny prasečí kejdy, kterou by však žádný řádný hospodář na pole nevylil ani omylem. A stále není konec. Tuny prošlých potravin, zbytky jídel od všelijakých stolů i obsah čistíren odpadních vod jsou problémy, které je nutné spolehlivě likvidovat. Je nasnadě, že to stojí spoustu peněz.

Tři problémy

Naši němečtí sousedé jsou na tom stejně jako zbytek Evropy. Rozdíl je v tom, že zatímco zářící tvář sedláčka vítají, zářící elektrárny jim přestaly jít pod fousy. Hledají tedy cesty, jak nahradit ztráty ve výrobě elektřiny v důsledku odstavení jaderných elektráren.

Štěpek, šťovík a jiného rychle rostoucí býlí není jediná biomasa, kterou lze energeticky využívatKaždý si hned vzpomene na trojici plyn – vítr – slunce a královnu Úsporu. A také na biomasu, kterou si u nás zatím redukujeme na spalování všelijaký štěpek, šťovíku a jiného rychle rostoucího býlí. Není to však jediná biomasa, kterou lze energeticky využívat. A již jsem se o tom zmínil. Připomíná to trochu krédo manžela tety Kateřiny při výrobě univerzálního mýdla „vyrobeného z bezcenného svinstva nepatrnými výrobními náklady, ale výsledek: skvost!“ S náklady to sice trochu kulhá, protože nejsou nepatrné, ale výsledek je opravdu výtečný. O co vlastně jde?

Většinu biologického odpadu – i velice nevábného – lze fermentovat. Tím vzniká jednak použitelné hnojivo, jednak – a to především – metan, plyn, který lze snadno zaměňovat za zemní. Technologie je známá dlouhou dobu a měla úskalí, která jsou však dnes vyřešená. Původní produkci plynu doprovázel ošklivý zápach, vždyť fermentace je jen nóbl název pro hnití, byť řízené. Druhou potíží byla vysoká chemická agresivita rozkládané substance vyžadující speciální materiály jak fermentačních tanků, tak navazujících zařízení. Třetím problémem bylo sušení a čištění produkovaného metanu, aby odpovídal parametrům zemního plynu.

Stejně jako Temelín

Tyto problémy byly úspěšně vyřešené a na našem území pracuje několik desítek bioplynových stanic různých výkonů. Vyrobený plyn lze prodávat do veřejné sítě, vytápět jím, vyrábět elektrickou energii – třeba najednou v kombinovaných cyklech – nebo pohánět automobily či zemědělské stroje. Stejně jako v případě zemního plynu.

Přesunem biomasy z kategorie „problém“ do kategorie „výroba energie“ se uvolní finanční prostředky nutné na výstavbu nových bioplynových stanic

Je-li u nás biotechnologie založená na produkci metanu z odpadu stále záležitostí jistého fandovství, u našich německých sousedů na to jdou – jak jinak – z gruntu. Předpoklad výstavby víc než čtyř tisíc bioplynových jednotek je velkou výzvou jak technologům, tak stavebním společnostem. Vezměme si například bioplynovou jednotku vybavenou kogenerací o středním výkonu, jaká se vyskytuje i u nás. Instalovaný elektrický výkon přesahuje pět set, tepelný se blíží šesti stům kilowattů (kW). Ročně taková jednotka vyrobí 3,8 tisíce megawatthodin (MWh) elektřiny a 14,6 tisíce gigajoulů (GJ) tepla.

Pokud by Německo stavělo pouze středně velké jednotky, o čemž lze pochybovat, získalo by touto cestou elektrárenský výkon přes dva tisíce a tepelný 2,4 tisíce megawattů (MW). Je tedy zřejmé, že bioplyn německou energetiku nespasí, ale přece jen pomůže. Pro srovnání, tyto stanice představují nově instalovaný výkon odpovídající Jaderné elektrárně Temelín. V zásadě by tím mohlo být pokryto zhruba deset procent současného jaderného výkonu v Německu.

Výhoda skladovatelnosti

Lepší zprávou je podstatná změna v nakládání s biologickým odpadem. Každý farmář potvrdí, jak finančně náročným martyriem je likvidace „finálních produktů metabolismu“ ve velkochovech prasat. A to je jen jeden příklad z mnoha. Pokud by se z výstavby bioplynových stanic stal ucelený program respektující lokální specifika vzniku bioodpadu, bylo by snadné významně snížit náklady, jež jsou dnes třeba na jejich účinnou likvidaci. Přesunem biomasy z kategorie „problém“ do kategorie „výroba energie“ se uvolní finanční prostředky nutné na výstavbu nových bioplynových stanic.

Jednou z nesporných výhod plynných paliv je jejich skladovatelnost. Někteří si určitě pamatují mohutné válce plynojemů na periferiích větších měst. Bioplynové stanice také mohou – stejně jako dřívější plynárny – vyrobený metan efektivně uskladňovat. Návazná výroba elektřiny a tepla tím přestává bezprostředně záviset na momentálním provozu stanice.

Zdá se, že „bioenergetika“ má před sebou slibnou budoucnost. Teď ještě abychom měli dost příhodných odpadů…