Jelen helyzetben mindennapos téma a földgáz hiánya és hihetetlenül magas ára. A hírekben nem igazán hallani arról, hogy Dánia, egy kb. 5,9 milliós, 42.933 négyzetkilométeres (Magyarország 94.034 km²) ország mintha nem túlzottan aggódna a jelen energiaellátás miatt.

Ami tény és való, hogy az EU-n belül tejtermékek terén és sertéstenyésztésben dobogós helyet foglalnak el, s ebből következik a jelentős állati eredetű trágyamennyiség, amelyből felszabaduló biogáz bizony 25-ször erősebben szennyező, üvegházhatású, mint a szén-dioxid! Ellenben a dánoknak van 15 biogázerőművük, ahol az állati ürüléket hasznosítják, sőt ezek egy részét bekeverve a háztartási és ipari gázhálózatokba szintén eljut. Sőt, még gázüzemű járművekbe, mezőgazdasági gépekbe is lehetne tankolni.


Mi a megújuló (föld)gáz?

Az észak-amerikai megnevezés kissé megtévesztő, az RNG (Renewabel Natural Gas - megújuló földgáz) valójában biogázt takar, amit itt Európában CBG-nek ismerhetünk (Compressed Biogas), a CNG mintájára. Fura csavar számunkra, hogy még jó 20 éve is a "gas" önmagában a "normál benzint" jelentette az USA-ban!

A megújuló földgázt vagy RNG-t ott biometánnak vagy feljavított biogáznak is nevezik, de maradjunk a CBG-nél, mert ez az európai hivatalos kifejezés, és a haszonjárműgyártók sajtóanyagaiban, műszaki leírásaiban szintén ezzel a rövidítéssel találkozhatunk.

Trágyából üzemanyag

Az anaerob emésztés egy olyan folyamat, amelyben a baktériumok lebontják a szerves anyagokat, biogázt termelnek. A biogáz azonban csak kisebb tisztítást követően alkalmas hő- és villamosenergia-termelésre. A további finomítás eltávolítja az olyan szennyeződéseket, mint a CO₂ és a nitrogén. Ekkor a biogáz megújuló "földgázzá" válik – szinte tiszta metánná.

Számos alkalmazás esetében a megújuló gáz funkcionálisan megegyezik a hagyományos földgázzal. A legtöbb földgázelosztó hálózat lehetővé teszi a megújuló biogáz bekeverését, és a földgázmotorok is ezt használják. (Zalaegerszegen a városi buszok a helyi szennyvíztelephez kapcsolódó biometán-létesítményél tankolnak. - A szerző.)

Íme néhány a biogáztermelő baktériumok táplálására használt szerves anyag fő forrásai közül:

A hulladéklerakókban lerakott szerves anyagok hajlamosak spontán erjedni. Az így keletkező biogáz-kibocsátás a Környezetvédelmi Ügynökség szerint az Egyesült Államokban az ember által okozott metánkibocsátás közel egyötödét teszi ki. A metán valójában 25-ször annyira üvegházhatású, mint a CO₂. Nemcsak nagyszerű üzemanyagforrás, de a hulladéklerakókban keletkező metán felfogása, elkülönítése megakadályozhatná az erős üvegházhatású gázok kibocsátását is.

A szarvasmarha- és csirkefarmok általában nagy mennyiségű trágyát termelnek – ez remek csemege az anaerob emésztésért felelős baktériumoknak. Az ipari biogáztermelés a trágyából történik, például nagy, légmentesen lezárt erjesztőtartályok, úgynevezett fermentorok segítségével.

A szennyvíztisztító telepeken sok iszap keletkezik. Ez alapvetően az, ami a szennyvízből megmarad, miután a tiszta víz nagy részét eltávolították. A szennyvíziszapot általában hulladéklerakóba szállítják vagy néha műtrágyaként használják; de magas szervesanyag-tartalma miatt biogáz előállításához is szolgálhat alapanyagként. Sok szennyvíztisztító telep teszi ezt, és a biogázt maga is felhasználja, például erjesztőmedencék fűtésére.

A Cummins gázüzemű motorjai:

Cummins

ISB6.7N, 6,7 literes – fotó: www.cummins.com

Cummins

L9N, 9 literes – fotó: www.cummins.com

Cummins

X15N, 15 literes – fotó: www.cummins.com

Milyen előnyei vannak a megújuló biogáznak a gázüzemű motorok esetében?

Motorban használva a földgáz hasonló teljesítményjellemzőkkel rendelkezik, mint a dízel, de csendesebb és sokkal tisztább. Egyszerűsített utókezelő rendszerei közel nulla NOx-szintet eredményeznek. A földgáz azonban továbbra is fosszilis tüzelőanyag, és használata mindig CO₂-kibocsátással jár, és itt mutatkoznak meg a CBG további előnyei.

Az CBG szén-dioxid-tartalma ezzel szemben nem fosszilis, az elégetése így szén-dioxid-semleges, mivel nem ad hozzá szenet a légkörhöz. Ha a teljes, kerekek szén-dioxid-kibocsátását figyelembe vesszük, az CBG használata rendkívül alacsony szén-dioxid-kibocsátású marad. Egyes esetekben, például a hulladéklerakó-gáz felhasználásakor, akár szén-dioxid-negatív is lehet, ahogyan azt korábban említettük.

Akár hő- és villamosenergia-termelésre, akár járműflotta vagy géppark meghajtására használják, a CBG hozzájárul a nettó szén-dioxid-kibocsátás csökkentéséhez. A CBG az Egyesült Államokban a megújuló üzemanyagokra vonatkozó szabvány szerint fejlett bioüzemanyagnak minősül, ami hozzájárul a gázüzemű motorok megújuló jövőnkben betöltött szerepéhez.

A biogáz előállításának egyéb előnyei is vannak. Miután a baktériumok végeztek és a vizet eltávolították, az emésztőkben visszamaradó szilárd anyagot trágyaként, mulcsként vagy állati alomként lehet felhasználni. A kutatók még azt is vizsgálják, hogy ezeket a szilárd anyagokat etanol előállítására is fel lehet-e használni – így még több energiát lehetne kipréselni az eredeti alapanyagból.

A vidéki területek gazdasága a biogáz előállításával most már a mezőgazdaságon túlmutatóan is diverzifikálható. Sok gazdálkodó befektetett emésztőberendezésekbe, és így képes biogázt termelni és értékesíteni. A földgázelosztó hálózatok által el nem ért vidéki területeken ez lehetővé tenné a biogázellátást és annak felhasználását.

Az Indiana állambeli Fair Oaks Farmon, egy nagy tejüzemben, a biogázt a helyszínen állítják elő és tankolják a gazdaság tehergépkocsijaiba, amelyekkel a megtermelt tejet szállítják a fogyasztóknak. A tejszállító teherautók a Cummins 9 literes ISL G földgázmotorjaival működnek. A CBG-t más járművekben is használják, mint például tranzit- és iskolabuszok, valamint áruterítő gépkocsikban.

Hogyan viszonyul a CBG más üzemanyagokhoz?

A földgázüzemű járművek többek között tisztábbak, csendesebbek és kevesebb karbantartást igényelnek, mint a dízelüzemű járművek, alacsony szén-dioxid-kibocsátásúak, sőt néha szén-dioxid-negatívak. A kereskedelmi alkalmazásokban a CBG lehet a legszélesebb körben használt alternatív üzemanyag.

Az NGVAmerica, a földgázüzemű járművekben való felhasználását támogató kereskedelmi szövetség jelentése szerint 2021-ben már a közúti gázfelhasználás 64%-át tette ki a sűrített biogáz. Biztonságos, hatékony és viszonylag megfizethető, de a földgázüzemű motorokra áttérni kívánó flottakezelőknek néhány dolgot meg kell fontolniuk.

Az egyik a CBG-vel kapcsolatban az, hogy van-e elegendő mennyiség a kereskedelmi mobilitás igényeinek kielégítésére. Bár a biogáz nem tudja kielégíteni az emberiség összes energiaszükségletét, képes szerepet játszani a kiválasztott kereskedelmi mobilitási alkalmazások szén-dioxid-mentesítésében.

Az elmúlt néhány évben nőtt a biogáztermelés, és ez a tendencia várhatóan a szegmensben az egyik leggyorsabb ütemben növekvő üzemanyag-előállítással folytatódik. A Nemzetközi Energiaügynökség szerint a CBG 2020-ban a bioüzemanyag-termelés 1%-át tette ki, és 2050-re várhatóan 20%-ra nő.

Természetesen a mezőgazdasági gépek terén sem lenne esélytelen, de a dízelekéhez hasonló üzemórához elegendő gázmennyiség elhelyezése bizony nem kis kihívás.

Forrás: www.cummins.com