Biogaz do czego służy i jakie ma zastosowanie?

Biogaz stanowi jedno z kluczowych odnawialnych źródeł energii, wykorzystywanych zarówno w sektorze rolnym, przemysłowym jak i komunalnym. Dzięki fermentacji metanowej materii organicznej możliwe jest uzyskanie cennego paliwa, które znajduje szerokie zastosowanie w produkcji energii oraz ochronie środowiska^[1][4][5].

Biogaz – definicja i główne właściwości

Biogaz to mieszanina gazów powstających podczas beztlenowego rozkładu materii organicznej, określanego jako fermentacja metanowa^[3][4][5]. Proces ten zachodzi pod wpływem mikroorganizmów rozkładających surowce takie jak odpady roślinne, gnojowica, resztki kuchenne czy osady ściekowe

Najważniejszym składnikiem biogazu jest metan (CH4), który zwykle stanowi 50-70% objętości, co sprawia, że biogaz jest bezbarwny i bezwonny oraz posiada wysoką wartość opałową^[4][5]. Oprócz metanu w biogazie znajdują się także dwutlenek węgla i niewielkie ilości gazów śladowych^[4].

Produkcja biogazu odbywa się w szczelnych zbiornikach (biogazowniach), co pozwala na kontrolę ilości wyprodukowanego gazu, minimalizację emisji metanu do atmosfery oraz redukcję uciążliwych zapachów^[1][7].

Sposoby wykorzystania biogazu

Najważniejsze zastosowanie biogazu dotyczy produkcji energii elektrycznej i cieplnej, realizowanej poprzez tzw. kogenerację^[2][3][4][5]. Kogeneracja pozwala na efektywne spalanie biogazu w silnikach lub turbinach, gdzie równocześnie uzyskuje się prąd i ciepło do lokalnych potrzeb

Oczyszczony biogaz – tzw. biometan – wykorzystywany jest jako paliwo do pojazdów (bio-CNG) i może być wtłaczany do sieci gazowych, zastępując konwencjonalny gaz ziemny^[1][3][4][9].

Biogaz, a po jego oczyszczeniu również biometan, znajduje również zastosowanie w miejskich sieciach ciepłowniczych oraz służy do zasilania gospodarstw rolnych, zakładów przemysłowych oraz produkcji biopaliw^[1][2][3][4].

Dodatkowo, wykorzystanie biogazu wspiera efektywne zarządzanie odpadami organicznymi i umożliwia wdrażanie strategii gospodarki cyrkularnej^[1][5][7].

Proces powstawania biogazu oraz kluczowe etapy technologiczne

Fermentacja metanowa polega na beztlenowym rozkładzie związków organicznych przez wyspecjalizowane mikroorganizmy^[5][7]. Początkowo substraty ulegają fermentacji kwasowej do kwasów organicznych, które następnie przekształcane są w metan i dwutlenek węgla

Bezpieczna i wydajna produkcja biogazu przebiega w zamkniętych fermentorach, gdzie ściśle kontrolowane są warunki środowiskowe takie jak temperatura i wilgotność^[5][7]. Substraty (np. gnojowica, kiszonka kukurydzy) podlegają rozkładowi producentów metanu, a powstały gaz trafia do systemów kogeneracyjnych lub oczyszczających

Systemy oczyszczania umożliwiają uzyskanie biometanu, który odpowiada parametrom gazu ziemnego^[3][4][9]. Wyprodukowana energia elektryczna wykorzystywana jest lokalnie lub kierowana do sieci, natomiast ciepło znajdują zastosowanie w ogrzewaniu budynków^[5].

Wpływ biogazu na środowisko i gospodarkę

Produkcja i wykorzystywanie biogazu to skuteczny sposób na ograniczenie emisji gazów cieplarnianych, zwłaszcza metanu, który powstawałby w procesie gnilnym niekontrolowanej fermentacji odpadów organicznych^[1][5][7]. Zastosowanie biogazu minimalizuje także problem uciążliwych odorów w gospodarce odpadami^[1]

Utylizacja odpadów organicznych przy jednoczesnej produkcji energii wspiera rozwój lokalnej gospodarki i zmniejsza zależność od paliw kopalnych^[5][9]. Biogazownie poprawiają bezpieczeństwo energetyczne regionów wiejskich i miejskich oraz zwiększają efektywność gospodarowania odpadami organicznymi

Biogazownie rolnicze i ich rola w Polsce

W Polsce dynamicznie rozwija się sektor biogazowni rolniczych, które bazują na lokalnych surowcach jak kiszonka kukurydzy, gnojowica czy odpady spożywcze. Takie instalacje umożliwiają gospodarstwom własną produkcję energii oraz sprzedaż jej nadwyżek do sieci^[5][6].

Najbardziej ekonomiczne jest wykorzystanie kogeneracji, pozwalającej na samowystarczalność energetyczną gospodarstw i poprawę efektywności środowiskowej działalności rolniczej^[5][6]. Istnieje także potencjał inwestycyjny związany z przetwarzaniem odpadów rolnych i produkcją biometanu do lokalnych sieci gazowych

Nowe trendy i perspektywy rozwoju biogazu

Rośnie znaczenie oczyszczania biogazu do biometanu i jego wykorzystania jako paliwa w transporcie (bio-CNG) oraz zamiennika gazu ziemnego. Trend ten wpisuje się w strategie dekarbonizacji i budowania niezależności energetycznej^[3][4][9].

Potencjał biogazu potwierdzają międzynarodowe analizy – przykładowo w Wielkiej Brytanii produkcja biometanu mogłaby pokryć aż 17% zapotrzebowania na paliwa samochodowe^[4]. Wdrożenie technologii biogazowych wspiera realizację celów środowiskowych i gospodarczych

Podsumowanie

Biogaz to odnawialne źródło energii pozyskiwane w wyniku fermentacji metanowej biomasy i odpadów organicznych. Kluczowe zastosowania obejmują produkcję energii elektrycznej i cieplnej, oczyszczanie do biometanu jako paliwa oraz wsparcie gospodarki odpadami. Wdrażanie biogazu przyczynia się do ochrony środowiska, zwiększenia bezpieczeństwa energetycznego i rozwoju lokalnych gospodarek^{[1][2][3][4][5][6][7][8][9]}

Źródła:

• [1] https://i-maximum.pl/sng-lpg-blog/what-is-biogas/630062296
• [2] https://eneria.pl/blog/biogazownie-czyli-energia-z-natury/
• [3] https://magazynbiomasa.pl/co-to-jest-biogaz-definicja-powstawanie-i-zagospodarowanie/
• [4] https://pl.wikipedia.org/wiki/Biogaz
• [5] https://www.bosbank.pl/EKO/tresci-ekologiczne/zasady-dzialania-biogazowni
• [6] https://codozasady.pl/p/biogazownie-rolnicze-co-trzeba-wiedziec-w-2024-r-
• [7] http://www.acta-agrophysica.org/pdf-147345-73074?filename=Biogaz+_+wytwarzanie+i.pdf
• [8] https://ieo.pl/dokumenty/obszary_badan/Biogaz%20-%20Produkcja%20Wykorzystywanie.pdf
• [9] https://zainwestujwekologie.pl/biogaz-do-czego-sluzy-kluczowe-zastosowania-i-korzysci-dla-srodowiska-i-gospodarki/