Tytuł pozycji:
Ocena wpływu kluczowych czynników na emisję GHG w cyklu życia biometanu
Jednym ze współczesnych problemów społeczeństw rozwiniętych jest generowanie coraz większej ilości odpadów. Odpady te pochodzącą zarówno z gospodarstw domowych, jak też z rolnictwa oraz z różnych gałęzi przemysłu. Znaczną część spośród ogółu odpadów stanowią odpady pochodzenia biologicznego, nadające się do powtórnego wykorzystania. Jednym ze sposobów na zagospodarowanie odpadów o takim statusie może być ich wykorzystanie w procesach fermentacji metanowej, w wyniku której powstaje gaz o wysokiej zawartości metanu. W rezultacie oczyszczenia biogazu otrzymuje się biometan, który może mieć zastosowanie jako surowiec do produkcji energii elektrycznej, ciepła, ale także może być wykorzystany jako paliwo transportowe. W przypadku zastosowania w transporcie i ze względu na biologiczne pochodzenie surowca otwiera to możliwość zaliczenia metanu z biogazu na poczet realizacji Narodowych Celów Wskaźnikowych. Konieczne jest w tym celu spełnienie szeregu wymagań. Poza wymaganiami jakościowymi, które dotyczą finalnego produktu, należy spełnić wymagania w zakresie zrównoważonej produkcji biopaliw. Te z kolei mają związek ze wszystkimi etapami cyklu życia biopaliwa. Szereg tych wymagań dotyczy pochodzenia surowców, z których otrzymano biopaliwo, oraz wymogów w zakresie minimalnego progu ograniczenia emisji gazów cieplarnianych liczonej w cyklu życia. W ramach niniejszej pracy przeanalizowano proces produkcji biometanu pod kątem emisji gazów cieplarnianych (GHG), uwzględniając wszystkie etapy, począwszy od uprawy / zbiórki surowców aż po wytworzenie gotowego produktu (biopaliwa CNG). Dla porównania przyjęto dwa modele, tj. wykorzystanie w biogazowni surowca odpadowego (obornik) i zastosowanie surowca pełnowartościowego (kukurydza). Stosując się do metodyki obliczeń podanej w dyrektywie 2009/28/WE, obliczono poziomy ograniczenia emisji gazów cieplarnianych dla obu surowców. Dodatkowo dla każdego z surowców przeprowadzono dwuwariantową kalkulację zakładającą różne sposoby postępowania z pofermentem. Na podstawie uzyskanych wyników zidentyfikowano kluczowe czynniki mające wpływ na poziom emisyjności procesu produkcji biometanu.
One of the contemporary problems of developed societies is the generation of more and more waste. This waste comes from households but also from agriculture and from various industries. A significant part of the total waste is biological waste, which can be reused. One way to manage waste with this status can be to use it in methane fermentation processes that produces high methane gas. As a result of biogas purification, biomethane is obtained, which can be used as a raw material for the production of electricity and heat, but it also can be used as transport fuel. In the case of use in transport and due to the biological origin of the raw material, this opens the possibility of including methane from biogas in the implementation of National Indicative Targets. To this end, it is necessary to meet a number of requirements. In addition to the quality requirements that apply to the final product, the requirements for sustainable biofuel production should be met. These, in turn, apply to all stages of the biofuel life cycle. a large proportion of these requirements relates to the origin of the raw materials from which the biofuel was obtained and the life cycle requirements for the minimum threshold for reducing greenhouse gas emissions. As part of this study, the biomethane production process was analyzed for GHG emissions, taking into account all stages, from growing/collecting raw materials to producing the finished product (CNG biofuels). For comparison, two models were adopted, i.e. the use of waste raw material (slurry) in a biogas plant or the use of wholesome raw material (maize). By applying the calculation methodology given in Directive 2009/28/EC, the levels of greenhouse gas emission savings for both raw materials were calculated. In addition, a bi-variant calculation was carried out for each raw material, assuming different digestate storage methods. Based on the results obtained, key factors affecting the level of emissivity of the biomethane production process were identified.
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).
