Danas Confenerce CenterPostnaftna tehnologija – zašto, kako i kada

Beograd, 1. dec. 2008

BIOGAS – GORIVO IZ POLJOPRIVREDE ZA ELEKTRIČNU I TOPLOTNU ENERGIJU, OČUVANJE

ŽIVOTNE SREDINE, GASNU MREŽU I GORIVE ĆELIJE

Miloš Tešić

Vojvođanska akademija nauka i umetnosti, Novi Sad

tesic@uns.ns.ac.yu

Biogas – gorivo iz poljoprivrede

• Šta je biogas?

Gas koji sadrži metan (50-65%), ugljen-dioksid (30-45%), a u manjem delu i vodonik, kiseonik, vodonik-sulfid, vodenu paru

• Od čega se proizvodi?

Ekskrementi životninja (svinje, goveda,kokoši) Energetske biljke (silaža kukuruza i trava, biljni otpaci)

• Kako se proizvodi?

Anaerobnom fermentacijom uz prisustvo određenih bakterija

• Kako se upotrebljava?

Za proizvodnju električne i toplotne energije, a i kao gorivi gas, te za gorive ćelije

Biogas – gorivo iz poljoprivrede

• Prednosti - Visok stepen električne efikasnosti (40%) - Ekološke prednosti – manje emisije metana i

ugljen-dioksida, neprijatnih mirisa, uništenje štetnih mikroorganizama u đubrivu

- Zrela tehnologija na tržištu - Dodatni prihod za poljoprivredu - Nova radna mesta• Nedostaci - Visoke investicije - Potrebne su subvencije za investicije ili za

isporučenu električnu i toplotnu energiju

- Problem plasmana toplotne energije

Cilj saopštenja• da inicira

– razmišljanja i aktivnosti– suprotstavljanje mišljenja– domaće pravne i tehnničke propise– međunarodne projekte

• da pomogne– očuvanje životne sredine– korišćenje biomase kao energenta

HOMOGENIZATIONAND PUMPING OUT

Malo postrojenje za proizvodnju biogasa na farmi

Maize silage,different

co-substrates

Collection tank15 m ³

Horizontal digester280 m ³

Gas storage120 m ³

Solids inputDairy cattlem anure

Reaktor, akumulator biogasa, mašinska kućica sa motorom i generatorom struje

SUS motor na biogas i generator struje

Potencijali biogasa u Vojvodini• Na 66 “većih farmi” goveda i 38 “većih farmi”

svinja (preko 150 uslovnih grla -UG) je 30 000 UGc + 21 000 UGs

• 900 000 m3 tečnog stajnjaka godišnje• Uz stepen iskorišćenja 0,35 to može biti 40 GWh električne i 45 GWh toplotne energije godišnje • Toliko električne energije potroši 8.000

domaćinstava godišnje u Srbiji• Sprečila bi se emisija 9106 m3 metana i

ostvario prihod od karbon kredita

POZITIVNI UTICAJI NA ŽIVOTNU SREDINU

• Sprečiće se emisije

- 6.540 t/a metana i

- 20.040 t/a CO2

• Sprečene emisije štetnih gasova mogle bi se unovčiti za 0,5 miliona € godišnje.

• Za 10 g. to je 5 miliona €

• Za 20 g. to je 10 miliona €

ZAKLJUČCIStručnjaci u Srbiji znaju da su postrojenja za proizvodnju

električne i toplotne energije iz biomase • proverena dobra praksa i dobra budućnost• pozitivni efekti u ekologiji, poljoprivredi, nacionalnoj

ekonomiji, energetici • znatan potencijal • internacionalna obaveza • oblast za međunarodnu saradnju • jedan od uslova za prijem u EU

• N E I S P L A T I S E !SLEDEĆE POTEZE MORA DA UČINI DRŽAVA

PREPREKE

• Niska cena električne energije• Nedostatak koncepta korišćenja OIE i

razvoja opreme• Nedostatak podsticajnih mera i povoljne

zakonske regulative• Nerazvijenost institucija, nedovoljno

stručnih kapaciteta• Slaba ekonomska moć privrede i građana• Nedovoljna informisanost• VLADE ОD 2004. DО 2008. NISU HTELE

Nemamo odgovarajućePRAVNE I TEHNIČKE

PROPISE, a NI PODSTICAJE,

za proizvodnju i korišćenje biomase i drugih

obnovljivih energenata

Tab. 1 Cene električne energije iz biomase u Hrvatskoj, snaga postrojenja do 1 MW, od aprila 2007.

Tip postrojenja

Cena električne energije iz obnovljivih izvora

kn/kWh €cent/kWh din/kWh

4. Elektrane na biomasu

4.1. Čvrsta biomasa iz šumarstva i poljoprivrede (granjevina, slama, koštice...)

1,20 16,3 13,57

4.2. Čvrsta biomasa iz drvno-prerađivačke industrije (kora piljevina...)

0,95 12,9 10,74

6. Elektrane na biogas iz poljoprivrednih zasada (kukuruzna silaža...) kao i organskih ostatak i otpad iz poljoprivrede i prehrambeno-prerađivačke industrije (stajsko đubrivo, klanični otpad i otpad iz proizvodnje biogoriva...)

1,20 16,3 13,57

7. Elektrane na tečna goriva 0,36 4,9 4,07

8. Elektrane na deponijski gas i gas iz postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda

0,36 4,9 4,07

Ekonomski i ekološki efekti planiranog biogas postrojenja na farmi sa 18.000 svinja godišnje u Velikim Radincima (Mitrosrem – Sr.Mitrovica)

Ukupni prihodi su zbir prihoda od prodate električne energije i prihoda ostvarenih trgovinom gasovima koji doprinose efektu staklene bašte.

• I scenario: cene električne energije u Srbiji 2008. - Gubici

• II scenario: cene za povlašćene proizvođače energije u Hrvatskoj 2008.

- Dobit 200.000 €/a

Programom ostvarivanja Strategije razvoja energetike Srbije za period 2006-2015, (usvojila Vlada Srbije 19. januara 2007.) promovisani su sledeći ciljevi:

• donošenje potrebne legislative • donošenje i sprovođenje FINANSIJSKIH I

NEFINANSIJSKIH mera i aktivnosti radi podsticanja korišćenja OIE

• realizacija investicionih projekata u oblasti korišćenja OIE

• formiranje stručnih institucija i eksperata• praćenje i kontrola realizacije razvoja strategije u

oblasti OIE. • NIŠTA NIJE URAĐENO

BITNE NOVOSTI u SrbijiPozitivan efekat Strategije razvoja

energetike do 2012:• 24.000 novih radnih mesta u Srbiji,

a od toga: - 18.000 na projektovanju i proizvodnji postrojenja OIE,

• 4.000 radnika na održavanju novoizgrađenih postrojenja OIE,

• 2.000 radnika u pratećim delatnostima• bar polovina toga broja biće ostvarena

u Vojvodini (oko 14.000)

Ko će zaposliti 24.000 ljudi u Srbiji?

• Za zapošljavanje 24.000 ljudi prvo treba osposobiti bar 2 % od tog broja,

a to znači “napraviti” 500 stručnjaka• Već godinu i po dana u Vojvodini nisu preduzete

delotvorne akcije ka tom cilju.

(izuzetak PSEMS i PKV, eventualno PKS i list DANAS)

PITANJE: Ako 2008. nemamo 5 stručnjaka, da li ćemo za 10 godina -2018. u Srbiji imati 500?

Situacija u Srbiji 2008.

• Pre 25 godina– 9 postrojenja u izgradnji od toga u Vojvodini 7– ni jedno nije potpuno završeno ni ekonomično

eksploatisano

• 2008:– Ni jedno biogas postrojenje ne radi– Investicije u biogas postrojenja nisu

ekonomski opravdane– Nema ekonomskog a ni političkog interesa– Nema povoljne, podsticajne klime

Broj i ukupna instalisana snaga biogas postrojenja u Nemačkoj 1991-2004. Izvor: Gronauer, A., Effenberger, M., Kissel R. i M. Tešić(2004):

Savremeni sistemi za proizvodnju biogasa i struje – tehnički, ekonomski i ekološki aspekti. Poljoprivredna tehnika i energetika u poljoprivredi, 8:3-4,p.55

Razlog: Struja iz biomase se plaća 14-18 €cent/kWh tokom 20 godina

Broj biogas postrojenja u nekim zemljama 2008.

• Mađarska 4 u izgradnji još 20

• Hrvatska 2

• Slovenija 2

• Austrija 300

• Nemačka 4.500

Zrelost tehnologije

Pad cena energije iz obnovljivih izvora

0

20

40

60

80

100

120

2000 2005 2010 2015 2020 2025

Godina

Rel

ativ

ni

tro

ško

vi

izg

rad

nje fotovoltaika

energija vetra

biogas

Biogas kao biometan za gasnu mrežu

• Supstitucija za prirodni gas i dopuna mreže prirodnog gasa

• Standardna proizvodnja biogasa a potom prečišćavanje (uklanjanje kondenzata i vodonik-sulfida, te neprijatnih mirisa) i povećanje koncentracije CH4 od 60% na preko 87%, regulisanje pritiska i puštanje u gasnu mrežu

• Dodatna priprema je još uvek skup proces

Biogas za gorive ćelije

• Gorive ćelije – direktno pretvaranje hemijske energije goriva u električnu energiju, proces obrnut od hidrolize, razlikuju se prema

vrsti goriva i oksidanta koje koriste (H2 ili CH4; vazduh ili čist O2), temperaturi procesa (80 do 1.000 C), opsegu električne snage koju proizvode (1mW do 500 kW), vrsti elektrolita.

• Prednosti• Produkt reakcije je voda, čime je potpuno sprečeno zagađivanje

okoline• Visoki stepen električne efikasnosti (do 50%)• Nedostaci• Proizvodnja vodonika je skup proces (0,055 €/kWh energije

vodonika)• Tehnologija još nije zrela za tržište

Priprema biogasa za korišćenje u gorivim ćelijama

• Uklanjanje H2S biološkim procesom ili aktivnim ugljem

• Uklanjanje vodene pare i nečistoća• Fino prečišćavanje• Reformiranje – proizvodnja vodonika iz metana

na visokim temperaturama 800-900 C uz oslobađanje CO2.

• Mogućnost smanjenja emisije CO2 karbonaacijom

• Neki tipovi gorivih ćelija imaju mogućnost da same vrše reformiranje vodonika