E-paliwa – Energia odnawialna magazynowana w postaci biometanu w sieciach gazowych

© Prawa zastrzeżone

Paliwa odnawialne w kierunku redukcji emisji dwutlenku węgla

E-paliwa to paliwa odnawialne, niekopalne, produkowane w procesie sztucznej syntezy chemicznej lub biologicznej z wykorzystaniem źródeł odnawialnych.

Proces ten polega na przekształcaniu gazu składającego się z elektrolitycznego wodoru  (H₂) i cząsteczki zawierającej węgiel, takiej jak dwutlenek węgla (CO₂), tlenek węgla (CO) pochodzący z odpadów biogenicznych.

Proces biometanizacji ma wiele zalet. Między innymi ma możliwość magazynowania energii elektrycznej w postaci odnawialnego metanu w infrastrukturach gazowych, wychwytywania dwutlenku węgla oraz późniejszego wykorzystania go bezpośrednio w przemyśle zastępując źródło kopalne lub nawet w pojazdach jako paliwo alternatywne.

Opis

Metanizacja biologiczna polega na wykorzystaniu mikroorganizmów w ich naturalnej formie do przekształcania H₂ i CO₂ w e-metan. Sama technologia jest w 100% ekologiczna. Rozwiązania Pietro Fiorentini w zakresie biometanizacji wymagają minimalnej obróbki wstępnej w porównaniu z bardziej tradycyjnymi technologiami, generują e-metan dzięki kontrolowanym reakcjom biologicznym.

Opracowaniem biologii procesu zajmuje się spółka MicroPyros, będąca częścią Grupy Pietro Fiorentini.

MicroPyros jest jedną z zaledwie trzech firm na świecie, która opracowała przemysłowe wykorzystanie mikroorganizmów będących podstawą biologicznego przetwarzania cząstek w procesie zwanym biometanizacją. Proces zaprojektowany do wzrostu i utrzymania mikroorganizmów, zdolnych do przemiany wodoru i dwutlenku węgla w biometan.

Zakład Bio FARM

W lipcu 2023 r. w Straubing w Niemczech zainaugurowano pierwszy i jedyny w Europie zakład badawczy Bio FARM. Zakład znajduje się na terenie miejskiej oczyszczalni wody i ścieków w Straubing. Instalacja doświadczalna czerpie korzyści ze swojej lokalizacji, wykorzystując produkowany na miejscu biogaz w procesie oczyszczania ścieków do dalszego przetwarzania. Instalacja pilotażowa działa w rzeczywistych warunkach, uwzględniając wyzwania klimatyczne, które są trudne do odtworzenia w warunkach laboratoryjnych.

Proces wykorzystuje Archeony MicroPyros, czyli specjalne grupy mikroorganizmów (Archaea) zdolne do metabolizowania wodoru i dwutlenku węgla syntezując biometan. Wodór dostarczony do procesu powstaje w procesie elektrolizy wody, oparty na technologii membran anionowych typu (AEMWE). Elektrolizer wykorzystujący innowacyjną technologię został zaprojektowany i dostarczony przez firmę Hyter również będąca częścią Grupy Pietro Fiorentini.

Jak powszechnie wiadomo, biometan może być stosowany jako substytut gazu ziemnego, ponieważ jest identyczny pod względem fizyko-chemicznym. Ma to wiele zalet, w tym możliwość magazynowania energii elektrycznej w postaci metanu w infrastrukturze gazowej, wychwytywania dwutlenku węgla do późniejszego wykorzystania i zastąpienia kopalnego źródła.                                                       

Schemat procesu biometanizacji© Prawa zastrzeżone

Dodatkowo, biometanizacja jest technologią pozwalającą na wykorzystanie wodoru odnawialnego powstałego w procesie elektrolizy oraz przyczynienia się do osiągnięcia celów wyznaczonych przez Unię Europejską, aby do 2030 r. przez sieci gazowe popłynęło co najmniej 35 miliardów metrów sześciennych biometanu.

Jak podkreśla zarząd Grupy Pietro Fiorentini „Biotechnologia to nowa granica dla Grupy Pietro Fiorentini, która od dawna inwestuje w tworzenie szeregu rozwiązań do produkcji biometanu i e-metanu. Naszym celem jest eksport technologii Bio FARM na cały świat, aby przyspieszyć transformację energetyczną”.

Instalacja jest wynikiem współpracy pomiędzy firmami z Grupy Pietro Fiorentini, a przede wszystkim spółką MicroPyros, miastem Straubing i zakładem utylizacji ścieków.

Zastosowania

Mikroorganizmy stosowane w metanizacji biologicznej występują w postaci naturalnej. Proces ten nie wykorzystuje materiałów syntetycznych i nie wytwarza materiałów nieprzyjaznych środowisku. Oznacza to łatwą utylizację wszystkich komponentów po zakończeniu eksploatacji. Technologia ta jest w 100% ekologiczna i wpisuje się w strategię transformacji i łączenia sektorów przemysłu (Sector Coupling).

Czytaj: Instalacje uszlachetniania biogazu i zatłaczania biometanu od Pietro Fiorentini

Artykuł powstał we współpracy z firmą Pietro Fiorentini