Egyesült ÁllamokSzerkesztés
A biogáz számos előnye miatt kezd népszerű energiaforrássá válni, és egyre inkább kezdik használni az Egyesült Államokban. 2003-ban az Egyesült Államokban 43 TWh (147 billió BTU) energiát használtak fel “hulladéklerakó-gázból”, ami a teljes amerikai földgázfogyasztás mintegy 0,6%-a volt. A tehéntrágyából nyert metán biogázt tesztelik az Egyesült Államokban. Egy 2008-as tanulmány szerint, amelyet a Science and Children magazin gyűjtött össze, a tehéntrágyából nyert metán biogáz elegendő lenne 100 milliárd kilowattóra előállítására, amely elegendő lenne több millió otthon energiaellátásához Amerika-szerte. Továbbá a metán biogáz tesztekkel bizonyították, hogy 99 millió tonna üvegházhatású gázkibocsátás csökkentésére képes, ami az Egyesült Államok által termelt üvegházhatású gázok mintegy 4%-a.
Vermontban például a tejgazdaságokban termelt biogáz bekerült a CVPS Cow Power programjába. A programot eredetileg a Central Vermont Public Service Corporation kínálta önkéntes tarifaként, és a Green Mountain Powerrel való közelmúltbeli egyesüléssel most már a GMP Cow Power Program. Az ügyfelek választhatják, hogy villanyszámlájukra felárat fizetnek-e, és ezt a felárat közvetlenül a programban részt vevő gazdaságok kapják meg. A vermonti Sheldonban a Green Mountain Dairy a Cow Power program részeként megújuló energiát biztosít. A program akkor kezdődött, amikor a farmot tulajdonló testvérek, Bill és Brian Rowell meg akarták oldani a tejgazdaságok trágyakezelési kihívásait, beleértve a trágyaszagot és a tápanyagok elérhetőségét az állatok takarmányozásához szükséges növények számára. Telepítettek egy anaerob emésztőt a 950 tehénből származó tehén- és fejőállomás-hulladék feldolgozására, hogy megújuló energiát, fűrészport helyettesítő alomanyagot és növénybarát trágyát állítsanak elő. Az energiát és a környezeti tulajdonságokat a GMP Cow Power programnak adják el. A Rowellék által működtetett rendszer átlagosan 300-350 másik otthon áramellátásához elegendő villamos energiát termel. A generátor kapacitása körülbelül 300 kilowatt.
A texasi Herefordban a tehéntrágyát egy etanolos erőmű működtetésére használják. A metános biogázra való áttéréssel az etanolerőmű napi 1000 hordó olajat takarított meg. Összességében az erőmű csökkentette a szállítási költségeket, és sokkal több munkahelyet nyit a jövőbeni erőművek előtt, amelyek a biogázra támaszkodnak.
A kansasi Oakleyben egy etanolüzem, amelyet Észak-Amerika egyik legnagyobb biogázüzemének tartanak, az integrált trágyahasználati rendszert “IMUS” használja a kazánok hőtermeléséhez a takarmánytelepek trágyájának, a kommunális szerves anyagoknak és az etanolüzem hulladékának felhasználásával. Teljes kapacitás esetén az üzem várhatóan az etanol és a metanol gyártási folyamatában felhasznált fosszilis tüzelőanyag 90%-át fogja helyettesíteni.
Kaliforniában a Southern California Gas Company a biogáznak a meglévő földgázvezetékekbe való bekeverését szorgalmazza. Kalifornia állam tisztviselői azonban azon az állásponton vannak, hogy a biogáz “jobban használható a gazdaság nehezen villamosítható ágazataiban– mint a repülés, a nehézipar és a távolsági teherfuvarozás.” hasonlóan a tehéntrágya különböző növényi anyagok, mint a maradék a termények betakarítása után
EurópaSzerkesztés
A fejlődés szintje nagyon eltérő Európában. Míg az olyan országok, mint Németország, Ausztria és Svédország meglehetősen fejlettek a biogáz felhasználásában, addig a kontinens többi részén, különösen Kelet-Európában hatalmas lehetőségek rejlenek ebben a megújuló energiaforrásban. Az eltérő jogi keretek, az oktatási rendszerek és a technológia elérhetősége az egyik fő oka ennek a kiaknázatlan potenciálnak. A biogáz további fejlődésének másik kihívása a közvélemény negatív megítélése.
2009 februárjában Brüsszelben megalakult az Európai Biogáz Szövetség (EBA), amely nonprofit szervezetként a fenntartható biogáztermelés és -felhasználás európai elterjedésének előmozdítására jött létre. Az EBA stratégiája három prioritást határoz meg: a biogáznak az európai energiamix fontos részeként való meghonosítása, a háztartási hulladékok forrás szerinti szétválasztásának előmozdítása a gázpotenciál növelése érdekében, valamint a biometán járműüzemanyagként való előállításának támogatása. A szervezetnek 2013 júliusában 60 tagja volt Európa 24 országából.
UKEdit
2013 szeptemberében az Egyesült Királyságban mintegy 130 nem szennyvízzel működő biogázüzem működik. A legtöbb a gazdaságban található, és néhány nagyobb létesítmény létezik a gazdaságon kívül is, amelyek élelmiszer- és fogyasztói hulladékot vesznek át.
2010. október 5-én tápláltak be először biogázt az Egyesült Királyság gázhálózatába. Több mint 30 000 oxfordshire-i háztartás szennyvizét küldik a Didcot-i szennyvíztisztító telepre, ahol egy anaerob emésztőberendezésben biogázt termelnek belőle, amelyet aztán megtisztítanak, és mintegy 200 háztartás számára biztosítanak gázt.
2015-ben az Ecotricity zöld energiával foglalkozó vállalat bejelentette, hogy három hálózatba tápláló emésztőberendezés építését tervezi.”
OlaszországSzerkesztés
Olaszországban a biogázipar először 2008-ban indult be, köszönhetően az előnyös betáplálási tarifák bevezetésének. Ezeket később felváltották a betáplálási prémiumok, és a melléktermékeket és a mezőgazdasági hulladékokat részesítették előnyben, ami 2012 óta a biogáztermelés és az abból származó hő és villamos energia stagnálásához vezetett. 2018 szeptemberében Olaszországban több mint 200 biogázüzem működik, mintegy 1,2 GW termeléssel
NémetországSzerkesztés
Németország Európa legnagyobb biogáztermelője és piacvezető a biogáztechnológiában. A 2010-es évben országszerte 5905 biogázüzem működött: Alsó-Szászország, Bajorország és a keleti szövetségi államok a fő régiók. A legtöbb ilyen üzemet erőműként használják. A biogázüzemek általában közvetlenül kapcsolódnak egy kapcsolt hőerőműhöz, amely a biometán elégetésével villamos energiát termel. A villamos energiát ezután a közüzemi elektromos hálózatba táplálják be. 2010-ben ezeknek az erőműveknek a teljes beépített elektromos kapacitása 2291 MW volt. A villamosenergia-ellátás megközelítőleg 12,8 TWh volt, ami az összes termelt megújuló villamos energia 12,6%-a.
A biogázt Németországban elsősorban trágyával kevert energianövények (az úgynevezett “NawaRo”, a nachwachsende Rohstoffe (németül megújuló nyersanyagok) rövidítése) kofermentációjával nyerik. A fő felhasznált növény a kukorica. A biogáz előállításához szerves hulladékot, valamint ipari és mezőgazdasági maradványokat, például az élelmiszeriparból származó hulladékot is felhasználnak. Ebben a tekintetben a németországi biogáztermelés jelentősen eltér az Egyesült Királyságtól, ahol a hulladéklerakókból előállított biogáz a legelterjedtebb.
A németországi biogáztermelés az elmúlt 20 évben gyorsan fejlődött. Ennek fő oka a jogilag megteremtett keretekben keresendő. A megújuló energia kormányzati támogatása 1991-ben kezdődött a villamos energia betáplálásáról szóló törvénnyel (StrEG). Ez a törvény garantálta a megújuló energiaforrásokból származó energia termelőinek a közüzemi áramhálózatba való betáplálást, így az áramszolgáltatók kénytelenek voltak az összes megtermelt energiát független magán zöldenergia-termelőktől átvenni. 2000-ben a villamosenergia-betáplálási törvényt a megújuló energiaforrásokról szóló törvény (EEG) váltotta fel. Ez a törvény még a megtermelt villamos energiáért is 20 évre fix ellentételezést garantált. A 8 ¢/kWh körüli összeg lehetőséget adott a gazdáknak, hogy energiaszolgáltatókká váljanak, és további jövedelemforrásra tegyenek szert.
A német mezőgazdasági biogáztermelés 2004-ben további lendületet kapott az úgynevezett NawaRo-Bonus bevezetésével. Ez egy speciális kifizetés, amelyet a megújuló erőforrások, azaz az energianövények felhasználásáért adnak. 2007-ben a német kormány hangsúlyozta azon szándékát, hogy az “Integrált éghajlat- és energiaprogram” révén további erőfeszítéseket és támogatást kíván fordítani a megújuló energiaellátás javítására, hogy választ adjon a növekvő éghajlati kihívásokra és az emelkedő olajárakra.
A megújuló energia folyamatos támogatása számos kihívást támaszt a megújuló energiaellátás irányításával és szervezésével szemben, ami számos hatással van a biogáztermelésre is. Az első észrevehető kihívás a biogázzal történő villamosenergia-ellátás nagy területigénye. 2011-ben Németországban a biogáztermelésre szánt energianövények mintegy 800 000 hektárnyi területet foglaltak el. A mezőgazdasági területek ilyen nagy igénye új, eddig nem létező versenyt teremt az élelmiszeriparral. Ezenkívül új iparágak és piacok jöttek létre a túlnyomórészt vidéki régiókban, amelyek különböző új gazdasági, politikai és civil hátterű szereplőket vonnak maguk után. Befolyásukat és fellépésüket szabályozni kell annak érdekében, hogy az új energiaforrás által kínált előnyöket ki lehessen használni. Végül a biogáz fontos szerepet fog játszani a német megújuló energiaellátásban, ha a jó kormányzásra összpontosítanak.
Fejlődő országokSzerkesztés
A hazai biogázüzemek az állati trágyát és az éjszakai földet biogázzá és hígtrágyává, azaz erjesztett trágyává alakítják. Ez a technológia olyan kistermelők számára megvalósítható, akiknek az állatállománya napi 50 kg trágyát termel, ami körülbelül 6 sertés vagy 3 tehén mennyiségének felel meg. Ezt a trágyát össze kell gyűjteni, hogy vízzel összekeverhessék és az üzembe juttassák. A WC-k csatlakoztathatók. Egy másik előfeltétel a hőmérséklet, amely befolyásolja az erjedési folyamatot. A 36 C°-os optimummal a technológia különösen a (szub)trópusi éghajlaton élők esetében alkalmazható. Ez teszi a technológiát a fejlődő országok kistermelői számára gyakran alkalmassá.
Mérettől és helytől függően egy tipikus, téglából készült, fix kupolás biogázüzem telepíthető egy vidéki háztartás udvarára, a beruházás ázsiai országokban 300 és 500 dollár közötti, afrikai környezetben pedig akár 1400 dollár közötti összeggel. Egy jó minőségű biogázüzem minimális karbantartási költséggel jár, és legalább 15-20 évig képes gázt termelni nagyobb problémák és újbóli beruházások nélkül. A felhasználó számára a biogáz tiszta főzési energiát biztosít, csökkenti a beltéri levegőszennyezést, és csökkenti a hagyományos biomassza gyűjtéséhez szükséges időt, különösen a nők és a gyermekek számára. A hígtrágya tiszta szerves trágya, amely potenciálisan növeli a mezőgazdasági termelékenységet.
A modern társadalom fontos része az energia, és a társadalmi-gazdasági fejlődés egyik legfontosabb mutatójaként szolgálhat. Bármennyire is fejlődött a technológia, mégis, mintegy hárommilliárd ember, elsősorban a fejlődő országok vidéki területein, továbbra is hagyományos módon jut energiaszükségletéhez a főzéshez, olyan biomasszaforrások, mint a tűzifa, növényi maradványok és állati trágya durva hagyományos kályhákban történő elégetésével.
A háztartási biogáz-technológia a világ számos részén, különösen Ázsiában, már bizonyított és bevált technológia. Ebben a régióban több ország is nagyszabású programokat indított a háztartási biogázzal kapcsolatban, például Kína és India.
A Holland Fejlesztési Szervezet, az SNV támogatja a háztartási biogázzal kapcsolatos nemzeti programokat, amelyek célja, hogy kereskedelmi szempontból életképes háztartási biogáz-ágazatokat hozzanak létre, amelyekben helyi vállalatok forgalmazzák, telepítik és szervizelik a háztartások számára a biogázüzemeket. Ázsiában az SNV Nepálban, Vietnamban, Bangladesben, Bhutánban, Kambodzsában, Laoszban, Pakisztánban és Indonéziában, Afrikában pedig Ruandában, Szenegálban, Burkina Fasóban, Etiópiában, Tanzániában, Ugandában, Kenyában, Beninben és Kamerunban dolgozik.
Dél-Afrikában egy előre felépített biogáz rendszert gyártanak és értékesítenek. Egyik fő jellemzője, hogy a telepítés kevesebb szakértelmet igényel és gyorsabban telepíthető, mivel az emésztőtartály előre gyártott műanyagból készült.
IndiaSzerkesztés
A biogáz Indiában hagyományosan a tejtrágyán mint takarmány-alapanyagon alapul, és ezek a “gobar” gázüzemek már hosszú ideje működnek, különösen a vidéki Indiában. Az elmúlt 2-3 évtizedben a vidéki energiabiztonságra összpontosító kutatószervezetek továbbfejlesztették a rendszerek kialakítását, ami újabb hatékony, alacsony költségű konstrukciókat eredményezett, mint például a Deenabandhu modell.
A Deenabandhu modell egy új, Indiában népszerű biogáztermelő modell. (Deenabandhu jelentése “a gyámoltalanok barátja”.) Az egység kapacitása általában 2-3 köbméter. Téglából vagy vascement keverékből épül. Indiában a téglamodell valamivel többe kerül, mint a vascementes modell; az indiai Új és Megújuló Energiaügyi Minisztérium azonban némi támogatást nyújt épített modellenként.
A biogáz, amely főként metán/földgáz, a falvakban fehérjében gazdag szarvasmarha-, baromfi- és haltakarmány előállítására is gazdaságosan használható a Methylococcus capsulatus baktériumkultúra termesztésével, apró föld- és vízlábnyom mellett. Az e növények melléktermékeként keletkező széndioxidgáz felhasználható az algakultúrából származó algaolaj vagy spirulina olcsóbb előállítására, különösen az olyan trópusi országokban, mint India, amely a közeljövőben kiszoríthatja a nyersolaj elsőszámú helyét. India uniós kormánya számos programot hajt végre az agrárhulladék vagy biomassza vidéki területeken történő produktív hasznosítására a vidéki gazdaság és a foglalkoztatási potenciál fellendítése érdekében. Ezekben az üzemekben a nem ehető biomasszát vagy az ehető biomassza hulladékát vízszennyezés és üvegházhatású gázok (ÜHG) kibocsátása nélkül magas értékű termékekké alakítják át.
A cseppfolyósított propángáz (LPG) a városi Indiában a főzési üzemanyag egyik legfontosabb forrása, és ára a globális üzemanyagárakkal együtt emelkedik. Az egymást követő kormányok által az LPG, mint háztartási főzőtüzelőanyag népszerűsítésére nyújtott jelentős támogatások is pénzügyi teherré váltak, ami a városi létesítményekben a biogázra, mint főzőtüzelőanyag-alternatívára helyezi a hangsúlyt. Ez vezetett az előregyártott emésztőberendezések kifejlesztéséhez a moduláris telepítésekhez, szemben az RCC- és cementszerkezetekkel, amelyek építése hosszabb időt vesz igénybe. A folyamattechnológiára, például a Biourja-folyamatmodellre való újbóli összpontosítás növelte a közepes és nagyméretű anaerob emésztőberendezések státuszát Indiában, mint az LPG mint elsődleges főzési tüzelőanyag potenciális alternatíváját.
Indiában, Nepálban, Pakisztánban és Bangladesben a trágya anaerob lebontásából kisméretű emésztőberendezésekben előállított biogázt gobar gáznak nevezik; becslések szerint Indiában több mint 2 millió háztartásban, Bangladesben 50 000 háztartásban és Pakisztánban, különösen Észak-Pandzsábban több ezer háztartásban van ilyen berendezés a virágzó állatállomány miatt. A bogrács egy légmentesen záródó, kör alakú, betonból készült gödör, csőcsatlakozással. A trágyát a gödörbe vezetik, általában egyenesen a szarvasmarhaistállóból. A gödröt a szükséges mennyiségű szennyvízzel töltik fel. A gázcső szabályozószelepeken keresztül a konyhai kandallóhoz van csatlakoztatva. A biogáz elégetése nagyon kevés szaggal és füsttel jár. A megvalósítás egyszerűségének és a falusi olcsó nyersanyagok felhasználásának köszönhetően ez az egyik legkörnyezetkímélőbb energiaforrás a vidéki igények kielégítésére. Az ilyen rendszerek egyik típusa a Sintex emésztő. Egyes konstrukciókban a biogázüzem által termelt hígtrágya komposztként való felhasználása érdekében a féreghajtást is alkalmazzák.
Pakisztánban a Vidéki Támogatási Programok Hálózata működteti a Pakisztáni Házi Biogáz Programot, amely már 5360 biogázüzemet telepített, és több mint 200 kőművest képzett ki a technológiára, és célja a pakisztáni biogázágazat fejlesztése.
Nepálban a kormány támogatást nyújt otthoni biogázüzem építéséhez.
KínaSzerkesztés
A kínaiak 1958 óta kísérleteznek a biogáz alkalmazásával. 1970 körül Kína 6 000 000 emésztőberendezést telepített a mezőgazdaság hatékonyabbá tétele érdekében. Az elmúlt néhány évben a technológia nagy növekedési ütemet ért el. Úgy tűnik, hogy ez a legkorábbi fejlemények a mezőgazdasági hulladékból származó biogáz előállításában.
A vidéki biogáz-építés Kínában növekvő fejlődési tendenciát mutat. Az energiaellátás exponenciális növekedése, amelyet a gyors gazdasági fejlődés és a súlyos ködös állapot okoz Kínában, a biogázt a vidéki területek jobb környezetbarát energiájává tette. A Hebei tartománybeli Qing megyében jelenleg fejlődik a növényi szalma fő anyagként való felhasználásának technológiája a biogáz előállításához.
Kínában 2007-ig 26,5 millió biogázüzem működött, 10,5 milliárd köbméter biogáz kibocsátásával. Az éves biogáztermelés 2010-ben 248 milliárd köbméterre nőtt. A kínai kormány támogatta és finanszírozta a vidéki biogázprojekteket, de csak mintegy 60%-uk működött rendesen. Télen Kína északi régióiban alacsonyabb a biogáztermelés. Ennek oka az emésztőberendezések hőszabályozási technológiájának hiánya, így a különböző alapanyagok együttes emésztése nem sikerült a hideg környezetben.
ZambiaSzerkesztés
Lusaka, Zambia fővárosa kétmillió lakosú, a lakosság több mint fele a városkörnyéki területeken él. E lakosság többsége gödrös latrinákat használ illemhelyként, amelyek évente körülbelül 22 680 tonna fekáliás iszapot termelnek. Ezt az iszapot nem kezelik megfelelően: A keletkező fekáliás iszap több mint 60%-a a lakókörnyezetben marad, veszélyeztetve ezzel mind a környezetet, mind a közegészségügyet.
Az 1980-as években megkezdett biogáz-kutatás és -alkalmazás ellenére Zambia lemaradásban van a biogáz bevezetésében és használatában a szubszaharai Afrikában. A főzéshez és világításhoz szükséges energia biztosításához állati trágya és növényi maradványok szükségesek. A nem megfelelő finanszírozás, a biogázzal kapcsolatos politika, szabályozási keret és stratégiák hiánya, a kedvezőtlen befektetői monetáris politika, a nem megfelelő szakértelem, a biogáz-technológia előnyeivel kapcsolatos tudatosság hiánya a vezetők, a pénzügyi intézmények és a helyiek körében, a helyiek kulturális és hagyományai miatti ellenállás a változásokkal szemben, a biogáz-főzdék magas telepítési és karbantartási költségei, a nem megfelelő kutatás és fejlesztés, a nem megfelelő irányítás és a telepített főzdék felügyeletének hiánya, a szén-dioxid-piac bonyolultsága, az ösztönzők és a társadalmi igazságosság hiánya – ezek azok a kihívások, amelyek akadályozzák a hazai biogáztermelés megszerzését és fenntartható megvalósítását Zambiában.