Stany ZjednoczoneEdit
W związku z wieloma korzyściami płynącymi z biogazu, zaczyna on być popularnym źródłem energii i zaczyna być bardziej wykorzystywany w Stanach Zjednoczonych. W 2003 roku, Stany Zjednoczone zużyły 43 TWh (147 bilionów BTU) energii z „gazu wysypiskowego”, około 0,6% całkowitego zużycia gazu ziemnego w USA. Biogaz metanowy pochodzący z krowiego nawozu jest testowany w USA. Według badań z 2008 roku, zebranych przez magazyn „Science and Children”, biogaz metanowy z krowiego nawozu wystarczyłby do wyprodukowania 100 miliardów kilowatogodzin, wystarczających do zasilenia milionów domów w całej Ameryce. Ponadto, biogaz metanowy został przetestowany w celu udowodnienia, że może on zredukować 99 milionów ton metrycznych emisji gazów cieplarnianych lub około 4% gazów cieplarnianych produkowanych przez Stany Zjednoczone.
W Vermont, na przykład, biogaz wytwarzany na farmach mlecznych został włączony do programu CVPS Cow Power. Program ten był pierwotnie oferowany przez Central Vermont Public Service Corporation jako dobrowolna taryfa, a obecnie, po niedawnej fuzji z Green Mountain Power, jest obecnie programem GMP Cow Power. Klienci mogą wybrać, aby zapłacić premię na ich rachunku za energię elektryczną, a premia ta jest przekazywana bezpośrednio do gospodarstw w programie. W Sheldon, Vermont, Green Mountain Dairy dostarcza energię odnawialną jako część programu Cow Power. Zaczęło się od tego, że bracia będący właścicielami gospodarstwa, Bill i Brian Rowell, chcieli zająć się niektórymi problemami związanymi z zarządzaniem obornikiem, z którymi borykają się gospodarstwa mleczne, takimi jak nieprzyjemny zapach obornika i dostępność składników odżywczych dla roślin, które trzeba uprawiać, aby karmić zwierzęta. Zainstalowali komorę fermentacji beztlenowej do przetwarzania odpadów pochodzących od 950 krów i z centrum udojowego w celu wytworzenia energii odnawialnej, ściółki zastępującej trociny oraz przyjaznego dla roślin nawozu. Energia i atrybuty środowiskowe są sprzedawane w ramach programu GMP Cow Power. Średnio, system prowadzony przez Rowellów produkuje wystarczająco dużo energii elektrycznej, aby zasilić od 300 do 350 innych domów. Moc generatora wynosi około 300 kilowatów.
W Hereford, w Teksasie, krowie odchody są wykorzystywane do zasilania elektrowni zasilanej etanolem. Dzięki przejściu na biogaz metanowy, elektrownia etanolowa zaoszczędziła 1000 baryłek ropy dziennie. W sumie elektrownia obniżyła koszty transportu i stworzy wiele nowych miejsc pracy dla przyszłych elektrowni, które będą korzystać z biogazu.
W Oakley w stanie Kansas, zakład produkcji etanolu uważany za jedną z największych instalacji biogazu w Ameryce Północnej, wykorzystuje system Integrated Manure Utilization System „IMUS” do produkcji ciepła dla swoich kotłów, wykorzystując obornik, odpady komunalne i odpady z zakładu produkcji etanolu. Oczekuje się, że przy pełnej wydajności zakład zastąpi 90% paliw kopalnych używanych w procesie produkcji etanolu i metanolu.
W Kalifornii, Southern California Gas Company opowiedziała się za mieszaniem biogazu w istniejących rurociągach gazu ziemnego. Jednak urzędnicy stanu Kalifornia przyjęli stanowisko, że biogaz jest „lepiej wykorzystywany w trudnych do elektryfikacji sektorach gospodarki – takich jak lotnictwo, przemysł ciężki i transport ciężarowy na długich dystansach.” podobnie krowie łajno różne materiały roślinne jak pozostałości po zbiorach upraw
EuropaEdit
Poziom rozwoju w Europie jest bardzo zróżnicowany. Podczas gdy kraje takie jak Niemcy, Austria i Szwecja są dość zaawansowane w wykorzystaniu biogazu, istnieje ogromny potencjał dla tego odnawialnego źródła energii w pozostałej części kontynentu, zwłaszcza w Europie Wschodniej. Różnorodne ramy prawne, programy edukacyjne i dostępność technologii są głównymi przyczynami tego niewykorzystanego potencjału. Kolejnym wyzwaniem dla dalszego rozwoju biogazu jest negatywny odbiór społeczny.
W lutym 2009 roku w Brukseli zostało założone Europejskie Stowarzyszenie Biogazu (EBA) jako organizacja non-profit, której celem jest promowanie wdrażania zrównoważonej produkcji i wykorzystania biogazu w Europie. Strategia EBA określa trzy priorytety: ustanowienie biogazu jako ważnej części europejskiego miksu energetycznego, promowanie segregacji odpadów z gospodarstw domowych w celu zwiększenia potencjału gazowego oraz wspieranie produkcji biometanu jako paliwa dla pojazdów. W lipcu 2013 r. liczyła 60 członków z 24 krajów w całej Europie.
UKEdit
Według stanu na wrzesień 2013 r., w Wielkiej Brytanii istnieje około 130 biogazowni niezwiązanych z kanalizacją. Większość z nich znajduje się w gospodarstwach rolnych, a niektóre większe obiekty istnieją poza nimi, które przyjmują odpady spożywcze i konsumenckie.
W dniu 5 października 2010 r. biogaz został po raz pierwszy wtłoczony do brytyjskiej sieci gazowej. Ścieki z ponad 30 000 domów w Oxfordshire są wysyłane do oczyszczalni ścieków Didcot, gdzie są przetwarzane w komorze fermentacyjnej beztlenowej w celu wytworzenia biogazu, który jest następnie oczyszczany w celu zapewnienia gazu dla około 200 domów.
W 2015 roku firma Ecotricity, zajmująca się zieloną energią, ogłosiła plany budowy trzech komór fermentacyjnych wtłaczających do sieci”.
WłochyEdit
We Włoszech przemysł biogazowy rozpoczął działalność po raz pierwszy w 2008 roku, dzięki wprowadzeniu korzystnych taryf zasilających. Później zastąpiono je premiami gwarantowanymi i preferowano produkty uboczne i odpady rolnicze, co doprowadziło do stagnacji w produkcji biogazu i pochodnych ciepła i energii elektrycznej od 2012 roku.Według stanu na wrzesień 2018 roku, we Włoszech istnieje ponad 200 biogazowni o produkcji około 1,2 GW
NiemcyEdit
Niemcy są największym producentem biogazu w Europie i liderem na rynku technologii biogazu. W 2010 roku w całym kraju działało 5 905 biogazowni: Głównymi regionami są Dolna Saksonia, Bawaria i wschodnie kraje związkowe. Większość z tych instalacji jest wykorzystywana jako elektrownie. Zazwyczaj biogazownie są bezpośrednio połączone z elektrociepłownią, która poprzez spalanie biometanu wytwarza energię elektryczną. Energia elektryczna jest następnie wprowadzana do publicznej sieci energetycznej. W 2010 roku całkowita moc elektryczna zainstalowana w tych elektrowniach wynosiła 2 291 MW. Dostawy energii elektrycznej wyniosły około 12,8 TWh, co stanowi 12,6% całkowitej wytworzonej energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych.
Biogaz w Niemczech pozyskuje się głównie w wyniku współfermentacji roślin energetycznych (zwanych „NawaRo”, skrót od nachwachsende Rohstoffe, niemiecki oznaczający zasoby odnawialne) zmieszanych z obornikiem. Główną wykorzystywaną rośliną jest kukurydza. Do produkcji biogazu wykorzystuje się również odpady organiczne oraz pozostałości przemysłowe i rolnicze, takie jak odpady z przemysłu spożywczego. Pod tym względem produkcja biogazu w Niemczech różni się znacznie od Wielkiej Brytanii, gdzie biogaz wytwarzany ze składowisk odpadów jest najbardziej powszechny.
W ciągu ostatnich 20 lat produkcja biogazu w Niemczech szybko się rozwinęła. Główną przyczyną są stworzone ramy prawne. Rządowe wsparcie dla energii odnawialnej rozpoczęło się w 1991 r. wraz z ustawą o zasilaniu energią elektryczną (StrEG). Ustawa ta gwarantowała producentom energii ze źródeł odnawialnych zasilanie publicznej sieci energetycznej, przez co przedsiębiorstwa energetyczne były zmuszone do odbierania całej wyprodukowanej energii od niezależnych prywatnych producentów zielonej energii. W 2000 roku Electricity Feed-in Act został zastąpiony przez Renewable Energy Sources Act (EEG). Ustawa ta gwarantowała nawet stałą rekompensatę za wyprodukowaną energię elektryczną przez 20 lat. Kwota około 8 centów za kWh dała rolnikom możliwość stania się dostawcami energii i uzyskania dodatkowego źródła dochodu.
Niemiecka produkcja biogazu rolniczego otrzymała kolejny impuls w 2004 roku poprzez wprowadzenie tak zwanej NawaRo-Bonus. Jest to specjalna płatność przyznawana za wykorzystanie zasobów odnawialnych, czyli roślin energetycznych. W 2007 roku rząd niemiecki podkreślił swój zamiar inwestowania dalszych wysiłków i wsparcia w poprawę zaopatrzenia w energię odnawialną w celu zapewnienia odpowiedzi na rosnące wyzwania klimatyczne i rosnące ceny ropy naftowej poprzez „Zintegrowany program klimatyczno-energetyczny”.
Ten stały trend promowania energii odnawialnej wywołuje szereg wyzwań związanych z zarządzaniem i organizacją zaopatrzenia w energię odnawialną, co ma również wpływ na produkcję biogazu. Pierwszym wyzwaniem, na które należy zwrócić uwagę, jest wysoka energochłonność obszarowa zasilania biogazu. W 2011 roku uprawy energetyczne do produkcji biogazu zajmowały w Niemczech powierzchnię ok. 800.000 ha. Tak duże zapotrzebowanie na tereny rolnicze generuje nowe, dotychczas nieistniejące konkurencje z przemysłem spożywczym. Ponadto w regionach z przewagą obszarów wiejskich powstały nowe branże i rynki, z którymi wiążą się różni nowi gracze o podłożu gospodarczym, politycznym i obywatelskim. Ich wpływ i działanie muszą być kontrolowane, aby uzyskać wszystkie korzyści, jakie oferuje to nowe źródło energii. Wreszcie biogaz będzie odgrywał ważną rolę w niemieckiej podaży energii odnawialnej, jeśli skupi się na dobrym zarządzaniu.
Kraje rozwijające sięEdit
Domowe biogazownie przetwarzają nawóz zwierzęcy i nocną glebę w biogaz i gnojowicę, sfermentowany nawóz. Technologia ta jest wykonalna dla małych gospodarstw rolnych, których zwierzęta hodowlane produkują 50 kg obornika dziennie, co odpowiada około 6 świniom lub 3 krowom. Obornik ten musi być gromadzony w celu zmieszania go z wodą i podania do instalacji. Toalety mogą być podłączone. Kolejnym warunkiem wstępnym jest temperatura, która wpływa na proces fermentacji. Przy optymalnej temperaturze 36°C technologia ta jest szczególnie przydatna dla osób żyjących w klimacie (sub)tropikalnym. To sprawia, że technologia ta jest często odpowiednia dla drobnych właścicieli w krajach rozwijających się.
Zależnie od wielkości i lokalizacji, typowa murowana biogazownia kopułowa może być zainstalowana na podwórzu wiejskiego gospodarstwa domowego przy inwestycji od 300 do 500 USD w krajach azjatyckich i do 1400 USD w kontekście afrykańskim. Wysokiej jakości biogazownia wymaga minimalnych kosztów utrzymania i może produkować gaz przez co najmniej 15-20 lat bez większych problemów i reinwestycji. Z punktu widzenia użytkownika, biogaz zapewnia czystą energię do gotowania, zmniejsza zanieczyszczenie powietrza w pomieszczeniach i skraca czas potrzebny na tradycyjne zbieranie biomasy, zwłaszcza w przypadku kobiet i dzieci. Gnojowica jest czystym nawozem organicznym, który potencjalnie zwiększa wydajność rolnictwa.
Energia jest ważną częścią nowoczesnego społeczeństwa i może służyć jako jeden z najważniejszych wskaźników rozwoju społeczno-gospodarczego. Pomimo postępu technologicznego, około trzy miliardy ludzi, głównie na obszarach wiejskich w krajach rozwijających się, nadal zaspokaja swoje potrzeby energetyczne w zakresie gotowania w sposób tradycyjny, spalając biomasę, taką jak drewno opałowe, resztki pożniwne i obornik zwierzęcy w tradycyjnych, prymitywnych piecach.
Technologia biogazu domowego jest sprawdzoną i ugruntowaną technologią w wielu częściach świata, zwłaszcza w Azji. Kilka krajów w tym regionie, takich jak Chiny i Indie, rozpoczęło realizację programów na dużą skalę dotyczących biogazu domowego.
Niderlandzka Organizacja Rozwoju, SNV, wspiera krajowe programy dotyczące biogazu domowego, które mają na celu ustanowienie opłacalnego sektora biogazu domowego, w którym lokalne firmy sprzedają, instalują i serwisują biogazownie dla gospodarstw domowych. W Azji SNV pracuje w Nepalu, Wietnamie, Bangladeszu, Bhutanie, Kambodży, Laotańskiej Republice Ludowo-Demokratycznej, Pakistanie i Indonezji, a w Afryce: w Rwandzie, Senegalu, Burkina Faso, Etiopii, Tanzanii, Ugandzie, Kenii, Beninie i Kamerunie.
W RPA produkuje się i sprzedaje gotowe systemy biogazowe. Jedną z kluczowych cech jest to, że instalacja wymaga mniejszych umiejętności i jest szybsza, ponieważ zbiornik fermentacyjny jest wstępnie wykonany z tworzywa sztucznego.
IndieEdit
Biogaz w Indiach był tradycyjnie oparty na oborniku mlecznym jako paszy i te zakłady gazowe „gobar” działały przez długi okres czasu, zwłaszcza w wiejskich Indiach. W ostatnich 2-3 dekadach organizacje badawcze, koncentrujące się na bezpieczeństwie energetycznym obszarów wiejskich, udoskonaliły konstrukcję systemów, w wyniku czego powstały nowsze, wydajne i tanie konstrukcje, takie jak model Deenabandhu.
Model Deenabandhu jest nowym modelem produkcji biogazu popularnym w Indiach. (Deenabandhu oznacza „przyjaciel bezradnych”.) Jednostka ma zwykle pojemność od 2 do 3 metrów sześciennych. Konstruuje się ją z cegieł lub z mieszanki żelbetowej. W Indiach, model cegła kosztuje nieco więcej niż model ferrocement, jednak Indie Ministerstwo Energii Nowej i Odnawialnej oferuje pewne dotacje na model constructed.
Biogaz, który jest głównie metan / gaz ziemny może być również stosowany do generowania białka bogate bydło, drób i pasza dla ryb w wioskach ekonomicznie przez uprawę kultury bakterii Methylococcus capsulatus z maleńkim ziemi i wody footprint. Dwutlenek węgla gaz produkowany jako produkt uboczny z tych roślin mogą być wykorzystane w tańszej produkcji oleju z alg lub spirulina z algakultury szczególnie w krajach tropikalnych, takich jak Indie, które mogą zastąpić pozycję prime ropy naftowej w najbliższej przyszłości. Unia rząd Indii wdraża wiele programów do produktywnego wykorzystania odpadów agro lub biomasy na obszarach wiejskich w celu podniesienia gospodarki wiejskiej i potencjału zatrudnienia. Z tych zakładów, niejadalne biomasy lub odpadów jadalnych biomasy jest przekształcany w wysokiej wartości produktów bez zanieczyszczenia wody lub zielonych gazów cieplarnianych (GHG).
LPG (Liquefied Petroleum Gas) jest kluczowym źródłem paliwa do gotowania w miejskich Indiach i jego ceny zostały rosnące wraz z globalnymi cenami paliw. Również wysokie dotacje udzielane przez kolejne rządy na promocję LPG jako krajowego paliwa do gotowania stały się obciążeniem finansowym, co spowodowało ponowne skupienie się na biogazie jako alternatywnym paliwie do gotowania w ośrodkach miejskich. Doprowadziło to do opracowania prefabrykowanych komór fermentacyjnych do zastosowań modułowych w porównaniu z konstrukcjami RCC i cementowymi, których budowa trwa dłużej. Odnowiona koncentracja na technologii procesowej, takiej jak model procesu Biourja, podniosła rangę średniej i dużej skali beztlenowych komór fermentacyjnych w Indiach jako potencjalnej alternatywy dla LPG jako podstawowego paliwa do gotowania.
W Indiach, Nepalu, Pakistanie i Bangladeszu biogaz wytwarzany w wyniku beztlenowej fermentacji obornika w małych instalacjach fermentacyjnych nazywany jest gazem gobar; szacuje się, że takie instalacje istnieją w ponad 2 milionach gospodarstw domowych w Indiach, 50 000 w Bangladeszu i tysiącach w Pakistanie, szczególnie w Północnym Pendżabie, ze względu na dobrze prosperującą populację zwierząt gospodarskich. Zbiornik fermentacyjny to szczelny, okrągły dół wykonany z betonu z przyłączem rurowym. Obornik jest kierowany do dołu, zazwyczaj prosto z chlewni dla bydła. Studnia jest wypełniona wymaganą ilością ścieków. Rura gazowa jest podłączona do kominka kuchennego poprzez zawory regulacyjne. Spalanie tego biogazu ma bardzo słaby zapach i dym. Dzięki prostocie wykonania i wykorzystaniu tanich surowców na wsi, jest to jedno z najbardziej ekologicznych źródeł energii dla potrzeb wiejskich. Jednym z typów tych systemów jest Sintex Digester. Niektóre konstrukcje wykorzystują wermikulturę do dalszego wzbogacania gnojowicy produkowanej przez biogazownię w celu wykorzystania jej jako kompost.
W Pakistanie, Rural Support Programmes Network prowadzi Pakistan Domestic Biogas Programme, który zainstalował 5,360 biogazowni i przeszkolił ponad 200 murarzy w zakresie technologii i ma na celu rozwój sektora biogazu w Pakistanie.
W Nepalu, rząd zapewnia dotacje na budowę biogazowni w domu.
ChinyEdit
Chińczycy eksperymentowali z zastosowaniami biogazu od 1958 roku. Około 1970 r. Chiny zainstalowały 6 000 000 komór fermentacyjnych, starając się uczynić rolnictwo bardziej wydajnym. W ciągu ostatnich kilku lat technologia odnotowała wysokie tempo wzrostu. Wydaje się, że jest to najwcześniejszy rozwój w generowaniu biogazu z odpadów rolniczych.
Wiejska budowa biogazowni w Chinach wykazuje tendencję wzrostową. Gwałtowny wzrost podaży energii spowodowany szybkim rozwojem gospodarczym i poważnym zamgleniem w Chinach spowodował, że biogaz stał się lepszą, przyjazną środowisku energią dla obszarów wiejskich. W powiecie Qing, w prowincji Hebei, technologia wykorzystania słomy roślinnej jako głównego materiału do produkcji biogazu jest obecnie rozwijana.
Chiny miały 26,5 miliona biogazowni, z produkcją 10,5 miliarda metrów sześciennych biogazu do 2007 roku. Roczna produkcja biogazu wzrosła do 248 miliardów metrów sześciennych w 2010 roku. Rząd chiński wspierał i finansował wiejskie projekty biogazowe, ale tylko około 60% z nich działało normalnie. W zimie produkcja biogazu w północnych regionach Chin jest niższa. Spowodowane jest to brakiem technologii kontroli ciepła w komorach fermentacyjnych, przez co współfermentacja różnych substratów nie udaje się w zimnym środowisku.
ZambiaEdit
Lusaka, stolica Zambii, ma dwa miliony mieszkańców, z czego ponad połowa zamieszkuje obszary podmiejskie. Większość tej populacji używa pit latryn jako toalet generujących około 22 680 ton osadów kałowych rocznie. Osad ten jest nieodpowiednio zagospodarowany: Ponad 60% wytworzonych osadów kałowych pozostaje w środowisku mieszkalnym, co zagraża zarówno środowisku, jak i zdrowiu publicznemu.
W obliczu prac badawczych i wdrażania biogazu, które rozpoczęły się już w latach 80-tych, Zambia pozostaje w tyle w przyjmowaniu i stosowaniu biogazu w Afryce Subsaharyjskiej. Obornik zwierzęcy i resztki pożniwne są niezbędne do dostarczania energii do gotowania i oświetlenia. Niewystarczające fundusze, brak polityki, ram regulacyjnych i strategii dotyczących biogazu, niekorzystna polityka monetarna inwestorów, niewystarczająca wiedza specjalistyczna, brak świadomości korzyści płynących z technologii biogazu wśród liderów, instytucji finansowych i mieszkańców, opór wobec zmian wynikający z kultury i tradycji mieszkańców, wysokie koszty instalacji i konserwacji komór fermentacyjnych, niewystarczające badania i rozwój, niewłaściwe zarządzanie i brak monitorowania zainstalowanych komór fermentacyjnych, złożoność rynku węgla, brak zachęt i sprawiedliwości społecznej to jedne z wyzwań, które utrudniają pozyskiwanie i zrównoważone wdrażanie krajowej produkcji biogazu w Zambii.