Editace stránky Bioplynová stanice

[[Image:Bioplynova stanice Lipa.jpg|right|Bioplynová stanice Lípa]] Bioplynová stanice je technologické zařízení využívající procesu [[wikipedia:cs:Anaerobn%C3%AD digesce|anaerobní digesce]] ke zpracování [[wikipedia:cs:Biologicky rozlo%C5%BEiteln%C3%BD odpad|bioodpadu]], případně jiného biologicky rozložitelného materiálu. Hlavním produktem anaerobní digesce je [[wikipedia:cs:Bioplyn|bioplyn]], který lze využít jako alternativní zdroj energie. 

==Hlavní princip bioplynových stanic==
Jedná se o zařízení, jejichž hlavním procesem a účelem je přeměna substrátů ze zemědělství, čistírenských kalů či biologicky rozložitelných odpadů na výstup, tzv. [[w:cs:Bioplyn|bioplyn]]. Jeho energetický potenciál je možné využít buď přímo v lokalitě bioplynové stanice, nebo skrze distribuční kanál přesunout na místo spotřeby.<ref name=":1" />  V obecné rovině se vstupům do procesu přeměny na bioplyn říká [[w:cs:Biomasa|biomasa]]. Do této kategorie spadá veškeré hmota organického původu, která může být ve formě dendromasy (dřevní biomasa), [[w:cs:Fytomasa|fytomasy]] (zemědělské plodiny, rostliny) a biomasy živočišného původu.<ref name=":1">{{Citace elektronické monografie
| příjmení = Ústav zemědělské ekonomiky a informací
| jméno = 
| titul = Metodika kalkulací nákladů a výnosů bioplynových stanic v zemědělských podnicích
| url = https://www.uzei.cz/data/usr_001_cz_soubory/metodika_bps.pdf
| vydavatel = 
| místo = Praha
| datum vydání = 2013
| datum přístupu = 2021-02-13
}}</ref>

Biomasa jako významný obnovitelný zdroj dostala své významné místo díky evropské politice zaměřené na hospodářský růst, který je podpořen formou inovací do alternativních zdrojů a udržitelné a konkurenceschopné energeticky. Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2009/28/ES určila cíl zvýšit podíl energie z obnovitelných zdrojů v EU na 20 % do roku 2020 a biomasa v tomto směřování má zásadní pozici.<ref>{{Citace elektronické monografie
| příjmení = Evropský parlament a Rada
| jméno = 
| titul = Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2009/28/ES ze dne 23. dubna 2009, o podpoře využívání energie z obnovitelných zdrojů a změně a následném zrušení směrnic 2001/77/ES a 2003/30/ES
| url = https://eur-lex.europa.eu/legal-content/CS/TXT/PDF/?uri=CELEX:32009L0028&from=EN
| vydavatel = 
| místo = 
| datum vydání = 2009
| datum přístupu = 2021-02-13
}}</ref>

Česká republika je dle dat z roku 2014 na pátém místě za Německem, Itálií, Švýcarskem a Francií v produkci elektřiny z bioplynu.<ref name=":0">{{Citace periodika
| příjmení = 
| jméno = 
| titul = Strategická výzkumná agenda oboru bioplyn
| periodikum = Česká bioplynová asociace
| datum = 
| ročník = 
| číslo = 
| strany = 
| url = https://www.czba.cz/files/ceska-bioplynova-asociace/uploads/files/SVA_CzBA_2014_FINAL.pdf
}}</ref> Vzhledem ke zkušenostem zahraničních firem se stavbou bioplynových stanic jsou stanice v České republice založené na technice zejména z německy mluvících sousedních zemí.<ref name=":0" />

Od roku 2020 se změnila pravidla finanční podpory bioplynových stanic. Do té doby [[w:cs:Energetický regulační úřad|Energetický regulační úřad]] rozlišoval dvě kategorie – zemědělské a odpadové bioplynové stanice. Vyšší podpora byla dříve směřována k zemědělským bioplynovým stanicím, které byly označeny jako AF1, které zpracovávají primární energetické suroviny. Kategorie AF2 byla pro tzv. odpadové bioplynové stanice a byla jim přiřazena nižší podpora. Obě kategorie byly sjednoceny do jedné, AF, která je na úrovni předchozí AF1.<ref>{{Citace elektronické monografie
| příjmení = Škrdlíková
| jméno = Helena
| titul = Zajímej.se
| url = https://zajimej.se/zemedelske-bioplynove-stanice-konecne-mohou-prijimat-ke-zpracovani-i-bioodpady/
| datum vydání = 2020-05-26
| datum přístupu = 2021-02-13
| jazyk = cs
}}</ref>

==Zemědělské bioplynové stanice==
Hojně rozšířené jsou zemědělské bioplynové stanice. Příkladem může být [[Jihočeský kraj]], kde jsou zastoupeny 77 %.<ref>{{Citace elektronického periodika
| příjmení =
| jméno =
| titul = Mapa bioplynových stanic
| periodikum = Česká bioplynová asociace
| url = https://www.czba.cz/mapa-bioplynovych-stanic.html
| jazyk = cs
| datum přístupu = 2021-02-13
}}</ref> Jejich největším přínosem je podpora lokální ekonomiky a pozitivní vliv na stabilitu podniků v zemědělství.<ref>{{Citace elektronické monografie
| příjmení = Sagapová
| jméno = N.
| příjmení2 = Cudlínová
| jméno2 = Eva
| titul = Sborník příspěvků z mezinárodní vědecké konference Region v rozvoji společnosti 2017
| url = https://www.researchgate.net/profile/Peter_Papso/publication/339739145_Analyza_novo_vynarajucich_sa_potrieb_deti_a_mladeze_jako_cesta_k_tvorbe_mladeznickej_politiky_na_urovni_obce/links/5e62185d45851516355213e6/Analyza-novo-vynarajucich-sa-potrieb-deti-a-mladeze-jako-cesta-k-tvorbe-mladeznickej-politiky-na-urovni-obce.pdf
| vydavatel = Mendelova univerzita v Brně
| místo = Brno
| datum vydání = 2017
| datum přístupu = 2021-02-13
| kapitola = Vliv zemědělských bioplynových stanic na lokální ekonomiku - bioekonomika v rurálním prostředí
}}</ref>

Tyto stanice pomohu být obyvateli obcí vnímány negativně, ale výhody, které přináší hlavně v rámci energetické soběstačnosti a redukce emisí v lokalitě, tato negativa znatelně převyšují. Pro lokální ekonomiku také znamenají příležitost k budoucímu rozvoji.<ref name=":0" />

Základním předpokladem pro správný provoz zemědělských bioplynových stanic je vždy dostatek biomasy. [[w:cs:Globální oteplování|Globální klimatická změna]] se projevuje i v rámci českého území, kdy se hospodáři stále častěji potýkají se suchými léty. Pro budoucí vývoj je pak zásadní otázkou, jakým směrem rozvíjet zemědělské bioplynové stanice v kontextu úbytku využitelné biomasy. Podíváme-li se na tento problém z pohledu přidané hodnoty, kdy biomasa zaujímá nejnižší stupeň, tak se nabízí transformace bioplynových stanic na tzv. [[w:cs:Biorafinérie|biorafinérie]], z nichž vstupy v podobě chemikálií a farmaceutik jsou na vyšším stupni vzhledem k přidané hodnotě.<ref>{{Citace monografie
| příjmení = Sagapová
| jméno = N.
| příjmení2 = Buchtele
| jméno2 = R.
| titul = Rozvoj Jihočeského kraje - potenciál pro aplikaci iniciativy Evropské komise Smart Region
| vydání = 
| vydavatel = Jihočeská univerzita, Ekonomická fakulta
| místo = České Budějovice
| rok vydání = 2020
| počet stran = 
| kapitola = Zemědělské bioplynové stanice - co s nimi dál?
| strany = 
| isbn = 
}}</ref> 

==Anaerobní digesce==
Anaerobní digesce (anaerobní fermentace) je proces, při kterém [[wikipedia:cs:Mikroorganismus|mikroorganismy]] rozkládají organický materiál bez přístupu vzduchu. Může probíhat samovolně v přírodě nebo řízenou metodou v bioplynových stanicích. Celý proces probíhá ve čtyřech základních fázích: 

#'''[[wikipedia:cs:Hydrol%C3%BDza|hydrolýza]]''' - hydrolytické mikroorganismy štěpí makromolekulární organické látky na menší molekuly schopné transportu do buňky, kde&nbsp;probíhají další fáze
#'''[[w:cs:Acidogeneze|acidogeneze]]''' - produkty hydrolýzy jsou štěpeny na jednodušší látky (kyseliny, alkoholy, CO<sub>2</sub>, H<sub>2</sub>)
#'''acetogeneze''' - tvorba kyseliny octové, CO<sub>2</sub> a H<sub>2</sub>
#'''[[wikipedia:cs:Methanogeneze|methanogeneze]]''' - vznik methanu ze směsi CO<sub>2</sub> a H<sub>2</sub> nebo z kyseliny octové; vedlejším produktem je CO<sub>2</sub><ref name="Straka">STRAKA, F. a kol.: ''Bioplyn – příručka pro výuku, projekci a provoz bioplynových systémů''. Praha: GAS s.r.o., 2006, 706 s, ISBN 80-7328-090-6</ref>

==Provoz bioplynové stanice==
===Substráty===
V bioplynové stanici lze zpracovávat kejdu, hnůj a jiné odpady z živočišné výroby, [[wikipedia:cs:Fytomasa|fytomasu]], odpady z rostlinné výroby, ze stravování, biologicky rozložitelný komunální odpad a čistírenské kaly. Vhodné jsou zvláště materiály s vyšší vlhkostí. Často se uplatňuje kofermentace<ref name="Schulz">SCHULZ, H.; EDER, B.: ''Bioplyn v praxi – Teorie, projektování, stavba zařízení, příklady''. Ostrava: HEL, 2004. 166 s, ISBN 80-86167-21-6</ref>, tzn. zpracování různých materiálů v jednom zařízení. Vhodnou kombinací substrátů lze docílit složení, které bude mít příznivý vliv na průběh procesu a tím i na výsledné množství a kvalitu bioplynu. 

===Technologie===
Zařízení pro anaerobní digesci organických odpadů může mít mnoho variant. Na začátku bioplynové linky je zpravidla přípravná nádrž, kde se skladuje surový materiál. Ten je podle potřeby přečerpáván do [[wikipedia:cs:Fermentor|fermentoru]], kde se odehrává vlastní proces anaerobní digesce a tvorby bioplynu. Bioplyn vznikající ve fermentoru je jímán do zásobníku a upravován pro další využití. 

===Podmínky procesu===
Aby proces anaerobní digesce probíhal správně, je třeba zajistit vhodné životní podmínky pro činnost mikroorganismů. Těmi jsou: 

*striktně [[wikipedia:cs:Anaerobn%C3%AD|anaerobní prostředí]]
*optimální [[wikipedia:cs:Kyselost|pH]]
*stálá teplota
*vhodné složení substrátu<ref name="Schulz" />

==Produkty anaerobní digesce==

*'''Bioplyn'''

:Bioplyn je tvořen převážně methanem a oxidem uhličitým. Obsah methanu se pohybuje mezi 50 a 75 %.<ref>PASTOREK, Z.; KÁRA, J.; JEVIČ, P.: ''Biomasa – obnovitelný zdroj energie''. Praha: FCC PUBLIC s.r.o., 2004. 286 s, ISBN 80-86534-06-5</ref> Bioplyn se nejčastěji spaluje v kotlích a vyprodukované teplo se používá na vytápění budov nebo na ohřev vody. Další možností je kombinovaná výroba tepla a elektrické energie v [[Kogenerace|kogenerační jednotce]].

*'''[[wikipedia:cs:Digest%C3%A1t|Digestát]]'''

:Tuhý zbytek po vyhnití se sníženým obsahem biologicky rozložitelných látek se nazývá digestát. Tento materiál, pokud vyhovuje všem parametrům stanoveným vyhláškou Ministerstva životního prostředí<ref>{{Citace Sbírky zákonů
 | typ = Vyhláška
 | číslo = 382
 | rok = 2001
 | titul = Vyhláška Ministerstva životního prostředí č. 382 ze dne 17. řijna 2001 o podmínkách použití upravených kalů v zemědělské půdě, ve znění pozdějších předpisů
}}</ref> , lze využít jako [[wikipedia:cs:Hnojivo|hnojivo]], přídavek do [[wikipedia:cs:Kompost|kompostu]] nebo k úpravě povrchu terénu.<ref>VÁŇA, Jaroslav: Využití digestátů jako organického hnojiva. ''Biom.cz'' [online]. 2007-04-25 [cit. 2009-01-14]. Dostupné z WWW: http://biom.cz/cz/odborne-clanky/vyuziti-digestatu-jako-organickeho-hnojiva. ISSN: 1801-2655.</ref>

*'''Fugát'''

:Fugát, nebo-li procesní voda, je tekutý produkt vyhnívacího procesu a má charakter [[wikipedia:cs:Odpadn%C3%AD voda|vody odpadní]]. Je silně zakalený a obsahuje produkty anaerobního rozkladu organických látek. Zpravidla je odváděn do [[wikipedia:cs:%C4%8Cist%C3%ADrna odpadn%C3%ADch vod|čistírny odpadních vod]].

==Bioplynové stanice v ČR a v zahraničí==
Na začátku roku 2008 bylo na našem území v provozu asi 23 bioplynových stanic <ref>BAČÍK, Ondřej: Bioplynové stanice: technologie celonárodního významu. ''Biom.cz'' [online]. 2008-01-14 [cit. 2009-01-14]. Dostupné z WWW: http://biom.cz/cz/odborne-clanky/bioplynove-stanice-technologie-celonarodniho-vyznamu. ISSN: 1801-2655.</ref>, z nichž převážná většina zpracovává bioodpady ze zemědělství. Nejdéle fungujícím zařízením na zpracování zemědělských odpadů v ČR je bioplynová stanice v Třeboni. V provozu je nepřetržitě od roku 1974 a zpracovává kejdu z velkovýkrmny prasat spolu s čistírenskými kaly.<ref>KAJAN, Miroslav: Bioplynová stanice Třeboň. ''Biom.cz'' [online]. 2004-06-07 [cit. 2009-01-14]. Dostupné z WWW:http://biom.cz/cz/odborne-clanky/bioplynova-stanice-trebon. ISSN: 1801-2655..</ref> Další stanice jsou například v Kroměříži, Velkých Albrechticích, Mimoni, Kladrubech nebo Trhovém Štěpánově. České sdružení pro biomasu odhaduje reálný potenciál počtu bioplynových stanic v ČR na 400 zařízení do roku 2015.<ref>CZ Biom, : Bioplyn může zásobovat obnovitelnou elektřinou tisíce českých domácností. ''Biom.cz'' [online]. 2007-03-15 [cit. 2009-01-14]. Dostupné z WWW: http://biom.cz/czp-bioplyn/odborne-clanky/bioplyn-muze-zasobovat-obnovitelnou-elektrinou-tisice-ceskych-domacnosti. ISSN: 1801-2655.</ref> 

Z evropských zemí má nejvíce zkušeností s bioplynovou technologií Německo, kde je v současné době v provozu přes 3500 fermentačních zařízení především komunálního charakteru. V Dánsku funguje systém tzv. centralizovaných bioplynových stanic. Ke každé stanici je odpad svážen z okolních oblastí a stanice jsou umisťovány tak, aby se jejich svozové zóny nepřekrývaly.<ref name="Straka" /> Ve Švédsku se bioplyn kromě vytápění a výroby elektrické energie využívá i pro pohon vozidel a nedávno zde byl také zprovozněn první vlak poháněný bioplynem na světě. 

==Desatero bioplynových stanic==

Zájem o výstavbu bioplynových stanic na našem území v posledních letech stoupá. Kvalitně zpracovaný projekt a důsledné dodržování zásad udržitelného provozu mohou předejít mnohým problémům, které provoz bioplynové stanice často doprovázejí. České sdružení pro biomasu proto zpracovalo Desatero bioplynových stanic, které má poskytnout základní informace všem zájemcům o výstavbu zemědělských bioplynových stanic. Zkrácená verze desatera: <ref>BAČÍK, O.: Desatero bioplynových stanic. ''Biom – Odborný časopis a informační zpravodaj Českého sdružení pro biomasu''. 2007. č. 2, s. 2. Dostupné z WWW: http://biom.cz/biom/eBIOM-27-2007.pdf</ref> 

#Precizní příprava projektu
#Dostatek kvalitních vstupních surovin
#Výtěžnost bioplynu z jednotlivých materiálů
#Komunikace se samosprávou a veřejností
#Spolehlivá a ověřená technologie
#Optimalizace investičních nákladů
#Volba vhodné kogenerační jednotky
#Využití odpadního tepla
#Nakládání s digestátem – kvalitní hnojivo
#Další možnosti využití bioplynu

==Odkazy==

===Související články===

*[[/Drahobudice/|Zemědělská bioplynová stanice Drahobudice]] - příkladová studie

===Reference===
<references />
===Externí odkazy===
{{Wikipedia cs p|Bioplyn}}

*[http://en.wikipedia.org/wiki/Anaerobic_digestion Anaerobic digestion] na anglické Wikipedii
*[http://en.wikipedia.org/wiki/Biogas Biogas] na anglické Wikipedii
*[http://www.biom.cz CZ Biom] České sdružení pro biomasu
*[http://www.mze.cz/UserFiles/File/EAFRD/Desatero.pdf Desatero bioplynových stanic] na stránkách MZe
*[http://www.i-ekis.cz/? i-EKIS] Internetové energetické konzultační a informační středisko ČEA
*[http://www.biogas.org Německá asociace bioplynu] v němčině

[[Kategorie:Energetika]]
[[Kategorie:Odpadové hospodářství]]
[[Kategorie:Bioekonomika]]
[[Kategorie:Projekt Udržitelný rozvoj na místní úrovni]]



{{MAS}}