Metánná alakítható a felesleges zöld áram

Zoldtech.hu 2016. május 30.

A biogázüzemek működtetése válhat gazdaságosabbá az SZTE biológusai által kifejlesztett eljárásnak köszönhetően. A „Power to biomethane” módszerrel a kutatók a biogázüzemek biomassza-maradékában élő bacilusokat ingyen katalizátorként hasznosítják, ezáltal a mikrobák a „zöld áramot” metánná átalakító erőművekké léphetnek elő. Az olcsón kivitelezhető és üzemeltethető eljárás lehetővé teszi a megújuló energiatermelés növelését olyan technológiákkal is, amelyek kiszámíthatatlanul hullámozva állítanak elő elektromos energiát.

A szél- és a napenergia átalakításával nyert „zöld áram” időben kiszámíthatatlanul keletkezik. Ezért minél több megújuló, „zöld áramot” termelünk, annál több „felesleges” áram kering a vezetékekben. Az áramtermelés és -felhasználás egyensúlyának a felbomlása veszteségekhez vezet. A kiegyenlítés érdekében külföldön tározó erőműveket építenek, ami jó megoldás, de drága.
 
A Németországban kigondolt „power to gas” megoldás szerint a „felesleges” árammal vizet kell bontani. A vízbontásból származó hidrogénnel a globális klímaváltozásért leginkább felelős széndioxidot metánná lehet redukálni. Az így előállított, de megújuló metán semmiben sem különbözik a földgáztól. Így a „zöld áramból” származó energiát a kisebb veszteséggel működő földgáz hálózatban el lehet szállítani a felhasználókhoz. A szellemes ötlet olcsó és hatékony kivitelezésére a Szegedi Tudományegyetem biológusai dolgoztak ki javaslatot: a biogáz üzemeket ruházzák fel új funkcióval.


– A biogáz termelése biomasszából egyenletes, de a technológia alkalmazása ma még nehézkesebb, mint a hullámzó teljesítményű szélerőművek vagy napelemek telepítése és üzemeltetése – magyarázta Kovács Kornél, az SZTE biológus professzora. – A biogázerőművekben mikrobák milliárdjai dolgoznak a biomassza lebontásán, ami végül zömmel biogázzá, azaz metán és szén-dioxid keverékévé alakul. A több száz különféle mikrobából összeverbuválódó közösségek működését megismerve jöttünk rá: a biogáztermelő folyamat végén az erőműből kikerülő fermentációs maradékban megtalálhatóak azok a mikrobák is, amelyek a folyamat utolsó lépéseként éppen a hidrogén és szén-dioxid metánná alakításának reakcióját végzik el. Ezek a mikrobák nagyon ősi csoportjához tartoznak, meglehetősen kényesek és egyedül könnyen elpusztulnak. De közösségben, a többi „baci” segítségével jól megélnek. A metánkészítést erőltetés nélkül maguktól elvégzik és ebben a többiek nem zavarják őket.
 
Tehát a biogázt termelő erőművek fermentációs maradéka a „power to gas” folyamatot megvalósító, ingyen katalizátorként hasznosítható azt megelőzően, hogy trágyaként a szántóföldre kerül. A művelet elvégzésére – kis átalakítással – a fermentációs maradéktárolók alkalmasak.
 
– Az általunk javasolt fermentációs eljárással kiegészítve 90 százalék feletti hatékonysággal termeli a biológiai rendszer a metánt, ezért „power to biomethane”-nek neveztük el – közölte Kovács Kornél. A professzor irányítása mellett Szuhaj Márk, Bagi Zoltán és Ács Norbert végezte el a kísérleteket. Megoldásuk azzal az előnnyel jár, hogy a biogázüzemek eddig különösebb értéket nem termelő tároló berendezései és a folyamatosan és költségmentesen újratermelődő mikrobák energiaátalakító funkciót kapnak, „zöldáram-hasznosító” erőművekké léphetnek elő. Az új tevékenység a biogázüzem gazdaságosabb működését jelenti. – Az olcsón kivitelezhető és üzemeltethető eljárás lehetővé teszi a megújulóenergia-termelés növelését olyan technológiákkal is, amelyek kiszámíthatatlanul hullámozva állítanak elő elektromos energiát. Nem kell tározó erőműveket építeni. Így hazánkban okafogyottá válik, hogy a hatóság az elektromos elosztó hálózat rugalmatlanságára hivatkozva akadályozza a szélerőmű telepítést. Ráadásul a napenergiára alapozó fotovoltaikus erőműveknek sem kell sziget üzemmódban működve azonnal felhasználniuk az általuk előállított „zöld áramot”.
 
Tehát a szegedi kutatók a Biotechnology for Biofuels című szakmai folyóiratban megjelenő cikkünkben bizonyítják: a biometán termeléssel összekapcsolva zöld utat kaphatnak a zöldáramtermelő technológiák.