Bioplyn, ktorý pozostáva prevažne z metánu (CH₄) a kysličníka uhličitého (CO₂), vzniká vždy tam (Straka a kol., 2003), kde sa biomasa rozkladá bez prístupu vzdušného kyslíka (anaeróbne), ako napr. v tráviacom trakte prežúvavcov alebo vo vodných sedimentoch. Objavením „horľavého vzduchu“ z močiarov a dokázaní obsahu metánu v tomto plyne fyzikom Voltom v roku 1778 začína éra hľadania pôvodu bioplynu. Mikrobiálny pôvod plynu bol ale dokázaný až v roku 1906 Omelianskim. Ďalším míľnikom vo výskume anaeróbneho vyhnívania bolo objavenie acetogénnych baktérií Bryantom v roku 1967. Dnes sú už mikrobiologické základy tvorby metánu vo všeobecnosti známe a objasnené.

Bioplyn je teda produktom látkovej výmeny metánových baktérií, ku ktorému dochádza, keď baktérie rozkladajú organickú hmotu. Bioplyn sa dnes získava predovšetkým v čističkách odpadových vôd, v poľnohospodárskych podnikoch (z chovu zvierat alebo aj zo zelenej pestovanej hmoty) prípadne na skládkach odpadu (tzv. skládkový plyn).

V súčasnosti sa bioplyn najčastejšie využíva ako nosič energie pre výrobu tepla, resp. progresívnejšiu technológiu kombinovanej výroby tepla (ktoré by sa malo spotrebovať buď v bioplynovej stanici alebo v mieste blízkom jeho výrobe) a elektriny. Takto vyrobená elektrina sa buď spotrebuje priamo jej výrobcom alebo je možné ju dodať do distribučnej siete. V niektorých štátoch EÚ sa bioplyn už stáva bežnou súčasťou energetického mixu. V neposlednom rade je možné bioplyn využiť tiež ako pohonnú látku na pohon vozidiel.

Odborníci tvrdia, že využitie bioplynu má do budúcnosti vysoký rozvojový potenciál, porovnateľný napríklad s informačnými technológiami. Budúcnosť vidia najmä v menších zdrojoch, ktoré využívajú bioplyn z bezprostredného okolia a minimalizujú tak náklady na dopravu, ako aj tvorbu emisií.

Výhody

Nevýhody

bioplyn je obnoviteľný zdroj energie, ako surovina pre výrobu energie (bioplynu) je využívaný organický odpad, ktorý by sa už inak ďalej nevyužil a skončil by na skládke, vyrobený bioplyn je možné skladovať, vďaka čomu sa môže použiť na výrobu energie vtedy, keď je to potrebné, kal, ktorý vzniká ako vedľajší produkt na bioplynovej stanici sa ďalej využíva ako hnojivo – čím sa znižuje spotreba umelých hnojív, vyrába sa zároveň elektrina aj teplo, čím sa zvyšuje účinnosť zariadenia.

produkcia elektriny je závislá na organickom odpade, ktorého nemusí byť vždy dostatok, časti motora kogeneračnej jednotky pri využívaní bioplynu rýchlejšie korodujú, spôsobuje to obsah niektorých látok v bioplyne (napríklad sírne zlúčeniny), zápach vstupnej suroviny môže znepríjemňovať okolité prostredie.

Najdôležitejším ukazovateľom vhodnosti a efektívnosti použitia vstupného materiálu na produkciu bioplynu je jeho výťažnosť. Údaje o možnej produkcii bioplynu z jednotlivých materiálov sú u rôznych autorov odlišné a vykazujú veľký rozptyl. Je to spôsobené rôznym zložením a kvalitou vstupného materiálu. Napríklad kvalita a výťažnosť bioplynu z maštaľného hnoja je závislá od obsahu slamy, obsahu organickej sušiny, množstva zvyškov a zloženia krmiva hospodárskych zvierat, spôsobom ustajnenia a pod. Výťažnosť bioplynu z maštaľného hnoja podľa rôznych zdrojov potom dosahuje hodnotu od 18 až po 190 m³.t^-1. V nasledujúcich častiach uvádzame informácie pre výťažnosť bioplynu z niektorých vstupných materiálov.

Graf č. 1 Výťažnosť bioplynu z rôznych druhov biomasy
Zdroj: Gaduš, J.: Bioplyn – jeho výroba a využitie v podmienkach Slovenska, Tech. fak. SPU v Nitre. Ppt prezentácia, 19.02.2008

 

Graf č. 2 Produkcia bioplynu v m³ z 1 tony vstupnej suroviny
Zdroj: Mikolaj Dušan, Horbaj Peter: Zjednodušený výpočet množstva bioplynu vznikajúceho z exkrementov v poľnohospodárstve, grafické určenie návratnosti investície a vhodného typu kogeneračnej jednotky, www.biom.cz.

 

Slovenská republika takmer 90 % primárnych energetických zdrojov zabezpečuje nákupom mimo teritória vnútorného trhu EÚ. Jediným významnejším domácim energetickým zdrojom je hnedé uhlie, nakoľko vlastná ťažba zemného plynu a ropy je nevýznamná. Z tohto dôvodu neustále rastie aj v SR význam intenzívnejšieho využívania obnoviteľných zdrojov energie.

Fosílne palivá – uhlie, ropa, zemný plyn alebo urán, sú zdrojmi energie a základom „fungovania“ väčšiny krajín, Slovensko nevynímajúc. Globálne klimatické zmeny, kyslé dažde, tvorba rádioaktívnych a iných odpadov sú problémy, ktorých dôsledky budú zaťažovať ešte mnoho generácií, ktoré prídu po nás. Pre Slovenskú republiku, najmä vďaka jej vhodným geografickým a klimatickým podmienkam, predstavuje biomasa z lesa a poľnohospodárskej výroby významný energetický potenciál. Napriek tomu je súčasné využívanie OZE v SR na úrovni 4,3 % z ročnej spotreby primárnych energetických zdrojov, teda hlboko pod úrovňou, ktorá sa dosahuje v krajinách s podobnými prírodnými podmienkami.

Na Slovensku od roku 2009 platí Zákon o podpore obnoviteľných zdrojov energie a kombinovanej výroby elektriny a tepla a o zmene a doplnení niektorých zákonov č.309/2009  (platnosť od 1. septembra 2009, niektoré ustanovenia od 1.1.2010). Možnosti podpory OZE podľa tohto zákona možno zhrnúť do nasledovných bodov:

• stanovenie pevných cien elektriny podľa druhu a výšky inštalovaného výkonu zariadenia (ÚRSO – Úrad pre reguláciu sieťových odvetví)
• garancia tejto ceny minimálne na tejto úrovni po dobu 15 rokov
• podpora aj pre zariadenia, ktoré elektrinu nedodávajú do distribučnej sústavy
• povinný odber elektriny
• prednostné pripojenie a povinnosť rozšíriť distribučnú sústavu
• podpora výroby bioplynu

Pre rok 2011 bola výnosom ÚRSO č. 7/2011 stanovená cena energie z bioplynu z ČOV a skládok 96,36 eura/MWh, z bioplynu z anaeróbnych fermentačných technológií 148,72 eura/MWh (do 1 MW) a 131,45 eura/MWh (nad 1 MW), čo sú ceny na úrovni r.2009.