Biometaan: erinevus redaktsioonide vahel

Allikas: Vikipeedia
Eemaldatud sisu Lisatud sisu
P pisitoimetamine
kopipeist ära, vt ka arutelu
1. rida: 1. rida:
'''Biometaan''' on mitmete erinevate tehnoloogiate abil [[biogaas]]ist valmistatud metaanirikas (95–98%) gaasiline kütus. [[Metaan]] (CH<sub>4</sub>) on biogaasi põhikomponent ja selle energiat sisaldav osa, mida saab kasutada transpordivahendites
{{mahakirjutatud|allikas=https://www.tartu.ee/data/Biogaas%20mootorikutusena%2008.11%20%28II%29.pdf; https://www.kik.ee/sites/default/files/Uuringud/kik_aruanne_2014_02_07_2014_korrig.pdf, ju mujalt ka}}
mootorikütusena ning kütusena elektri ja soojuse koostootmisel vastavates seadmetes.<ref name="dv4j8" />
'''Biometaan''' on mitmete erinevate tehnoloogiate abil
[[biogaas]]ist valmistatud metaanirikas (95–98%) gaasiline kütus. [[Metaan]] (CH<sub>4</sub>) on
biogaasi põhikomponent ja selle energiat sisaldav osa, mida saab kasutada transpordivahendites
mootorikütusena ning kütusena elektri ja soojuse koostootmisel vastavates
seadmetes.<ref name="dv4j8" />

Biometaan on väga perspektiivne taastuvkütus, sest
tema toorainebaas on lai (nt silo, läga, sõnnik, [[biojäätmed]], [[reoveesete]], orgaanika) ja toormepinna
efektiivsus (toormepinna ühikult saadav bioenergia) on suur.

Biometaan mootorikütusena on juba tänase tehnilise
taseme juures massitarbimises kasutatav ja reaalne alternatiiv [[nafta]] baasil
toodetud [[fossiilkütus]]tele. Biometaan on puhtaim taastuv looduslik kütus
ja selle kasutamine mootorikütusena vähendab kordades keskkonna saastamist.<ref name="uUZTx" />

==Tootmisprotsess==
Erinevalt [[biogaas]]i tootmisprotsessist on biometaani
tootmine aeganõudvam ja kulukam, sest on vajalik saavutada [[maagaasi]]
kvaliteedile vastav puhas metaankütus. Biogaasi puhul on eesmärgiks gaasi eraldamine toormaterjalist, mille puhul ei ole vajalik metaani puhtal kujul eraldamine.

Biometaani tootmine algab toormaterjali
kääritamisega anaeroobsetes
tingimustes vähemalt 37-kraadise temperatuuriga tankis. Käärimisel eralduv biogaas juhitakse
torustiku kaudu vastavasse puhastuskompleksi (nt füüsikaline
[[adsorptsioon]], membraanpuhastus), kus biogaasist eraldatakse CO<sub>2</sub>, H<sub>2</sub>S, veeaur
ja muud komponendid, saavutamaks gaasi suure metaanisisalduse, mis vastaks
maagaasi kvaliteedinõuetele. Edasi juhitakse puhastatud biogaas ehk biometaan
torustiku kaudu mahutisse, kus gaas surutakse umbes 200-baarise rõhu alla.

Sellistes tingimuses olev biometaan on
tootmisprotsessi lõppsaadus, mida saab kasutada nii mootorikütusena kui
soojus- ja elektrienergia koostootmiseks.<ref name="Xjush" />

=== Puhastamine ===
Puhastatud biogaas, mis edastatakse maagaasivõrku,
peab Eesti tingimustes sisaldama vähemalt 98% (±1%) metaani. Süsinikdioksiidi,
vesiniksulfiidi, veeauru ja teiste kõrvalsaaduste eemaldamine biogaasi
puhastamisel suurendab biogaasi kütteväärtust ning vähendab süsteemides
[[korrosioon]]i esinemist, mida põhjustab happeliste ühendite esinemine puhastamata
biogaasis. Biogaasi saab biometaaniks puhastada mitmel viisil: füüsikaline
absorbeerimine, kõikuvrõhuga adsorbeerimine, keemiline absorbeerimine,
membraaneraldus, [[krüogeenpuhastus]] jt.<ref name=":0" />

Maailmas kasutatakse kõige rohkem füüsikalise
absorptsiooni-, [[kõikuvrõhuadsorbeerimise]] (PSA) ja membraaneraldustehnoloogiaid.<ref name="Ax6x5" />

'''Füüsikaline absorptsioon''' kasutab ära erinevate
gaaside lahustuvuse sõltuvuse vee temperatuurist. Iseäranis seda, et külmas vees lahustub
süsihappegaas eriti hästi. Kuna süsihappegaas lahustub hästi ja metaan mitte,
siis on saadusteks süsihappegaasirikas vesi ja metaangaas. Samas lahustuvad vees ka
väävlit sisaldavad ained, näiteks vesiniksulfiid. Protsess on lihtne ja sobib
eriti hästi reoveepuhastusjaamadele, kus on palju vett ja selle korduvkasutus
ei ole vajalik. Protsessiga on võimalik saavutada suur metaanisisaldus ja on
levinuim tehnoloogia. Näiteks Rootsi reoveepuhastusjaamades on see
tehnoloogia kõige rohkem kasutatav.

'''Kõikuvrõhuadsorbeerimine
(PSA)''' kasutab adsorbendiks aktiivsütt või silikageeli,
alumiiniumoksiide või muid vajalike omadustega aineid. Süsinikdioksiid absorbeerub
rõhu all ja gaasi jääb alles metaan. Seda tehnoloogiat kasutades peab enne
eraldama vee ja väävelvesiniku, sest vesi rikub adsorbendi struktuuri ja
väävelvesinik ei eraldu regenereerimise käigus. Regenereerimiseks kasutatakse
rõhu alandamist, mille käigus eraldubki süsinikdioksiid.

'''Membraanpuhastus'''
kasutab ära gaasimolekulide erinevaid suurusi, metaanimolekulid lähevad
membraanist läbi, teised komponendid jäävad membraani kinni. Seda tehnoloogiat
kasutades tuleb arvestada suhteliselt suurte metaanikadudega. Uuemad membraanitehnoloogiad
on suutnud kaotusi mõnevõrra vähendada.<ref name=":1" />

Peale eespool nimetatute on arendamisel veel mitmed biogaasi puhastamise tehnoloogiad, näiteks bioloogiline rikastamine, rikastamine
kääritusprotsessis, puhastamine ensüümidega (nn ökoloogiline kops),
kõrgrõhupuhastus käärimisprotsessis.<ref name=":1" />

== Veeldamine ==
Veeldamine kujutab endast biometaani külmutamist gaasilisest olekust vedelasse olekusse. Paljudes Euroopa riikides, kus on hea ligipääs
maagaasitorustikule, on otstarbekas selle kaudu ka biometaani transportida. Kahjuks
ei ole selline variant võimalik riikides, kus maagaasitorustikku napib või see on
kättesaadav vaid osaliselt riigi territooriumil. Näiteks [[Rootsi]] maagaasitorustik
on vägagi puudulik, kattes vaid väikest osa Lõuna-Rootsist. Praegu vaid 8
biometaanijaama 55 jaamast Rootsis suunab enda biometaani maagaasitorustikku. Ülejäänud
jaamad kasutavad biometaani transpordiks alternatiivseid lahendusi, millest
väga efektiivne lahendus on veeldatud kujul transport.<ref name=":2" />

Rootsis [[Lidköping]]u linnas asub maailma üks esimestest
veeldatud biometaani tootmisjaamadest, mis hakkas täisvõimsusel tööle
2011. aastal. Jaam koosneb kahest osast: tootmisüksusest ja veeldamisüksusest.
Tootmisüksuses toodetakse biogaasi ja see puhastatakse biometaaniks.
Veeldamisüksuses külmutatakse toodetud biometaan −163-kraadise temperatuurini.<ref name="uv0C7" />

Veeldatud biometaanil on kaks olulist eelist gaasilise
oleku ees. Esiteks saab veeldatud kujul gaasi pumbata ühte mahutisse
rohkem kui gaasilises olekus saadust. See võimaldab maanteetranspordi
kasutamise muuta majanduslikult tasuvamaks ja logistiliselt otstarbekamaks.
Teiseks saab veeldatud biometaani transportida kergemates mahutites, sest
veeldatud kujul on mahutis väiksem rõhk ning selle tõttu ei pea ka mahuti
seinad olema nii paksud kui need on 260 bar rõhu all transporditava gaasilise
biometaani puhul.<ref name=":2" />

== Biometaan Eestis ==
Eesti on võtnud Euroopa Liidus kohustuse tarbida 2020. aastal
kasutavatest transpordikütustest 10% ulatuses kütuseid või energiat, mis on
saadud taastuvatest energiaallikatest. Selle direktiivi täitmiseks tuleb ühe
võimalusena kaaluda biometaani tootmist ja kasutamist. Praeguse seisuga Eestis
biometaani ei toodeta, küll aga toodetakse biogaasi.<ref name=":0" />

Kuna biometaani tootmine ja kasutamine on vajalik, plaanib Eesti võtta kasutusele
sadadel tuhandetel hektaritel kasutult kasvava rohemassi, hakkab sellest
ühistranspordi tarvis
biometaani tootma ning rajab üle Eesti vähemalt 20 biogaasi müüvat tanklat.

[[PRIA]]
andmetel kasvatati näiteks 2012. aastal rohtset biomassi ligi 560 000 hektaril,
kuid ligi 64 protsenti rohtsest [[biomass]]ist, kokku 1,4 miljonit tonni kuivainet, jääb loomasöödana kasutamata ja toiduks väärindamata. Kasutamata rohumass
niidetakse praegu niisama ära ja jäetakse rohumaadele kõdunema. Selle tõttu
jääb kolmandik Eesti kasutuses olevast põllumajandusmaast sisuliselt
väärtuslikust toodangu loomisest välja.

Ministeerium prognoosib, et 2030. aastal oleks Eesti võimeline tootma biometaani mahus, mis
võimaldaks asendada 10% transpordis kasutatavast kütusest, ja mis oleks odavam
siin müüdavatest vedelkütustest.

Nii ongi Eestis juba käivitatud esimesed biometaani
tootmise [[pilootprojektid]] ning siht on võetud sellele, et biometaani hind võiks
tanklates olla 0,917 € kilo eest ilma käibemaksuta, mis on igal juhul odavam kui [[diislikütus]]. Ühe kilogrammi biometaaniga saab sõita umbes sama palju
kilomeetreid kui ühe liitri diislikütusega.<ref name="SMjNH" />


== Viited ==
== Viited ==
{{viited|allikad=
{{viited|allikad=
<ref name="dv4j8">[http://www.wfuel.info/inc_ee/files/files/Lampinen-Laakkonen-Biometaan-mootorikutusena-2.pdf "Biometaan mootorikütusena. Teatmik omavalitsustele".] 2012. lk 46</ref>
<ref name="dv4j8">[http://www.wfuel.info/inc_ee/files/files/Lampinen-Laakkonen-Biometaan-mootorikutusena-2.pdf "Biometaan mootorikütusena. Teatmik omavalitsustele".] 2012. lk 46</ref>}}

<ref name="uUZTx">[http://keskkonnafestival.ee/rohevik/wp-content/uploads/2011/09/Jaanus_Tamm_Rohevik_150911.pdf "Roheline majandus Läänemere piirkonna arendajana"] Tartu 15.09.2011, slaid nr 11</ref>
==Välislingid==
<ref name="Xjush">[https://www.youtube.com/watch?v=P_EGg72EVfM "Biomethane production"] allikast Youtube. GreenTechArt. Üles laaditud: 5.12.2009</ref>
<ref name=":0">[http://www.energiatalgud.ee/img_auth.php/7/77/Vohu,_V._Eesti_Arengufond._Biometaani_tootmine_ja_kasutamine_transpordik%C3%BCtusena_-_v%C3%A4%C3%A4rtusahel_ja_rakendusettepanekud._2015.pdf "Biometaani tootmine ja kasutamine transportkütusena – väärtusahel ja rakendusettepanekud"] Eesti arengufond, mai 2015. lk 30</ref>
*[http://www.energiatalgud.ee/img_auth.php/7/77/Vohu,_V._Eesti_Arengufond._Biometaani_tootmine_ja_kasutamine_transpordik%C3%BCtusena_-_v%C3%A4%C3%A4rtusahel_ja_rakendusettepanekud._2015.pdf "Biometaani tootmine ja kasutamine transportkütusena – väärtusahel ja rakendusettepanekud"], Eesti arengufond, mai 2015. lk 30
*[http://tehnika.postimees.ee/3328977/eesti-hakkab-massiliselt-biometaani-tootma "Eesti hakkab massiliselt biometaani tootma"], Postimees, 15.09.2015
<ref name="Ax6x5">[http://www.iea-biogas.net/files/daten-redaktion/download/publi-task37/upgrading_rz_low_final.pdf "Biogas upgrading technologies – developments and innovations"] Anneli Petersson, Arthur Wellinger, lk 16–18</ref>
*[https://www.youtube.com/watch?v=Vsk6AnilIfs "Lidköping biogas"], YouTube
<ref name=":1">Tallinna Tehnikaülikool. "Eesti tingimustesse sobivate biogaasi metaaniks puhastamise tehnoloogiate rakendatavus ning keskkonna ja majanduslikud mõjud". Laiendatud kokkuvõte. 2014, lk 6</ref>
*[https://www.youtube.com/watch?v=P_EGg72EVfM "Biomethane production"], YouTube
<ref name=":2">[http://www.iea-biogas.net/case-studies.html?file=files/daten-redaktion/download/case-studies/Case_Study_LBG_web.pdf "Non-grid biomethane transportation in Sweden and the development of the liquefied biogas market"] 2014, lk 1–2</ref>
*[http://www.iea-biogas.net/files/daten-redaktion/download/publi-task37/upgrading_rz_low_final.pdf "Biogas upgrading technologies – developments and innovations"], Anneli Petersson, Arthur Wellinger, lk 16–18
<ref name="uv0C7">[https://www.youtube.com/watch?v=Vsk6AnilIfs "Lidköping biogas".] Allikast Youtube, postitatud 27.09.12.</ref>
<ref name="SMjNH">Postimees. [http://tehnika.postimees.ee/3328977/eesti-hakkab-massiliselt-biometaani-tootma "Eesti hakkab massiliselt biometaani tootma".] 15.09.2015</ref>
}}


[[Kategooria:Gaasid]]
[[Kategooria:Gaasid]]

Redaktsioon: 9. mai 2019, kell 23:12

Biometaan on mitmete erinevate tehnoloogiate abil biogaasist valmistatud metaanirikas (95–98%) gaasiline kütus. Metaan (CH4) on biogaasi põhikomponent ja selle energiat sisaldav osa, mida saab kasutada transpordivahendites mootorikütusena ning kütusena elektri ja soojuse koostootmisel vastavates seadmetes.[1]

Viited

Välislingid