Obter combustível da decomposição de resíduos orgânicos e, ao mesmo tempo, reduzir o impacto em nossa atmosfera é uma das coisas mais econômicas e ecológicas de todas. Em uma entrevista, o especialista em verificação de custos responde detalhadamente quanto custam essas usinas de biogás e se são realmente econômicas.
Pergunta: Como funciona uma usina de biogás - e isso existe para residências privadas?
Especialista em verificação de custos: As usinas de biogás fermentam resíduos orgânicos e todos os tipos de biomassa. Isso pode ser estrume líquido, bem como resíduos verdes, resíduos de composto ou matérias-primas renováveis especialmente cultivadas para fermentação (o chamado NaWaRo).
O material de fermentação (também chamado de “substrato” na linguagem técnica) produz uma mistura de gás, cujo principal componente é o metano . O metano é um poluente climático potencialmente 25 a 30 vezes maior do que o CO₂ - mas pode ser queimado para gerar energia. Dependendo do tipo de substrato, entre 50% e 65% de metano é liberado; o conteúdo de metano é maior no esterco de porco e menor na beterraba forrageira e silagem de milho.
Os microrganismos quebram os carboidratos, proteínas e gorduras dos componentes orgânicos em metano e CO₂ - para isso, é necessária uma exclusão de ar.
Após a produção, o gás ainda precisa ser limpo de substâncias indesejáveis como sulfeto de hidrogênio e amônia, pois são prejudiciais à saúde, cheiram mal e também podem corroer motores e turbinas. O CO₂ contido também é separado em muitos casos e pode ser reciclado tecnicamente.
O chamado digerido é um fertilizante de altíssima qualidade gerado continuamente durante o funcionamento da planta.
A queima na planta de biogás não produz mais dióxido de carbono do que as plantas anteriormente absorvidas
Em princípio, porém, a combustão é neutra para o clima, pois o CO₂ contido era previamente absorvido pelas plantas da atmosfera. Portanto, é (como queimar madeira) um ciclo basicamente fechado de CO₂ .
No entanto, o uso do combustível obtido ainda é muito problemático do ponto de vista econômico. Processar e alimentar a rede de gás natural é extremamente caro e geralmente só vale a pena para sistemas muito grandes. No entanto, já existem tentativas de produzir sistemas menores para “uso doméstico” que possam ser operados com lixo doméstico orgânico e sobras de alimentos.
Pergunta: Quanto custa uma usina de biogás?
Especialista em verificação de custos: Os custos dependem em grande parte do dimensionamento do sistema - a regra básica aqui é: quanto maior o sistema, menores são os custos.
Sistemas menores de design simples, que geralmente obtêm substratos de instalações de armazenamento externas (por exemplo, de agricultores), podem agora ser implementados por custos de cerca de EUR 100.000 a EUR 150.000 .
Se essas plantas pequenas forem operadas com silagem de planta inteira, também haverá custos consideráveis para o cultivo e a colheita das plantas. Os custos de transporte do material de substrato e os custos de funcionamento do manejo são consideráveis, razão pela qual a maioria das plantas são construídas nas imediações das áreas de cultivo.
No entanto, esses pequenos sistemas geralmente só podem ser operados economicamente se o gás produzido for convertido em eletricidade diretamente - o calor residual também deve ser usado tão diretamente quanto possível para garantir a eficiência econômica.
Para os agricultores que desejam operar pequenos sistemas em sua própria fazenda, cálculos muito precisos devem ser feitos com antecedência para garantir que o sistema seja econômico.
Valores de guia exemplares da prática
| Substrato | Tamanho da planta | Custos por m³ |
|---|---|---|
| NaWaRo | 500 m³ / h | 4.800 EUR por m³ |
| NaWaRo | 250 m³ / h | 6.000 EUR por m³ |
Mesmo em pequena escala, isso mostra que os custos de investimento caem significativamente à medida que o desempenho do sistema aumenta. Na prática, entretanto, essas são apenas diretrizes muito aproximadas - uma variedade de outros fatores devem ser levados em consideração no planejamento. Além desses custos, podem haver custos de geração de energia (CHP) e de instalação do sistema. Se uma unidade CHP não estiver em operação, uma fonte de calor adicional deve ser adquirida para aquecer o fermentador - com os serviços do sistema descritos acima, um adicional de 10.000 EUR deve ser calculado.
É particularmente importante se substrato suficiente está disponível ou pode ser obtido de forma barata para operar um sistema maior. Caso contrário, altos custos de substrato e custos de transporte de substrato podem destruir rapidamente a lucratividade de todo o sistema.
Pergunta: Quais fatores desempenham um papel nos custos de investimento para usinas de biogás?
O custo de uma usina de biogás depende de uma série de fatores
Especialista em verificação de custos: Um grande número de fatores desempenha um papel aqui para os custos do sistema:
- quão grande o sistema deve ser dimensionado (disponibilidade de substratos baratos ou facilmente fornecidos)
- Própria demanda de calor e eletricidade
- Custos para a terraplenagem necessária
- Custos para as estruturas nas dimensões selecionadas
- O custo de assumir o controle do substrato
- Tamanho do fermentador e tanque de fermentação secundária
- Custos para a construção das salas de máquinas e gabinetes necessários
- Tipo de tecnologia usada
- Custos de água, aquecimento e instalações elétricas
- Custos para o sistema de transporte de gás
- Custos de utilização do gás (unidade combinada de calor e energia, CHP), caldeira a gás)
- Custos de processamento
- Custos para uma possível alimentação do gás limpo na rede pública de gás
Em última análise, todos esses fatores determinam o custo do sistema. Na prática, a base de decisão para o dimensionamento, mas também para o tipo de uso e a tecnologia instalada, é sempre um cálculo de rentabilidade muito abrangente e o mais sólido possível. Possíveis fontes adicionais de renda (venda de calor, fertilizantes, etc.) devem sempre ser levadas em consideração para se conseguir um uso econômico.
Pergunta: Existem também sistemas para famílias individuais?
Especialista em verificação de custos: Basicamente, mesmo em uma fazenda de médio porte, a lucratividade costuma ser questionável. Somente sistemas muito grandes são realmente econômicos.
A tecnologia é muito complexa e não lucrativa para uso doméstico.
No entanto, existem tentativas de construir sistemas muito pequenos com os quais os resíduos biológicos domésticos também possam ser usados, pelo menos até certo ponto.
Recentemente, um projeto de Israel, o Home Biogas, concluiu com sucesso seu crowdfunding e está disponível no mercado. O sistema converte 1 kg de resíduos orgânicos domésticos e de jardim em aproximadamente 200 litros de metano, que podem ser usados para aproximadamente 3 a 4 horas de cozimento. Além disso, cerca de 5 l - 8 l de fertilizante devem ser produzidos diariamente por meio da operação do sistema.
O sistema de quase 1,50 mx 1 mx 1 m não ocupa mais espaço do que uma pilha de composto normal.
Todo o sistema custará 650 dólares e pode ser facilmente montado e operado até mesmo por leigos.
Baixas temperaturas são problemáticas para a operação - o sistema funciona de forma mais eficiente a 20 ° C, e o aquecimento externo deve ser usado em temperaturas abaixo disso - o que obviamente só é possível em nossa parte do mundo com grande esforço e custos.
Todo o conceito é tecnicamente bastante seguro - mas até agora não há licenças de funcionamento ou de instalação para o mercado europeu. Além disso, existe um risco considerável: se o metano escapar para a atmosfera, é quase 30 vezes mais prejudicial do que o dióxido de carbono. Uma operação muito difundida de tais sistemas pode, por sua vez, significar um alto risco climático, que deve então ser combatido.
Pelo menos a ideia parece ser bastante útil como um todo - e certamente representa uma oportunidade de se tornar um pouco mais ativo para famílias individuais. Isso também cuida da lixeira orgânica.
