Досвід, з яким ми пропонуємо ознайомитися, демонструє значний прогрес, якого досягнули компанії HoSt, VERBIO, C.F. Nielsen, BioFuel Technology у сфері біометану за останні 15 років у таких країнах, як Данія, Німеччина, Нідерланди, США, а за останні роки у Франції та Китаї.
Експерти UABIO в межах проєкту “Розвиток сектору біометану в Україні” створили Аналітичну записку №2: “Виробництво передового біометану з лігноцелюлозної сировини”, яка містить актуальну та перевірену інформацію про виробництво передового біометану з лігноцелюлозної сировини. Наразі хочемо зупинитися на реальному досвіді та кейсах, які відібрали наші фахівці для цього документа. Чотири передових підприємства, які демонструють досягнення біометанової галузі. Тож, детальніше про них.
Біометановий завод VERBIO Schwedt, Німеччина
Біометановий завод Verbio було розроблено у 2010 році як перший у світі великомасштабний інноваційний завод для моно-зброджування соломи. Він базується на біоетанольному заводі у Шведті (Бранденбург). Перший етап проєкту було введено в експлуатацію у 2014 році.
Біометанова установка VERBIO Schwedt. Джерело зображення: Verbio.
Планувалося розширити завод до 16,5 МВт до 2019 року, виробляючи з приблизно 40 000 тонн соломи 140 ГВт·год біометану щорічно для продажу як біопалива. Для цього було інвестовано 25 млн євро. Робочий об’єм ферментерів становить 8 000-10 000 м3. Сировина постачається місцевими фермерами в обмін на вироблене органічне добриво (дигестат), що забезпечує “оплату”
за солому. Солома попередньо обробляється механічно та термічно. Біометан закачується в місцеву газову мережу.
Тюки соломи, що використовуються як сировина для станції, збираються в радіусі 80 км, що забезпечує найбільшу економічну та екологічну ефективність. Натомість дигестат повертається фермерам як органічне добриво. Цей місцевий виробничий ланцюг створює робочі місця в сільськогосподарському секторі регіону та забезпечує максимальне зниження викидів CO2.
Біометановий завод VERBIO Nevada Biorefinery, США
Проєкт Verbio в місті Невада, штат Айова, із грудня 2021 року виробляє біометан із пожнивних решток кукурудзи у промислових масштабах. Проєкт реалізовувався із двох етапів: з уведенням в експлуатацію 1-го етапу у 2021 році та другого – у 2022 році. Загальний обсяг інвестицій склав 35 млн доларів США (1-й етап) та 80 млн доларів США (2-й етап). Повна річна виробнича продуктивність біометану оцінюється в 680 ГВт·год.
Біометановий завод VERBIO Nevada Biorefinery. Джерело зображення: Verbio.
У склад станції входять 16 ферментерів ємністю 10 600 м3 кожен. Основною сировиною є тюковане кукурудзиння обсягом 75-100 тис. т/рік. Попередня обробка передбачає подрібнення та термічну обробку гарячою водою. Вода подається з підвищеною
температурою (160–240 °C) та під високим тиском. Прямокутні тюки кукурудзиння, придбані у місцевих фермерів, подрібнюються на біогазовій станції. Відразу після подачі тюків кукурудзиння на склад та перевірки вологості, їх завантажують на одну з двох конвеєрних ліній та пропускають через молоткову дробарку. Там крупні частки подрібнюються, фільтруються через сито, додається вода, відбувається змішування та подача суміші до біореакторів.
Завод у Неваді побудовано на 55 акрах землі. Він має штат працівників, що налічує близько 100 осіб. Через значні ризики, пов’язані з доступністю сировини для анаеробного зброджування, було створено компанію VERBIO Agriculture (VA), LLC (раніше VERBIO Farm Services, LLC). Основним завданням створеної компанії є забезпечення постачання тюкованого кукурудзиння з територій в радіусі 80-120 км.
Найбільша комерційна біометанова станція на соломі, Китай
Біометанову станцію було побудовано у Харбіні у 2022 році. На установці використовується 58 000 тонн кукурудзиння та 58 000 тонн рисової соломи на рік. Розташована вона на приблизно 13 гектарах землі, половина якої призначено для зберігання сировини. Це найбільша у світі біогазова установка на сьогоднішній день, на якій використовується лише кукурудзиння та рисова солома. Встановлена електрична потужність установки — 30 МВт.
-
- Harbin straw biomethane plant. Source of image: Wabio.
-
- Harbin straw biomethane plant. Source of image: Wabio.
За даними WABIO, постачальника технології, очікуваний вихід біогазу з кукурудзиння складає до 600 нм3/т, при вмісті метану 65%. З отриманого біометану в подальшому виробляється bio-CNG. За інформацією з відкритих джерел, загальні інвестиції в проєкт склали 43 млн євро.
Біогазова установка в місті Kværs, Данія
Нова біогазова установка в місті Kværs — це великомасштабний об’єкт, побудований компанією Nature Energy, на якому вироблятиметься біометан. Будівництво розпочалося у 2020 році, а виробництво — у 2022 році. Установка дозволяє переробляти 800 тис. тонн біомаси щорічно з очікуваним виробництвом понад 20 млн м3 біометану, що заміщуватиме природний газ в данській енергетичній системі.
Біогазова установка в місті Kværs. Джерело зображення: DRIAS
У цьому проєкті використовується комплексна система обробки соломи від Linka Energy та EUROmilling. Система містить установку термічної та механічної обробки соломи, що дозволяє руйнувати її структуру, і згодом використовувати на наступному етапі процесу. Солома подрібнюється в барабанах, в яких ріжуться та відокремлюються волокна соломи, перш ніж вони потраплять у збірний бункер. Барабани працюють на низькій швидкості, що зменшує споживання енергії та знижує ризик займання від іскри. Наступною системою є подрібнювальна установка EUROmilling для обробки подрібненої соломи. Вона також обладнана дробаркою попереднього подрібнення, молотковою дробаркою та передзмішувачем.
Ознайомитися із повним документом Аналітичної записки №2 на сайті UABIO
Аналітична записка підготовлена в межах виконання проєкту “Розвиток сектору біометану в Україні“, який фінансується Енергетичним Співтовариством за підтримки агентства Великої Британії з міжнародного розвитку (FCDO) і виконується ГС “Біоенергетична асоціація України” (UABIO). Дякуємо експертам UABIO за підготовку цього документу!