Új lehetőségek a biogáz technológiában

Átírás

1 Új lehetőségek a biogáz technológiában Szegedi Tudományegyetem, Biotechnológiai Tanszék Magyar Biogáz Egyesület MTA Szegedi Biológiai Kutatóközpont KOVÁCS L. Kornél elnok@biogas.hu, kornel@brc.hu XXV. Dunagáz konferencia április 19. Visegrád

2 Biogáz termelés lényege Szerves, anyag Anaerob lebontás BIOGÁZ BIOTRÁGYA

3 A biogáz mikrobák HIDROLIZÁLÓK Polimer bontás: Cellulóz, Keményítő, Fejérjék, Zsírok Termék: Cukrok, Aminosavak, Lipidek ACETOGÉNEK Illékony szerves savak+ H 2 METANOGÉNEK CH 4 + CO 2

4 A biotechnológiai kihívás Kérődzők: 2-3 nap Mezofil: nap Termofil: nap

5 A versenyképességet hátráltatja: Zöld áram a biogázból Megújuló technológiák hálózatának hiánya Alacsony hatásfok: a biotechnológiai lehetőségek kihasználatlanok Drága alapanyagok: silokukorica

6 Fejlesztési irányok Megújuló technológiák összekapcsolása Biometán: földgáz hálózatba vagy hajtóanyagként Olcsó, hulladék alapanyagok

7 Fejlesztési irányok Megújuló technológiák összekapcsolása Biometán: földgáz hálózatba vagy hajtóanyagként Olcsó, hulladék alapanyagok

8 Hullámzó megújuló termelés

9

10

11 Hullámzás csillapítása: Power-to-Gas

12 Vas tehenek

13 CO2 adagolás [ml] Koncentráció [mmol] ,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 Napi H 2 adagolás Maradék H 2 CH 4 termelés CH 4 kontrol reaktor 0,3 0,2 0, Time [days] Napi CO 2 adagolás Maradék CO Idő [napok]

14 A mikrobák csinálják! HIDROLIZÁLÓK Polimer bontás: Cellulóz, Keményítő, Fejérjék, Zsírok Termék: Cukrok, Aminosavak, Lipidek ACETOGÉNEK Illékony szerves savak+ H 2 METANOGÉNEK CH 4 + CO 2

15 Metagenomika

16 Metagenomika

17 Microba közösség vizsgálata IonTorrent PGM teljes-genom szekvenálás (ki vagy és mit csinálsz?) Ion 318 chip ( egyedi szekvencia)

18 Eubaktériumok Lactobacillales Burkholderiales KH2w12 Clostridiales Bacteroidales Pseudomonadales Methylophilales Nitrosomonadales Rhodocyclales Synergistales Enterobacteriales unclassified (derived from Bacteria) Rhizobiales Actinomycetales Bacillales Campylobacterales

19 Metanogének Methanothermobacter Methanobrevibacter Methanosarcina Methanosphaera Methanothermus Methanospirillum Methanococcus Methanoculleus Methanosaeta Methanosphaerula Methanoregula Methanocorpusculum Methanoplanus Thermococcus Methanocaldococcus Methanothermococcus Methanobacterium Methanomicrobium KH2W12

20 Power-to-Biogas: hálózatban

21 Előnyök A fermentációs maradék hatékony, olcsó, folyamatosan képződő katalizátor; Jól és gyorsan reagál a ki-be kapcsolásokra; Megfelelő H 2 /CO 2 arány mellett csak H 2 S és H 2 O tisztítás kell; A CO 2 lábnyom negatív; Fenntartható működés, könnyen irányítható; De: H 2 oldékonysága rossz!

22 Fejlesztési irányok Megújuló technológiák összekapcsolása Biometán: földgáz hálózatba vagy hajtóanyagként Olcsó, hulladék alapanyagok

23 Olcsó alapanyag: csirke trágya

24 Vizes extrakció Vizes előkezelés Nyers CM Önmagában Kukorica szárral szilárd frakció Folyamatos biogáz termelés Kezelt CM

25 Olcsó alapanyag: alga

26 Olcsó alapanyag: energiafűz

27 Rövid vágásfordulójú energiafűz

28 Diploid és Poliploid fűz 0,40 Levél/Szár biomassza arány 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 Poli Plus Energo

29 Következtetések: A biogáz technológia a megújuló hálózat központi eleme lehet, mert: a.) Biometán termelés előnyösebb, mint a zöld áram. (Circular economy) b.) Jelentős technológiai fejlesztési potenciállal rendelkezik ( hulladék alapanyagok és biotechnológiai fejlesztés).

30 Köszönöm a megtisztelő figyelmet! Thank you for your attention!

31

32 Biogas producing systems