Skoči na glavni sadržaj

Nafta i Plin, Vol. 43. No. 178.-179., 2023.

Stručni rad

Biogas production and usage – state of development in Croatia

Karolina Novak Mavar ; Rudarsko-geološko-naftni fakultet, Sveučilišta u Zagrebu
Lidia Hrnčević ; Rudarsko-geološko-naftni fakultet, Sveučilišta u Zagrebu *
Vladislav Brkić orcid id orcid.org/0000-0003-2075-1832 ; Rudarsko-geološko-naftni fakultet, Sveučilišta u Zagrebu *
Katarina Simon ; Rudarsko-geološko-naftni fakultet, Sveučilišta u Zagrebu *

* Dopisni autor.

Puni tekst: hrvatski pdf 1.027 Kb

str. 57-65

preuzimanja: 382

citiraj

Puni tekst: engleski pdf 1.027 Kb

str. 57-65

preuzimanja: 127

citiraj

Preuzmi JATS datoteku

Sažetak

Biogas, a renewable energy source, is produced from biomass that undergoes an anaerobic digestion process. The anaerobic digestion process includes four phases: Hydrolysis, Acidogenesis, Acetogenesis and Methanogenesis. The input substrate is usually a mixture of different substrates, e.g. manure, slurry, organic household waste, sludge from wastewater treatment plants, silage, etc. Prior to the digestion process, the input substrate is freed from impurities and mechanically treated. Anaerobic digestion produces biogas and digestate as by-products. The biogas produced can be used to generate electricity and heat or upgraded to biomethane. The production and use of biogas is not only in line with the EU’s carbon neutral goals, but also offers numerous benefits in terms of circular economy, security of gas supply, positive environmental impact and rural development. Germany, the United Kingdom, France and Italy are the largest biogas producers in Europe, while the use of biogas in the Republic of Croatia is still at an early stage.

Ključne riječi

biogas; biomethane; renewable energy source; anaerobic dogestion

Hrčak ID:

311504

URI

https://hrcak.srce.hr/311504

Datum izdavanja:

15.12.2023.

Podaci na drugim jezicima: hrvatski

Posjeta: 1.071 *

Publication date: 15 December 2023

Volume: 43

Issue: 178. - 179.

Pages: 57-65

DOI:

Article Information (continued)

Categories:

Subject: Stručni rad

Categories:

Subject: Professional Paper

Keywords:

Keyword: bioplin

Keyword: biometan

Keyword: obnovljivi izvor energije

Keyword: anaerobna digestija

Keywords:

Keyword: biogas

Keyword: biomethane

Keyword: renewable energy source

Keyword: anaerobic dogestion

Potrošnja i korištenje bioplina – stanje razvoja u Hrvatskoj

Translated Title (en): Biogas production and usage – state of development in Croatia

[ORCID] Karolina Novak Mavar[1]

Email: karolina.novak-mavar@rgn.hr

 

Rudarsko-geološko-naftni fakultet, Sveučilišta u Zagrebu Faculty of Mining, Geology and Petroleum Engineering Pierottijeva ul. 6, 10000, Zagreb

[ORCID] Karolina Novak Mavar[*][1]

 

Rudarsko-geološko-naftni fakultet, Sveučilišta u Zagrebu Faculty of Mining, Geology and Petroleum Engineering Pierottijeva ul. 6, 10000, Zagreb

[ORCID] Lidia Hrnčević[1][1]

 

Rudarsko-geološko-naftni fakultet, Sveučilišta u Zagrebu Faculty of Mining, Geology and Petroleum Engineering Pierottijeva ul. 6, 10000, Zagreb

[ORCID] Vladislav Brkić[1][1]

 

Rudarsko-geološko-naftni fakultet, Sveučilišta u Zagrebu Faculty of Mining, Geology and Petroleum Engineering Pierottijeva ul. 6, 10000, Zagreb

[ORCID] Katarina Simon[1][1]

 

Rudarsko-geološko-naftni fakultet, Sveučilišta u Zagrebu Faculty of Mining, Geology and Petroleum Engineering Pierottijeva ul. 6, 10000, Zagreb

Author notes:

Correspondence to: [*] Karolina Novak Mavar, Rudarsko-geološko-naftni fakultet, Sveučilišta u Zagrebu, Pierottijeva ul. 6, 10000, Zagreb karolina.novak-mavar@rgn.hr

Abstract

Bioplin, kao obnovljivi izvore energije, dobiva se iz biomase koja prolazi proces anaerobne digestije. Proces anaerobne digestije sastoji se od četiri faze: hidrolize, acidogeneze, acetogeneze i metanogeneze. Ulazni supstrat obično je mješavina različitih supstrata, kao što su stajnjak, gnojovka, organski kućni otpad, mulj iz postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda, silaža itd. Prije procesa digestije, ulazni supstrat se oslobađa nečistoća. i mehanički obrađuje. Anaerobna digestija proizvodi bioplin i digestat kao nusproizvode. Proizvedeni bioplin može se koristiti za proizvodnju električne i toplinske energije ili se može nadograditi u biometan. Osim što je u skladu s klimatski neutralnim ciljevima EU-a, proizvodnja i korištenje bioplina ima brojne prednosti u pogledu kružnog gospodarstva, sigurnosti opskrbe plinom, pozitivnog utjecaja na okoliš, te ruralnog razvoja. Njemačka, Velika Britanija, Francuska i Italija su najveći proizvođači bioplina u Europi, dok je korištenje bioplina u Republici Hrvatskoj još uvijek u ranoj fazi.

Translated Abstract

Biogas, a renewable energy source, is produced from biomass that undergoes an anaerobic digestion process. The anaerobic digestion process includes four phases: Hydrolysis, Acidogenesis, Acetogenesis and Methanogenesis. The input substrate is usually a mixture of different substrates, e.g. manure, slurry, organic household waste, sludge from wastewater treatment plants, silage, etc. Prior to the digestion process, the input substrate is freed from impurities and mechanically treated. Anaerobic digestion produces biogas and digestate as by-products. The biogas produced can be used to generate electricity and heat or upgraded to biomethane. The production and use of biogas is not only in line with the EU’s carbon neutral goals, but also offers numerous benefits in terms of circular economy, security of gas supply, positive environmental impact and rural development. Germany, the United Kingdom, France and Italy are the largest biogas producers in Europe, while the use of biogas in the Republic of Croatia is still at an early stage.

Uvod

Iako su predviđanja velikih svjetskih organizacija da će i u 2050. godini fosilna goriva i dalje zauzimati značajni udio u ukupnoj potrošnji energije, države članice Europske unije (EU) su usuglašene u ciljevima postizanja značajnog smanjenje emisija stakleničkih plinova, i to za minimalno 55% do 2030. godine, te ostvarenju klimatske neutralnosti do 2050. godine (Europska komisija, 2022). Politika dekarbonizacije energetskog sektora oslanja se na različite tehnološke modele, koji povrh svega uključuju kaptiranje CO2 prije ili nakon izgaranja fosilnog goriva, njegov transport i geološko skladištenje (Carbon Capture and Storage, CCS), zamjenu fosilnih goriva vodikom dobivenim elektrolizom vode ili proizvodnju metana iz obnovljivih izvora. Tu se otvara prostor za veće korištenje biogoriva, u vidu zamjene fosilnih energenata kod postojeće proizvodnje centraliziranih toplinskih sustava (CTS) obnovljivim izvorima te većeg udjela korištenja biogoriva u prometu. Mogućnosti korištenja bioplina prikazuje Slika 1. Bioplin se, uglavnom, koristi u proizvodnji električne i toplinske energije, zasebno ili u kogeneracijskoj proizvodnji (engl. Combined Heat and Power, CHP). Pročišćavanjem do stupnja biometana, moguće ga je koristiti kao gorivo u transportu, ali i transportirati plinovodima do krajnjih korisnika i koristiti kao energent za grijanje (Scarlat i dr., 2018). Da bi plin bio pogodan za transport plinovodom u Republici Hrvatskoj, udio metana mora biti najmanje 85%, a ugljikovog dioksida najviše 2,5% (Opći uvjeti opskrbe plinom, NN 50/18, 88/19, 39/20, 100/21, 103/22). Poznate su ekološke prednosti proizvodnje bioplina. Proizvodnjom bioplina anaerobnom digestiSlika 1. Mogućnosti korištenja bioplina jom smanjuju se emisije metana i dušikovog oksida koje nastaju prilikom odlaganja i korištenja stajskog gnoja, a kroz supstituciju fosilnih goriva bioplinom u procesu proizvodnje energije te korištenjem istog kao pogonskog goriva, dolazi do značajnog smanjenja emisija CO2, CH4 i N2O (Al Seadi i dr., 2008). Upotreba biogoriva pa tako i bioplina, uz gospodarske učinke u smislu povećanja sigurnosti opskrbe energijom i izvoznog potencijala te otvaranja novih radnih mjesta, pokazuje i cijeli niz socijalnih učinaka, kao što su povećanje kvalitete života, očuvanje okoliša i zdravlja, smanjenje napuštanja ruralnih područja i dr. (Domac, 2001). Postrojenje za proizvodnju bioplina nakon anaerobne razgradnje organske tvari proizvodi i digestat, gnojivo bogato dušikom, fosforom, kalijem i mikro nutrijentima (Al Seadi i dr., 2008). Cilj rada je predstaviti proces proizvodnje bioplina te sagledati njegovu ulogu u postizanju dekarbonizacije europskog gospodarstva. Također, u radu je analiziran status bioplina u energetskom miksu u Republici Hrvatskoj (RH), ali i mogućnosti njegove buduće proizvodnje i korištenja.

Metode

Metode korištene u izradi rada.

Rezultati

Tekst rezultata

Rasprava

Tekst

Appendix/Dodatak -->

References

1. 

ABANADES S.; , ABBASPOUR R.; , AHMADI A.; , DAS B.; , EHYAEI M.A.; , ESMAEILION F.; , ASSAD M.E.H.; , HAJILOUNEZHAD T.; , JAMALI D.H.; , HMIDA A.; , OZGOLI H.A.; , SAFARI S.; , ALSHABI M.; , BANI-HANI E.H. , authors. 2021.A critical review of biogas production and usage with legislations framework across the globe. Int. J. Environ.Sci. (19):3377–3400

2. 

AL SEADI T.; , RUTZ D.; , PRASSELI H.; , KOTTNER M.; , FINSTERWALDER T.; , VOLKS S.; , JANSSEN R.; , KULUŠIĆ B.; , KOJAKOVIĆ A. , authors. 2008.East Biogas for Eastern Europe, Intelligent Energy for Europe, Beograd. Priručnik za bioplin. BiG. ():

3. 

BANJA M.; , JÉGARD M.; , MOTOLA V.; , SIKKEMA R. , authors. 2019.Support for biogas in the EU electricity sector—A comparative analysis. Biomass Bioenergy. ():

4. 

, author. 2018. DIREKTIVA (EU) 2018/2001 EUROPSKOG PARLAMENTA I VIJEĆA od 11. prosinca 2018. o promicanju uporabe energije iz obnovljivih izvora (preinaka). ():

5. 

DOMAC J. , author. 2001.Socijalno-ekonomski učinci primjene energije biomase. Socijalna ekologija: časopis za ekološku misao i sociologijska istraživanja okoline. (10):171–181

6. 

, author. 2019.The State of Renewable Energies in Europe. EurObserv’ER. https://www.eurobserv-er/(1):

7. 

, author. 2022.EBA Statistical Report 2021. EBA: Brussels, Belgium. EUROPEAN BIOGAS ASSOCIATION (EBA). https://www. europeanbiogas.eu/eba-statistical-report-2021/():

8. 

, author. 2020.European Biomethane Map 2020. EUROPEAN BIOGAS ASSOCIATION (EBA) and GAS INFRASTRUCTURE EUROPE (GIE). https://www.europeanbiogas.eu/wp-content/uploads/2020/06/GIE_EBA_BIO_2020_A0_FULL_FINAL():

9. 

, author. 2019.Europski zeleni plan, COM(2019) 640, Bruxelles, Belgija. EUROPSKA KOMISIJA. https://eur-lex.europa/():

10. 

, author. 2020. Komunikacija o strategiji EU-a za smanjenje emisija metana, Bruxelless, Belgija. EUROPSKA KOMISIJA. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A52020DC0663():

11. 

, author. 2020.Energija za klimatski neutralno gospodarstvo: strategija EU-a za integraciju energetskog sustava, COM(2020) 299, Bruxelles, Belgija. EUROPSKA KOMISIJA. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/():

12. 

, author. 2020.Strategija „od polja do stola“ za pravedan, zdrav i ekološki prihvatljiv prehrambeni sustav, COM(2020) 381, Bruxelles, Belgija. EUROPSKA KOMISIJA. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/():

13. 

, author. 2022.Spremni za 55%“: ostvarivanje klimatskog cilja EU-a za 2030. na putu ka klimatskoj neutralnosti; COM(2021) 550, Bruxelles, Belgija. EUROPSKA KOMISIJA. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/():

14. 

, author. 2022.Plan REPowerEU, COM 2022/230, Bruxelles, Belgija. EUROPSKA KOMISIJA. https://eur-lex.europa.eu/():

15. 

GUSTAFSSON M.; , ANDERBERG S. , authors. 2022.Biogas policies and production development in Europe: A comparative analysis of eight countries. Biofuels. ():1–14

16. 

, author. 2022.Sustav poticanja OIEIK u RH – godišnji izvještaj za 2021. godinu. HRVATSKI OPERATOR TRŽIŠTA ENERGIJE (HROTE). ():

17. 

IVANOVIĆ M. , author. 2020.Biogas in circular economy of the European Union. -In: Banovac, E., PUDIĆ, D. (eds.). 35th International Scientific and Expert Meeting of Gas Professionals, Hrvatska stručna udruga za plin, Proceedings. ():236–247

18. 

ARTICHOWICZ W.; , REMISZEWSKA-SKWAREK A.; , LUCZKIEWICZ A. , authors. 2021.Biomass in biogas production: Pretreatment and codigestion. Renewable and Sustainable Energy Reviews. (50):

19. 

, author. 2022.Izvješće o komunalnom otpadu za 2021. godinu, KLASA: 351-02/22-99/24 URBROJ: 517-12-1-3-1-22-2. MINISTARSTVO GOSPODARSTVA I ODRŽIVOG RAZVOJA. ():

20. 

OMERDIĆ N. , author. 2020.Anaerobnom digestijom do visokovrijednog organskog gnojiva. Hrvatske vode. (28):43–50

21. 

KASINATH A.; , FUDALA-KSIAZEK S.; , SZOPINSKA M.; , BYLINSKI H.; , ARTICHOWICZ W.; , REMISZEWSKA-SKWAREK A.; , LUCZKIEWICZ A. , authors. 2021.Biomass in biogas production: Pretreatment and codigestion. Renew. Sustain.Energy Rev. ():

22. 

KORBAG I.; , OMER S.M.S.; , BOGHAZALA H.; , ABOUBAKR ABUSASIYAH M.A. , authors. 2020.Support for biogas in the EU electricity sector – A comparative analysis. ():

23. 

MOYA C.; , SANTIAGO R.; , HOSPITAL-BENITO D.; , LEMUS L.; , PALOMAR J. , authors. 2021.Design of biogas upgrading processes based on ionic liquids. Chemical Engineering Journal. ():

24. 

PERSSON M.; , JONSSON O.; , WELLINGER A. , authors. 2006.Biogas upgrading to vehicle fuel standards and grid injection. IEA Bioenergy. https://www.ieabioenergy.com/wp-content/uploads/2007/12/upgra-ding_report_final.pdf():

25. 

SCARLAT N.; , DALLEMAND J.F.; , FAHL F. , authors. 2018.Biogas: Developments and perspectives in Europe. Renewable Energy. (129):457–472

26. 

STERN J. , author. 2019.Narratives for Natural Gas in Decarbonising European Energy Markets. The Oxford Institute for Energy Studies: Oxford, UK. ():

27. 

, author. OPĆI UVJETI OPSKRBE PLINOM. Narodne novine br. 50/2018, 88/2019, 39/2020, 100/2021, 103/2022. ():

28. 

, author. ZAKON O BIOGORIVIMA ZA PRIJEVOZ. Narodne novine br. 6520/2009, 145/2010, 26/2011, 144/2012, 14/2014, 94/2018, 52/2021. ():

29. 

, author. PRAVILNIK O MJERAMA ZA POTICANJE KORIŠTENJA BIOGORIVA U PRIJEVOZU. Narodne novine br.88/2021. ():

30. 

, author. 2019.Integrirani nacionalni energetski i klimatski plan za Republiku Hrvatsku. MINISTARSTVO ZAŠTITE OKOLIŠA I ENERGETIKE. ():

This display is generated from NISO JATS XML with jats-html.xsl. The XSLT engine is libxslt.