Biyogaz, hidrojen ve SNG'nin arkasında yatan şey budur

Yeşil gazlar nelerdir?

Gaz ısıtma için biyogaz: Tüketiciler bunu önceden bilmeli

“Yeşil gazlar” olarak adlandırılan gazlar, iklim nötrlüğüne ulaşmada önemli bir rol oynamaktadır. Ancak her durumda mantıklı değiller. Bir genel bakış.

Almanya, 2045 yılına kadar iklim açısından nötr olma hedefini takip ediyor. Bunu başarmak için halihazırda fosil yakıtlara dayalı olan birçok prosesin yenilenebilir proseslere dönüştürülmesi gerekiyor. Bunlara rüzgar enerjisi ve güneş enerjisinin yanı sıra biyokütle ve yeşil gazlar gibi CO₂ nötr yakıtlar da dahildir.

Toplu “yeşil gazlar” terimi bir dizi (neredeyse) CO₂ nötr gazı kapsar. Yeşil gaz tek bir enerji kaynağı değildir. İklim dostu gazların en önemlileri iki kategoriye ayrılabilir: biyogazlar ve sentetik gazlar.

Yeşil gazlar bu nedenle yalnızca “neredeyse” iklim açısından nötrdür çünkü bazıları yakıldığında hala CO₂ yaymaktadır. Ancak yalnızca daha önce bitkiler ve diğer organizmalar tarafından atmosferden uzaklaştırılanları yayarlar. Yani bir döngü oluşturuyorlar, dolayısıyla yayılan CO₂ “biyojenik” CO₂ oluyor.

Biyogazlar, biyokütlenin bakteriler ve diğer mikroorganizmalar tarafından ayrıştırılması sırasında doğal, biyolojik bir süreçle oluşan gazlardır. Bu gazlar biyogaz tesisinde işlenerek enerji kaynağı olarak kullanılabilir. Ayrıştırma işlemine “fermantasyon” veya “fermantasyon işlemi” denir. Doğada bu süreç bozkırlarda veya gübre çukurlarında meydana gelir ve ortaya çıkan gazlar atmosfere salınır.

Biyogaz tesisinde doğal süreç taklit edilerek gazlar yakalanır. Biyogaz tesisinde fermantasyon sürecinde kullanılan biyokütle çok farklı olabilir: mısır, kolza tohumu veya buğday gibi enerji bitkileri, gübre, saman, bira fabrikası artıkları ve hatta ahşap ve ahşap ürünleri gibi tarımsal atıklar düşünülebilir.

Fermantasyon işleminde üretilen gazlar esas olarak metan (CH₄), karbondioksit (CO₂), ayrıca oksijen, nitrojen ve az miktarda başka gazlardır. Bu gaz karışımı daha da rafine edilip saf biyometan veya biyohidrojene dönüştürülebilir. Ancak pratikte bu nadiren olur; daha sıklıkla gaz karışımı doğrudan sahada yakılır ve elektrik şebekesine beslenir. Biyogaz elektrik payının yaklaşık yüzde 8'ini oluşturuyor.

Sentetik gazlar yapay olarak üretilen gazlardır. Bunlardan en önemlileri sentetik doğal gaz (SNG) ve yeşil hidrojendir. Her iki durumda da gazları üretmek için elektriğe ihtiyaç vardır. Bu yüzden enerjiden gaza teknolojiden bahsediyoruz. Ortaya çıkan gazların gerçekten iklim açısından nötr olması için kullanılan elektriğin yenilenebilir enerjilerden (veya nükleer enerjiden) gelmesi gerekiyor.

Yeşil hidrojen, elektroliz adı verilen bir işlemle oluşturulur. Bu nedenle bu sisteme elektrolizör de denir. Elektroliz sırasında su (H₂O), elektrik voltajı kullanılarak hidrojen (H₂) ve oksijen (O) bileşenlerine ayrılır. Hidrojen daha sonra çeşitli uygulamalarda, örneğin endüstriyel tesislerde doğal gazın yerine veya elektrik ve ısı üretmek için yakıt hücrelerinde kullanılabilir.

SNG'yi yapmak için bir adım daha ileri gitmeniz gerekiyor. Elektrolizden hidrojen üretildikten sonra hidrojene tekrar CO₂ eklenir. Bu CO₂ genellikle bir biyogaz tesisinden atık ürün olarak gelir, ancak başka kaynaklardan da eklenebilmektedir. Bu süreç metan (CH₄) oluşturduğu için metanasyon olarak adlandırılmaktadır. Metan kimyasal olarak doğal gazla aynıdır. Bu nedenle SNG doğal gazla aynı şekilde kullanılabilir. Aynı durum yukarıda anlatıldığı gibi bir biyogaz tesisinde üretilebilen biyometan için de geçerlidir.