A biogáz egy fenntartható energiaforrás, amely szerves anyagok oxigénmentes lebontásával keletkezik mikroorganizmusok segítségével. Főként állati trágyából, növényi és élelmiszeripari hulladékokból, szennyvíziszapból és energianövényekből állítják elő különböző fermentációs technológiákkal. Leggyakrabban hő- és villamosenergia-termelésre használják, de tisztításával biometán nyerhető, amely a földgázzal egyenértékű, így annak kiváltására is alkalmas. A folyamat melléktermékeként keletkező biomassza trágyaként vagy talajjavítóként hasznosítható, hozzájárulva a fenntartható mezőgazdasághoz és a műtrágya-felhasználás csökkentéséhez.
Előállítása
A biogáz előállítása egy több lépésből álló biológiai folyamat, amely anaerob körülmények között, mikroorganizmusok segítségével zajlik. Az alábbi fő szakaszok különíthetők el:
- Alapanyagok előkészítése – Az állati trágya, növényi hulladékok, szennyvíziszap vagy egyéb szerves anyagok aprítása, homogenizálása és szükség esetén előkezelése történik.
- Fermentáció (anaerob lebontás) – Az előkészített biomasszát egy légmentes tartályba, az ún. fermentorba juttatják, ahol különböző baktériumtörzsek fokozatosan lebontják a szerves anyagokat. A folyamat négy szakaszból áll: 1. Hidrolízis: A nagy molekulájú szerves anyagok (pl. fehérjék, zsírok, szénhidrátok) kisebb, oldható vegyületekre bomlanak. 2. Savképződés: Az egyszerűbb vegyületek (cukrok, aminosavak, zsírsavak) savakká, alkoholokká, hidrogénné és szén-dioxiddá alakulnak. 3. Ecetsavképződés: Az előző fázisban keletkezett anyagokból ecetsav, szén-dioxid és hidrogén képződik. 4. Metánképződés: Az ecetsavat és hidrogént metánná alakítják a metanogén baktériumok.
- Biogáz kinyerése és tisztítása – A fermentáció során keletkező biogáz metánból (50–70%), szén-dioxidból, valamint kis mennyiségben kénhidrogénből és egyéb gázokból áll. A biogáz tisztításával a szén-dioxidot és a szennyező anyagokat eltávolítják, így biometán nyerhető, amely földgázként hasznosítható.
- Energiahasznosítás – A biogázt közvetlenül elégethetik gázmotorokban villamosenergia- és hőtermelés céljából, vagy tisztítás után földgáz-hálózatba táplálhatják vagy üzemanyagként használhatják.
- Fermentációs maradék kezelése – A folyamat végén visszamaradó anyagot (fermentációs zagy) trágyaként vagy talajjavítóként hasznosítják, csökkentve ezzel a műtrágya-felhasználást és elősegítve a körforgásos gazdaságot.
Hazai és európai helyzet
Ahogy korábban az Agrárszektor is megírta, a biogáz-termelés Magyarországon jelenleg mintegy 0,9%-át teszi ki a teljes gázfelhasználásnak. Az Európai Bizottság becslése szerint azonban a magyar gázimport akár 15%-a is kiváltható lenne hazai forrásból – mezőgazdasági melléktermékekből, trágyából, szennyvíziszapból és élelmiszer-hulladékból – előállított biogázzal és biometánnal. A klímapolitikai Intézet 2022-es cikke szerint jelenleg Magyarországon 38 biogázüzem működik, amelyek főként hulladékdepóniákat, szennyvíziszapot és nagyobb állattartó telepek melléktermékeit hasznosítják. Ezek az üzemek gazdaságosan működnek, és jelentős mértékben kihasználják a rendelkezésre álló biogáz-potenciált.
Magyarországon a biogáz előállítását és felhasználását több jogszabály és stratégiai dokumentum szabályozza. A biogáz-előállítás definícióját és alapvető szabályait a hulladékgazdálkodásra vonatkozó jogszabályok tartalmazzák.
A klímapolitikai Intézet cikke szerint a Nemzeti Energiastratégia egyik fontos célja a hazai biogáz-termelés fokozása. Az előzetes tervek szerint 2030-ra a biogáz-termelés évi 85 millió m³-re növekedhet, amely a földgázfogyasztás 1%-ának kiváltására lenne elegendő. A szakértők 2040-re további bővülést várnak, amely akár a 100 millió m³-es szintet is elérheti. Ezek a fejlesztések elősegíthetik Magyarország energiafüggetlenségének növelését és a megújuló energiaforrások nagyobb arányú felhasználását.
Az utóbbi években a biogáz-ipar világszerte, különösen Európában, dinamikus növekedést mutatott, mivel a megújuló energia iránti fokozódó kereslet egyre nagyobb szerepet szán ennek az energiaforrásnak. Az Európai Bizottság célkitűzése szerint 2030-ra az éves biometán-termelés elérheti a 35 milliárd köbmétert, ami több mint az ötszöröse a jelenlegi kapacitásnak a tagállamokban. Összességében a biogáz globális helyzete pozitív irányba mutat, különösen Európában, ahol a növekvő termelési kapacitások és ambiciózus célkitűzések jelzik a megújuló energiaforrások iránti elkötelezettséget. Az ilyen projektek nemcsak az energiaellátás biztonságát növelik, hanem hozzájárulnak a fenntartható fejlődéshez és a környezetvédelemhez is.
Biogáz vs. fosszilis energia
A biogáz egyre nagyobb szerepet kap a fenntartható energiatermelésben, hiszen nemcsak megújuló energiaforrásként szolgál, hanem számos környezeti problémára is megoldást nyújt. A biogáz használata számos környezeti előnnyel jár a fosszilis energiahordozókkal szemben:
- Üvegházhatású gázok csökkentése: A biogáz-termelés során keletkező metánt energiatermelésre használják, így az nem kerül közvetlenül a légkörbe, csökkentve az üvegházhatás erősségét.
- Hulladékhasznosítás: A biogáz előállítása során mezőgazdasági, élelmiszeripari és kommunális szerves hulladékokat használnak fel, így csökken a lerakókba kerülő hulladék mennyisége és a környezeti terhelés.
- Talajvédelem és fenntartható mezőgazdaság: A fermentáció után visszamaradó anyag kiváló szerves trágyaként alkalmazható, amely csökkenti a műtrágya-felhasználást és javítja a talaj termőképességét.
- Megújuló energiaforrás: A biogáz fenntartható alternatívát kínál a fosszilis tüzelőanyagokkal szemben, elősegítve az energiafüggetlenséget és a karbonlábnyom csökkentését.
- Levegőminőség javítása: A biogáz elégetése során kevesebb káros anyag (pl. kén-dioxid, nitrogén-oxidok) kerül a légkörbe, mint a fosszilis tüzelőanyagok esetében, így csökkenti a légszennyezést.
A biogáz egyre nagyobb jelentőséggel bír a fenntartható energiatermelésben, hiszen egyszerre kínál megoldást a fosszilis tüzelőanyagok kiváltására és a környezeti terhelés csökkentésére. A globális és hazai fejlesztések is azt mutatják, hogy a biogáz-termelés és -felhasználás kulcsfontosságú szerepet tölthet be a jövő energiagazdálkodásában. A technológiai fejlődés, a szabályozási támogatás és az egyre növekvő környezettudatosság mind hozzájárulnak ahhoz, hogy a biogáz-ipar tovább növekedjen, és hosszú távon is fenntartható alternatívát biztosítson a hagyományos energiahordozókkal szemben.