Jaké jsou současné aplikace a význam těžby přidruženého zemního plynu?

V průběhu historie byl přidružený zemní plyn původně považován za nežádoucí produkt, který se často spaloval nebo vypouštěl do atmosféry. Avšak po skončení druhé světové války a s rostoucími nároky na energetické zdroje se zemní plyn stal žádaným palivem. Tento trend vyústil v masivní výstavbu plynovodů, které umožnily efektivní distribuci zemního plynu i na dlouhé vzdálenosti. V 70. letech 20. století začal podíl přidruženého plynu na celkové těžbě klesat, přičemž většina komercializovaného plynu pocházela z čistých plynových ložisek nebo kondenzátových polí. I přesto některá velká přidružená ložiska zemního plynu stále produkují významné množství této komodity. Příkladem takového ložiska je například Al-Ghawar v Saúdské Arábii, které dodnes poskytuje přibližně 21 miliard kubických metrů přidruženého zemního plynu ročně.

Zemní plyn vykazuje určité výhody oproti jiným fosilním palivům. Na rozdíl od uhlí a ropných produktů má nižší emisní intenzitu a při spalování produkuje mnohem méně škodlivých emisí, jako jsou oxidy síry či jemné prachové částice. To znamená, že zemní plyn je šetrnější k životnímu prostředí, a proto se často volí pro výrobu elektřiny v tepelné energetice. Na rozdíl od uhlí dokáže plynové zařízení vyrábět elektřinu s mnohem menšími emisemi oxidu síry a prachových částic, což z něj činí ekologičtější alternativu. I když má zemní plyn nižší energetickou hustotu než některé kapalné nebo pevné paliva, jeho transportovatelnost je vynikající, což usnadňuje jeho distribuci na dlouhé vzdálenosti prostřednictvím plynovodů.

V oblasti energetiky se zemní plyn stále více používá k výrobě elektřiny a tepla. Vzhledem k nižší emisní intenzitě než u uhlí a kapalných paliv je považován za klíčové palivo pro přechod k ekologičtější energetice. Tento proces přechodu zahrnuje i tzv. dekarbonizaci, tedy snižování emisí skleníkových plynů, kde má zemní plyn nezastupitelnou roli. V petrochemickém průmyslu se stále více spoléháme na zemní plyn, a to nejen v souvislosti s výrobou hnojiv, ale i jiných chemikálií, které jsou dnes nepostradatelné pro moderní průmysl.

Zemní plyn tedy hraje klíčovou roli v dnešním energetickém mixu a v rozvoji průmyslu. Přestože jeho těžba a distribuce vyžadují značné investice do infrastruktury, jako jsou kompresní stanice a rozsáhlé plynovody, jeho flexibilita, nízké emisní hodnoty a vysoká účinnost při spalování činí tento zdroj paliva stále více atraktivním pro různé sektory. Přidružený zemní plyn se tedy stává nejen cenným zdrojem pro energetiku, ale i pro širokou škálu průmyslových aplikací, které jsou klíčové pro moderní ekonomiku.

Jak získat energii z odpadní vody a kalů?

V současnosti dochází k výraznému nárůstu produkce odpadních vod a kalů v důsledku rostoucího zemědělského, městského a průmyslového rozvoje. Odpady z těchto činností představují nejen významnou zátěž pro životní prostředí, ale také příležitost k využití jako zdroj energie a cenných materiálů. Pokud se s odpady zachází špatně, mohou vážně znečistit vodní toky, ovzduší a způsobit další environmentální problémy, jako jsou povodně a znečištění oceánů.

Mezi tradiční metody nakládání s odpady, jako jsou skládky, spalování a kompostování, patří technologie, které jsou relativně staré a s sebou přinášejí vysokou spotřebu energie a významné negativní dopady na životní prostředí. Přesto se i nadále široce používají. Tato řešení nejsou však ideální, pokud jde o dlouhodobou udržitelnost. V současnosti se stále více zaměřujeme na metody, které z odpadu vytvářejí nové hodnotné produkty – to je proces nazývaný valorizace odpadu. Tento přístup představuje klíčový prvek pro podporu cirkulární ekonomiky.

Pokud jde o konkrétní složení odpadu, to se velmi liší v závislosti na úrovni příjmu a geografických rozdílech. V rozvinutých zemích se například dominují odpady z potravinářského průmyslu, zatímco v rozvojových zemích, především v Africe, tvoří významnou část odpady zemědělského charakteru. Nevyužívání těchto odpadů vede nejen k plýtvání cennými surovinami, ale také ke znečištění životního prostředí, a to i ve formě sekundárních katastrof, jako jsou sesuvy půdy nebo záplavy.

Jedním z nejvíce zanedbávaných typů odpadu je kal z čistíren odpadních vod. Tento kal je vedlejším produktem procesu čištění odpadních vod, který obvykle zahrnuje organické a anorganické částice, mikroby, těžké kovy a další škodlivé látky. V minulosti byl kal považován spíše za problém, který je potřeba uložit na skládky, což vedlo k dalším environmentálním problémům, jako je kontaminace půdy a podzemních vod. Dnes však stále více technologií umožňuje tento kal využívat jako cenný zdroj energie. Vysoký obsah organických látek v tomto odpadu činí z něj vhodnou surovinu pro výrobu bioenergií, přičemž vysoce kalorická hodnota (11 až 25,5 MJ/kg) umožňuje efektivní přeměnu na bioplyn nebo biomasu.

Anaerobní digesce je jedním z nejstarších a nejvíce rozšířených procesů, který využívá mikroby k přeměně organických látek v odpadu na metan a další bioplyn. Tento proces se ukázal jako nákladově efektivní a ekologicky příznivý způsob, jak přeměnit odpadní kal na energii. Díky tomu je možné v mnoha případech získat více energie, než je třeba pro samotný proces, což přispívá k energetické soběstačnosti a snižování emisí skleníkových plynů.

Kromě anaerobní digesce existují i další procesy, jako je pyrolýza, která využívá vysokou teplotu k přeměně organických materiálů na biomasu, bioplyn a oleje. Tento proces je efektivní při přeměně organických materiálů na stabilní produkty, které mohou být použity pro výrobu energie nebo jako suroviny pro chemický průmysl.

Důležitým aspektem je rovněž to, že nejen samotná výroba bioplynu nebo biopaliv z odpadu je zásadní, ale i způsob, jakým tyto nové produkty následně využíváme. Jakmile se podaří efektivně zavést technologie pro přeměnu odpadu na energii, je nutné zajistit i odpovídající infrastrukturu pro jejich distribuci a použití. Jen tak lze maximalizovat přínosy těchto postupů a přispět k širší transformaci energetického sektoru na obnovitelné zdroje.