PIŠE: agronom Andrija Draguzet
Često se čuje o energiji koja je sve oskudnija i skuplja, a sve više potrebna. Jedan od njenih izvora je i metan, plin koji se dobija mikrobiološkom transformacijom organskih materija, kao što su celuloza, hemiceluloza i lignin iz lišča, slame i drvnih ostataka te gnoja sa farmi krava, svinja i peradi.
U prošlosti su dva zanimljiva inovatora dali svoj obol ovoj temi, na vrlo praktičan način, skromno i ponizno. Koristili su nusproizvode iz šumarstva i poljoprivredne proizvodnje kako bi dobili izvor energije – metan, pogonskog goriva za motore s unutrašnjim izgaranjem, toplinu za grijanje vode te vrijedno gnojivo – fermentirani kompost.
To su Švicarac/Francuz Jean Pain te Britanac Harold Bate. Oboje su kroz dvadeseto stoljeće doživjeli rat i oskudicu hrane, nafte, rast cijena i tako je i danas. Ovim člankom odajem im počast i priznanje.
JEAN PAIN (1928-1981)
Jean Pain, je samouki znanstvenik, razvio je koncept dobivanja metana iz šume/makije – drvnih ostataka. Uz to na kraju je dobio i izvor topline za grijanje kućanstva te kvalitetno kompostno gnojivo bogato humusnom komponentom.
Opis njegove tehnologije je sljedeći. Za potrebe svoje obitelji napravio je humak visok 3 metra i širok šest metara od usitnjenih grana drveća i usitnjenog grmlja, dakle drvne sječike. Unutar kompostne hrpe od 50 tona, zakopao je u rupu, čelični spremnik kapaciteta četiri kubika. Tri četvrtine je pun istog komposta, koji je prvo bio natopljen vodom dva mjeseca uz prisustvo zraka. Spremnik je potom hermetički zatvoren. Povezan je cijevima s kamionskim zračnicama, koje su u blizini nagomilane u hrpama. One služe kao rezervoar za plin metan koji nastaje fermentacijom komposta unutar spremnika.
Plin koristi za kuhanje hrane, proizvodnju električne energije i gorivo za kamion. Potrebno je oko 90 dana da se proizvede oko 500 kubičnih metara plina. Ta količina je dovoljna za rad dvije pećnice i štednjaka s tri plamenika godinu dana. Također plin se koristi i za rad motora s unutarnjim izgaranjem na metan koji pokreće elektro generator, proizvodeći 100 W svakih sat vremena. Tako dobivena električna energija puni akumulatorsku bateriju, koja se nadalje koristi u kućanstvu. Njihov kamion, sa dvije plinske boce, kapaciteta od pet kubičnih metara komprimiranog plina, omogućuju im vožnju do 100 kilometara. Otprilike, reda veličine, deset kilograma sječike drveća i grmlja opskrbljuje ih plinom ekvivalentom litre benzina visokog oktanskog broja. Sve što je potrebno za korištenje metana kao goriva je lagano podešavanje rasplinjača motora s unutarnjim izgaranjem.
Što se tiče kompostne hrpe do nje vodi plastičnu cijev debljine 40 milimetara koja se proteže od slavine u kući na koju je spojena. Ta cijev ukopana je u kompostnu hrpu, omotana oko čeličnog spremnika, te izlazi van hrpe te ide dalje do unutar kuće. Princip je da se kompost zagrijava dok fermentira, podižući temperaturu vode. Nakon što prođe kroz 200 metara cijevi namotanih oko spremnika, izlazi zagrijana na 60°C. Kada uđe u kuću, topla voda cirkulira kroz radijatore i zagrijava kuću. Kompostna hrpa nastavlja fermentirati gotovo 18 mjeseci, opskrbljujući toplom vodom brzinom od četiri litre u minuti, što je dovoljno da zadovolji potrebe centralnog grijanja, kupaonice i kuhinje. Zatim se instalacija demontira i odmah postavlja novi sustav komposta kako bi se osigurala kontinuirana opskrba toplom vodom. Napomena, taj sustav je moguće primjeniti i za grijanje plastenika za proizvodnju povrća.
Nakon završetka fermentacije, veliki kolač organskog materijala, više ne proizvodi energiju, ali će dati 50 tona prirodnog gnojiva – komposta. Širenjem sloja ovog humusnog gnojiva u tlo oko kuće stvorili su vrt na farmi te proizvode razno povrće. To povrće treba vrlo malo zalijevati. Voda ulazi u kompost kišom, koji je veže na sebe poput spužve te polako otpušta u ljetnim mjesecima. Fermentacija komposta ipak i nadalje traje, ali u vrlo malom obimu, unutar tla te to povrću pruža kroz zimu blagi izvor topline što povoljno djeluje na rast.
Genijalni sinergijski projekt šumarstva, poljoprivrede i energetike da bi se razvio iz ideje i potom izgradio vlastitim rukama, potrajao je oko 15 godina neumornog truda.
Imanje Painovih nalazilo se u Francuskoj Provansi gdje su česti požari, a Jean je tražio način kako da spriječi požare na svom imanju od oko 250 ha. Tada je započeo s čišćenjem vegetacije (garig), te primijetio da gdje god je bila nakupina granja, vegetacija okolo izgledala je obilnija. Razlog je, saznao je, taj što se grane i lišće razgrađuju u hranjivi humus koji obogaćuje tlo. Promatranjem, razvio je ideju i počeo je oponašati prirodu i proizvoditi humus, smatrao je, koristeći drvnu masu. Tada je počeo razmišljati kako bi možda mogli uhvatiti i toplinu proizvedenu fermentacijom koja ovu drvnu masu pretvara u humus. Često, se u današnje vrijeme na tlima niskog boniteta sade biljke u tu svrhu, u prvom redu miskantus.
Jean Pain nije imao diplomu, ali je bio inteligentan, vrlo prilagodljiv i dobar promatrač. Počevši od 1965. godine, progutao je desetke knjiga o znanosti dok je provodio svoje prve eksperimente. Počeo je kompostirati granje i grmlje, ali ubrzo je shvatio da bi fermentacija bila učinkovitija, ako bi se veće grane što sitnije usitnile. Za to nije postojao nikakav stroj, pa ga je izumio – sjeckalicu, izgradivši ga u svojoj garaži. To je bila neka vrsta sjeckalice. Potencijal Painovog otkrića je ogroman, to znači da šume mogu postati “anđeli čuvari” čovjeka dvadeset i prvog stoljeća.
Uzeo je u obzir i troškove svoje metode. Pregledao je svoje izračune i brojke su tu: 1.000 hektara šume može opskrbiti 6.000 tona komposta godišnje, 960.000 kubičnih metara bioplina (ili 480.000 litara ekvivalenta nafte) i milijune litara tople vode. A eksploatacija šume košta samo 12 posto energije koja se iz nje izvlači.
Štoviše, ciklus se može ponavljati u nedogled jer se drvna masa obnavlja svakih sedam godina.
Tako ne samo da bi šuma ostala čista i bez opasnosti od požara, već bi osigurala neiscrpnu zalihu gnojiva u poljoprivredi, proizvodnju toplinske energije te pogonskog goriva za motorna vozila i radne strojeve.
Najjednostavniji principi često su u osnovi najkorisnijih otkrića. Sada, kada su iscrpljenost tla i potraga za novim izvorima energije u razvijenim društvima u fokusu, metoda Jean Paina, samouka znanstvenick žuljevitih ruku, nudi zdravorazumsko rješenje: zeleno zlato koje se može naći gotovo svugdje u svijetu. Tu je ovdje, pod našim nogama, moramo se samo sagnuti da ga sakupimo
HOWARD BATE (1908-1982)
Što se tiče korištenja dobijanja metana iz ekskremenata životinja u kombinaciji sa slamom najzanimljivije i s dozom humora to je opisao Britanac Howard Bate.
Koristio je otpadak, nusproizvod iz poljoprivredne proizvodnje, kako bi malim ljudima ukazao na jednu opciju. Onda kao i danas, izvori energije – pa i plin, sve su skuplji. Jedan dio energetskih potreba moguće je i na taj način kompenzirati.
Koristio je kombinaciju slame 25% te 75% smjese svinjskog i pilećeg gnoja (50:50) u otopini vode. Nakon tjedan dana u prisustvu zraka, smjesa se prebacuje u tank i hermetički zatvara. Tank se zagrijava plamenikom, koji sagorijeva taj isti metan, na temperaturu od 28 do 32°C i fermentacija započinje. Plin metan se stvara, i kroz cijev propušta kroz filter gdje se odvaja od nečistoća. Ostatak nakon završene fermentacije se koristi kao izvrsno organsko gnojivo. Sterilizirano fermentacijom, bez sjemenki korova i raznih biljnih patogena, te obogaćeno nusproduktima mikrobiološke razgradnje.
Metan se potom puni u drugi tank uz pomoć kompresora te tlači do tekućeg stanja. Takav tank ide u bunker automobila te se priključi na sustav za opskrbu gorivom koji je prethodno adaptiran. Metan ima vrlo visoku konverziju kemijske u mehaničku energiju pri izgaranju i ne korodira motor. Pri izgaranju nastaje samo CO2 i voda. Metan kao plin nema mirisa. Za fermentaciju je koristio prerađeni, stari odbačeni plinski bojler.
UNITED KINGDOM: PIG MANURE CAR BEATS ENERGY CRISIS
Nešto slično, razvila je Honda, model automobila, Civic GX, jedini je automobil proizveden u tvornici, ali na komprimirani prirodni plin (CNG). Također ima benzinski motor prilagođen za rad na plin.
Sa istim ciljem i na puno većoj skali radi se na velikim stočarskim/ratarskim farmama. Razni radni strojevi, kao viličari, ali i jedan model traktora T7 270, New Holland rade na metan. Taj traktor komplementaran je za poslove na tim velikim farmama koje imaju postrojenje za preradu te dobivaju gnojivo za svoja polja te toplinu i metan kao produkt fermentacije. Tako se stvara zatvoren petlja i smanjuje upotreba dizela.
