Využití kompostu jako zdroje tepelné energie

Představujeme vám zajímavou možnost získávání energie z biomasy. Biomilíř (kompostový reaktor) dokáže předávat teplo pomocí uvnitř zabudovaných výměníků. Z Biomilíře lze získávat teplou vodu nebo bioplyn.

Při tomto procesu neprobíhá spalování, tudíž nevznikají žádné škodlivé látky. Vytvoření biomasy pro kompostový reaktor nepředstavuje zátěž pro životní prostředí, ekologická stopa tohoto procesu je zanedbatelná a je navíc několikanásobně vykompenzována skutečností, že po "vybití" reaktoru vznikne kvalitní kompost. Po celou dobu své funkčnosti reaktor nezapáchá, což je zásadní hlavně při použití v blízkosti obydlí.

Dlouhodobý tepelný výkon tohoto reaktoru je zajištěn vysokým podílem dřevní hmoty, která poskytuje dostatek energie. Biomilíř o velikosti 80m3 a přibližné váze 50 tun, může produkovat průměrnou teplotu cca 50 °C po dobu až 12. měsíců, v závislosti na klimatických podmínkách.

Jean Pain (12. prosince 1928 - 30. července 1981)

Jako první vyvinul a ucelil Technologii využití kompostu jako zdroje energie francouzský agronom Jain Pain.
Z kompostu získával teplou vodu pro užitek nebo temperování, bioplyn k pohonu auta nebo výrobě elektrické energie, v jedné z prvních kogeneračních jednotek na bioplyn.
Kompostový reaktor Jean Pain byl ovšem vyvinut v oblasti Francie, kde jsou teplejší klimatické podmínky. Z tohoto projektu jsou dostupné obecné informace.

Biomilíř v České Republice

Od roku 2011 jsem hledal možnosti ekologických obnovitelných zdrojů. Z dostupných informací jsem zjistil, že se touto technologií po světě zabývají skupiny nadšenců, ale nikdo výraznou měrou u nás v České Republice.
Proto jsem se rozhodl zjistit, jak to doopravdy je a zda je možné u nás tuto technologii reálně provozovat, jelikož přesnější informace a výzkumy nebyly dostupné. Po nastudování teorie následovala od roku 2012 série reálných pokusů v malém měřítku, tak abych zjistil vhodné složení a jak se za daných podmínek kompost chová.

Biomilíř 2012 – 2014

V tomto období se podařilo zjistit veškeré potřebné informace o fungování kompostu a ověřit za jakého složení a podmínek je schopen kompost produkovat vysoké teploty.

Biomilíř 2014 - 2015

V roce 2014 se podařilo ve spolupráci s technickými službami v Moravské Třebové sestrojit první Biomilíř o velikosti 80m3 v ČR.
Zde se podařilo prověřit množství získané teplé vody, podařilo se i otestovat výměník na vzduch.
Zjistili jsme, jak může fungovat tento Biomilíř ve spolupráci se skleníkem, v našich klimatických podmínkách.

Veškeré poznatky byly zpracovány do absolventské práce: Využití kompostu jako zdroje tepelné energie autor: Jakub Stejskal, DiS. 

Zde jsem mohl zjistit, jakého výkonu je kompost schopen, za jakých podmínek může kompost produkovat vysoké teploty a ověřit zdali je v tomto projektu potenciál pro budoucí využití. Průměrná teplota za měřené období byla 51,3 °C.
Výkon této realizace byl cca 12 kW/h tepelné energie.

Biomilíř 2016 - 2018

Biomilíř o velikosti 80m3 

V roce 2016 se podařilo navázat spolupráci s firmou GWL energy. Díky jejich podpoře se podařilo otestovat další postupy při využití kompostu jako zdroje tepelné energie.

V roce 2016 tedy vznikly 3 velikosti kompostů a podařilo se celý projekt posunout. Díky kvalitnímu měření a napojení na klasickou otopnou soustavu s akumulací 1000 l se podařilo zjistit jaké jsou limity kompostu. 

Biomilíř měl délku teplovodu cca 15m. Teplovod byl zateplený a vedený v zemi.
Temperovaným objektem byl starý statek bez zateplení.

Biomilíř 2016 o velikosti 10m3 

Testovali jsme také nejmenší možný kompost 10 m3 s délkou teplovodu 30m.
Kompost byl napojen do akumulační nádrže pro kombinovaný ohřev s fotovoltaikou.

Biomilíř 2016 o velikosti 25m3

 U všech velikostí kompostu se podařilo prověřit a potvrdit odhadovaný výkon.

Biomilíř 80m3 – krátkodobý výkon 11- 14 kW/h tepelné energie

Biomilíř 25m3 – Krátkodobý výkon 2 – 2,5 KW/h tepelné energie

Biomilíř 10m3 – Krátkodobý výkon 1KW/h tepelné energie

Vzhledem k tomu že je Biomilíř v podstatě živý organismus, nejsou ani naměřené výsledky tak jednoznačné, jako třeba u kotle na tuhá či plynná paliva. Výsledky a výkony se mění v závislosti na ročním období, klimatických změnách, venkovních teplotách, vlhkosti prostředí, složení a velikosti kompostu.

Biomilíř 2019 – 2022

Jelikož vytváří Biomilíř optimální teploty pro výrobu bioplynu během většiny roku, zabývám se sérií pokusu s výrobou bioplynu z Biomilíře. Zde se nám opakovaně podařilo vyrobit bioplyn, udržet jej v uskladňovací nádrži pod nízkým tlakem a zrealizovat kontinuální hoření pro vaření.

Biomilíř 2022-2024

Také jsme opakovaně zrealizovali stlačení bioplynu do tlakové nádoby za pomoci upraveného kompresoru. Jedná se o sérii pokusu vedoucích k zprovoznění a ucelení této technologie.

Dále máme za sebou realizace pro spuštění elektrocentrály a výrobu elektrické energie. Tento pokus je přípravou pro následné zprovoznění automobilu či malotraktoru na bioplyn. 

Zde můžeme vidět instalaci, která produkuje bioplyn přímo ze slunce, bez pomoci Biomilíře. S funkční napojenou elektrocentrálou. Tato metoda je hojně využívána v oblastech rovníku, kde je teplota velmi příznivá pro tento proces. U nás ji můžeme použít jen ve velmi krátkém časovém úseku.

Díky získanému palivu pro pohon elektrocentrály, jsme byli také schopni přeměnit energii pro zpracování zemědělských komodit. Mletí mouky a lisování oleje.

Jídlo je pro člověka to nejdůležitější co má. Proto je i získaný kompost neocenitelnou komoditou pro ekologickou a udržitelnou výrobu základních potravin. Více vliv kompostu na vlastnosti půdy.