Przyszłość transportu miejskiego stoi pod znakiem zapytania. W obliczu transformacji energetycznej na świecie i dążenia do redukcji emisji możemy się spodziewać rozwoju transportu zbiorowego w miastach. Jednak kierunek tego rozwoju to wielka niewiadoma.
Jedną z możliwych dróg, jaką mogą podążać pojazdy transportu miejskiego, jest wykorzystanie z metanu jako paliwa. Przy czym samo spalanie metanu, by pozyskać energię, to żadna rewolucja. Ważne jest raczej to, skąd ten metan będzie pozyskiwany. Jego źródłem będą ludzkie odchody.
Czytaj też: Chiny stawiają na wodór. Gigantyczny projekt namiesza w energetyce
Ludzkie odchody jako źródło paliwa
Metan można pozyskiwać z różnych źródeł. Gaz tej jest między innymi składnikiem gazu ziemnego i można go wydobywać przy okazji wydobywania ropy. Te źródła są jednak na czarnej liście energetycznej, razem z innymi paliwami kopalnymi. Metan może powstawać także w czasie naturalnych procesów biologicznych, zachodzących na bagnach, polach ryżowych i oczywiście w układach pokarmowych przeżuwaczy (np. krów).
Ludzkie odchody to kolejne potencjalne źródło metanu. Bakterie produkujące metan (m.in. gatunki Archaea), żyją w naszych jelitach i trafiają do toalety razem z niestrawionymi resztkami pokarmu. Przeprowadzając dalszą fermentację beztlenową ludzkich odchodów, których w miastach mamy pod dostatkiem, można wyprodukować całkiem sporo tego cennego paliwa. Skoro robimy to już ze śmieci, czemu nie sięgnąć po ścieki?
Potrzebny był tylko odpowiedni proces technologiczny i już można zamienić ścieki w paliwo dla autobusów miejskich. Pionierem jest Bristol. Oczyszczalnia ścieków na przedmieściach tego miasta wykorzystuje ścieki i resztki żywności, by uzyskać biometan poprzez fermentację beztlenową. Bakterie „pracujące” w zakładzie wydalają metan jako produkt uboczny swoich normalnych procesów życiowych. Odbywa się to z użyciem technologii firmy GENeco.
Barcelona też sięga po ścieki
Nic więc dziwnego, że pierwszy autobus, który w baku ma biometan, wyjechał na drogi właśnie w Bristolu. 40-miejscowy pojazd (oczywiście piętrowy!), który pośrednio zasilają ludzkie odchody, regularnie pokonuje on 24-kilometrową trasę między lotniskiem Bristol i Bath. Efektywność tego systemu budzi zdumienie. Jeden mieszkaniec Bristolu przez rok „zasila” przejazd na odległość około 60 km. Pojedyncze tankowanie wystarcza na przejechanie prawie 300 km.
Biometan technicznie nie jest paliwem kopalnianym, ale to wciąż węglowodór, więc spalanie go nie obejdzie się bez emisji. Są one jednak znacznie mniejsze niż w przypadku tradycyjnych paliw. W porównaniu do diesla takie autobusy emitują do atmosfery o 20-30 proc. mniej CO2 i aż o 80 proc. mniej tlenków azotu.
Co ważne, kierowcy obsługują autobus na biometan identycznie jak zwykły CNG. Oczyszczalnia ścieków ma z kolei mniej materii do usunięcia, gdyż sporą część „przejadły” bakterie. Trzeba też pamiętać, że ścieki zawierające ludzkie odchody to surowiec, którego nie zabraknie w żadnym mieście.
Hiszpanie postanowili przetestować rozwiązanie w większej skali w Barcelonie. Uruchomiony tam został 5-letni eksperyment wykorzystania biometanu wytwarzanego z odchodów 1,5 miliona mieszkańców w transporcie miejskim. Dostawcą paliwa jest oczyszczalnia Baix Llobregat.
W ramach projektu LIFE NIMBUS w Barcelonie kursuje autobus na biometan. Pojazd pokonuje rocznie ponad 14 tysięcy kilometrów. Hiszpańskie media informują, że reakcje pasażerów są głównie pozytywne, pod warunkiem że nie towarzyszą im nieprzyjemne zapachy. Warto dodać, że sam metan jest bezwonny – zapach, który czujemy przy ulatnianiu się gazu z instalacji, to dodatek ułatwiający wykrycie wycieków z instalacji.
Katalończycy eksperymentują też z technologią przetwarzania energii w paliwo gazowe, by uniknąć strat. Już teraz stosowane są procesy wykorzystujące nadwyżki zielonej energii w procesie elektrolizy, czyli pozyskiwania czystego wodoru z wody. Wodór zresztą również może być paliwem dla pojazdów. Kolejnym krokiem może być produkcja metanu z użyciem zgromadzonego wodoru, energii i źródła węgla z zewnątrz. W końcu cząsteczka metanu to tylko cztery atomy wodoru i jeden atom węgla.
Te działania wpisują się w szerszą strategię energetyczną Hiszpanii. Rząd zaplanował tam czterokrotny wzrost produkcji biogazów do 2030 roku. Dekarbonizacja transportu stała się wyraźnym priorytetem. Podobne cele mają inne kraje Europy, Unia Europejska ma też własny plan i wytyczone cele. Ścieki mogą dołączyć do strategii o szerszym zasięgu.