Co vše nevíte o zemním plynu? Jde ho ekologicky vyrábět i měnit na elektřinu

Zemnímu plynu předvídají experti velkou budoucnost. Na rozdíl od ostatních fosilních paliv projde i u ekologů a do karet mu hraje rozvinutá infrastruktura – přípojku na zemní plyn má většina domů. Výhodou je, že zemní plyn lze vyrábět, a to v obnovitelné variantě. Moderní technologie by jej navíc mohly snadno přeměnit i na elektřinu nebo teplo.

Víte, jak vzniká zemní plyn?

Snadná otázka, komplikovanější odpověď. Zemní plyn není vidět, nemůžete si na něho sáhnout jako na uhlí. Přesto dokáže velmi dobře vytápět domácnosti a umí toho ještě víc. O tom ale později.

Toto plynné palivo je tvořené několika složkami. Nejzásadnější je metan, který je zdrojem kýžené energie a jenž je v zemním plynu obsažený z 90 procent. Zbytek tvoří ethan, uhlovodíky, oxid uhličitý, dusík nebo helium.

Metan je klíčový prvek. Proto se u něho na chvíli zastavíme. Kromě zemního plynu je obsažený i v dalších plynech, které tak mohou sloužit jako alternativa tohoto energetického zdroje. Metan, a tedy i zemní plyn, může vznikat několika způsoby:

• Biogenicky – tedy rozkladem organické hmoty bez přístupu kyslíku. Zemní plyn takto přírodně a samovolně vzniká třeba v bažinách a při zemědělské činnosti (typicky je to chov skotu). Cíleně se tímto způsobem vyrábí v bioplynových stanicích. Plyn z bioplynových stanic se pak používá hlavně k výrobě elektřiny a tepla (odborně se tomu říká kogenerace). V poslední době se plyn z bioplynových stanic i čistí a pak putuje do plynárenské sítě. Pak bývá označován jako „bioCNG“ nebo „ekologický zemní plyn“. Na rozdíl od ostatních topných plynů bývá považován za obnovitelný zdroj energie.

• Termogenicky – tedy s pomocí vysokých teplot a tlaků ve vrstvách organických usazenin. Zde vzniká společně s ropou (naftový zemní plyn) nebo s uhlím (důlní plyn). Zemní plyn z těchto zdrojů se těží jen výjimečně, většinou se odvětrává do atmosféry. A to je z důvodu ochrany klimatu nežádoucí.

• Synteticky – tedy chemickými postupy. Příkladem je metanizace neboli sloučení vodíku a oxidu uhličitého, což se děje za vysoké teploty a tlaku. Zde nám ale pořád ještě chybí praktické zkušenosti. Synteticky vyrobený zemní plyn by mohl být využit třeba v akumulaci přebytků elektřiny z větrných či fotovoltaických elektráren. Je to sice méně energeticky účinné než uložení elektřiny do velkých akumulátorových baterií, na druhou stranu existuje rozsáhlá infrastruktura na ukládání, rozvod a využití zemního plynu. A právě syntetická výroba zemního plynu může mít zajímavou budoucnost.

Proč je zemní plyn tak oblíbený?

Zemní plyn se nejvíce používá jako palivo, slouží především k vytápění rodinných domů nebo budov. V poslední době se uplatňuje i v alternativní dopravě (LPG a CNG). Zemní plyn je oblíbený z těchto důvodů:

1. Snadno se využívá v různých odvětvích

Velké množství zemního plynu slouží pro vytápění domácností, ohřev vody a vaření. Čím dál více se využívá i v teplárnách, kde nahrazuje uhlí, čímž se snižuje množství emisí vypouštěných do vzduchu. Plynové teplárny jsou totiž ekologičtější než uhelné teplárny.

Objemově roste i použití zemního plynu v dopravě. V mnoha městech už běžně jezdí městské autobusy na stlačený zemní plyn CNG a roste i počet osobních aut na toto palivo. Alternativou je zkapalněný zemní plyn LPG, který je v motorismu oblíbený už řadu let. Nyní se uvažuje také o využití zkapalněného zemního plynu v železniční a lodní dopravě.

Využití zemního plynu v dopravě má své limity. Při přeměně energie zemního plynu na mechanickou energii pomocí spalovacích motorů není zatím možné dosáhnout stoprocentní účinnosti. Maximální účinnost dosahuje kolem 60 procent. Zajímavější je proto využít palivový článek, který by z metanu rovnou vyráběl elektřinu a teplo. Na vývoji této technologie se pracuje, do praktického nasazení ale mají palivové články na zemní plyn stále daleko.

2. Zemní plyn je ekologický

Spalování metanu na rozdíl od jiných fosilních paliv produkuje málo škodlivých emisí. Pro vytápění se dnes navíc používají kondenzační kotle na zemní plyn, které jsou velmi účinné a mají nízké emise.

Platí, že i ten nejmodernější kotel na pevná paliva je méně ekologický než kotel plynový. Při spalování plynu totiž nevznikají emise pevných částic, které jsou považovány za jednoho z hlavních znečišťovatelů ovzduší.

3. Zemní plyn jako palivo budoucnosti

S ohledem na uvedené výhody je pravděpodobné, že zatímco uhlí brzy definitivně odzvoní, zemní plyn se bude i nadále využívat v různých oblastech. Nejenže jsou jeho emise nízké, ale na rozdíl od uhlí je ho rovněž dostatek. Není proto od věci, že se v evropských zemích (Českou republiku nevyjímaje) staví zásobníky zemního plynu.

Zemní plyn nebude v dohledné době v EU zapovězen ani kvůli tlaku na snižování emisí. Není se tedy třeba obávat, že bychom museli v blízké budoucnosti nahrazovat své plynové kotle, sporáky či auta něčím jiným.

Pokud bude opravdu velký tlak na snižování emisí oxidu uhličitého a zemní plyn by se mohl octnout v ohrožení, řešením by bylo takzvané krakování metanu, kdy vzniká plynný vodík a tuhý uhlík.

Zatím to ale vypadá, že zemní plyn nám bude sloužit ještě dlouho a patrně bude čím dál více nahrazovat ostatní dosud používaná fosilní paliva. Je ovšem možné, že jeho využití k vytápění bude klesat s tím, jak se bude snižovat potřeba tepla v nových energeticky úsporných budovách. Rovněž je možné, že jej v dopravě časem nahradí elektromotor a akumulátorová baterie.