Vycházeje z výsledků mnoha výzkumných prací a projektů je možné zcela opodstatněně tvrdit, že přírodní zeolit je jednou z perspektivních adsorpčních surovin při výrobě a čištění bioplynu. Minerál zeolit se úspěšně využívá jako filtrační adsorpční substrát v mnoha průmyslových aplikacích. Jednou z podstatných výhod zeolitová suroviny je její stabilita a vynikající regenerační vlastnosti. Jako součást filtračních jednotek může být použit během několika cyklů. Náročný proces výroby bioplynu s přítomným zeolitem se může stát finančně výhodnějším a efektivnějším.
Základní biochemické podmínky produkce bioplynu
Bioplyn vzniká v podmínkách hnití, kvašení a rozkladu organické hmoty bez přístupu vzduchu. Vlivem různých mikroorganismů majících schopnost postupně složitě rozkládat organické látky vzniká metan CH4, oxid uhličitý CO2 a voda H2O . Bioplyn se skládá hlavně z metanu a oxidu uhličitého. Nejvíc materiálů vhodných pro výrobu bioplynu je produkovaných zemědělstvím. Bioplyn se vyrábí v tzv. biostanice a právě tam se uvažuje i o umístění zeolitu jako filtračního materiálu.
Co je to ten přírodní zeolit?
Zeolit je po chemické stránce složitý vodnatý alumokremičitanový minerál. Jeho krystalová mřížka je budována čtyřstěnmi hliníku Al2O3 a křemíku SiO2. Důležitá je přítomnost molekul vody H2O v krystalové mřížce zeolitu. Díky svým výjimečným sorpčním, iontově výměnným a katalytickým vlastnostem je evidentní, že vhodně upravený zeolit má výjimečnou schopnost inaktivovat některé blokující látky při výrobě bioplynu. Tento materiál má dokonce schopnost uvolňovat ionty, které působí na anaerobní proces kvašení různých organických substrátů v pozitivním směru. Není tedy vůbec nic zvláštního, pokud se objevují snahy a testovací experimenty při jeho uplatnění v procesech výroby bioplynu.
Jak ovlivňuje přítomnost zeolitu na proces hnití?
Jaké jsou tedy zhruba hlavní cíle těchto vědeckých a poloprovozních studií? Na mnoha akademických výzkumných pracovištích ve světě se zabývají i podmínkami výroby bioplynu z různých biologicky rozložitelných odpadů, převážně odpadů z masokombinátů a ze zemědělské výroby. Do hnijící analyzované organické hmoty přidávají za určitých definovaných podmínek přírodní zeolit a sledují, zda jeho přítomnost přispívá kladně k možnosti zvýšení rychlosti dodávání další organické hmoty do reakční fermentační nádrže. Studují se reakční časy biochemických reakcí v anaerobním procesu kvašení vytipovaných odpadů a zda fermentační proces blokující látky jsou efektivní a selektivní adsorbovány na zeolit v anaerobním procesu přeměny.
Složitost procesu kvašení organických odpadů
V procesu kvašení vznikají látky blokující a ztěžující plynulost a úspěšnost anaerobní přeměny. Jsou to hlavně produkty látkové přeměny mikroorganismů, a také látky již původně přítomné v organickém odpadu. Výzkumné týmy si dávají za cíl najít odpovědi i na otázku, jak je produkce bioplynu ovlivněna přidáním zeolitu. Studium je zaměřeno i na popis vztahu mezi přítomností mastných kyselin, přidávaným zeolitem do reakčního prostředí a jak vlastně celkově ovlivňuje přítomen adsorpční materiál na zeolitová bázi na finální kvalitu a množství produkovaného bioplynu.