Dampak Biogas dan Biometana Terhadap Lingkungan

Metana dapat dilepaskan selama pembakaran biogas yang tidak sempurna; namun kontribusi besar terhadap kontaminan ini berasal dari emisi difusif yang terkait dengan penyimpanan biomassa dan pengelolaan pencernaan. Di sisi lain, strategi pengelolaan biomassa lainnya harus dipertimbangkan untuk mengurangi emisi terkait metana biogenik. 

Dalam penelitian Poeschl dan rekan kerjanya yang disebutkan di atas, emisi metana juga dibahas; dalam semua kasus yang diselidiki, tingkat emisi berada di bawah 5 g kg1. Mengingat kotoran ternak, pengurangan emisi metana yang penting berkaitan dengan pengolahan dan penanganan pencernaan, karena jenis biomassa ini ditandai dengan tingkat emisi metana yang tinggi ketika disebarkan di lapangan tanpa pengolahan terlebih dahulu.

NITROGEN OKSIDA

Selain CO2 dan CH4, dinitrogen oksida (N2O) merupakan GRK penting lainnya: Karena potensi efek rumah kaca yang tinggi, emisi N2O dari proses produksi biogas dapat memberikan kontribusi yang signifikan terhadap anggaran pemanasan global. Dampak relatif dari nitrous oksida sebagian besar bergantung pada metrik iklim yang dipilih: bahkan, dampak N2O bahkan dapat melebihi dampak CO2 dan CH4, jika metrik yang dipertimbangkan adalah Potensi Perubahan Suhu Global dengan jangka waktu 100 tahun (yaitu GTP-100).

Total emisi GRK untuk produksi energi dari biogas umumnya dihitung dalam kisaran antara 0,10 dan 0,40 kg CO2-eq/kWhel, yang berarti 22--75% lebih rendah dibandingkan emisi GRK yang disebabkan oleh bauran energi yang ada di Jerman saat ini.  Ketidakpastian yang luas mengenai perkiraan potensi mitigasi pemanasan global bergantung pada penilaian tingkat emisi N2O serta penyimpanan dan penggunaan cerna sebagai pupuk, sebagaimana dibahas dalam paragraf di bawah ini.

Karbon monoksida (CO) dihasilkan dalam semua proses oksidasi bahan yang mengandung karbon, dan merupakan produk sampingan penting dari pembakaran biogas yang tidak sempurna. Tingkat emisi metana masing-masing adalah 0,74 dan 8,46 g CO per Nm3 CH4 untuk pembakaran dan CHP. Emisi CO yang terkait dengan produksi energi diperkirakan berkisar antara 80 dan 265 mg CO MJ1, bergantung pada pabriknya efisiensi.

Emisi sulfur dioksida (SO2) dari instalasi biogas sangat bergantung pada tingkat desulfurisasi biogas yang dimasukkan. Tingkat emisi SO2 dari pembangkit listrik tenaga biogas CHP diperkirakan berada pada kisaran 19,2--25 mg MJ1.  National Society for Clean Air (NSCA) Inggris memperkirakan faktor emisi sebesar 80 dan 100 gSO2/ton limbah untuk pembakaran dan CHP.  Konsentrasi SO2 yang relatif tinggi di sekitar pembangkit biogas dapat bergantung pada berbagai alasan, misalnya: emisi langsung dari pembakaran biogas, oksidasi H2S dari emisi difusif, dan knalpot truk diesel.

Emisi NOx adalah salah satu titik paling kritis sehubungan dengan dampak lingkungan dari pembangkit listrik tenaga biogas. Menurut Kristensen dan rekan kerjanya, tingkat emisi NOx dari biogas, secara umum, lebih tinggi dibandingkan dengan mesin berbahan bakar gas alam. : rata-rata faktor emisi agregat adalah 540 g NOx GJ1, yang tiga kali lipat lebih tinggi dibandingkan mesin berbahan bakar gas. Ketika faktor emisi dilaporkan terhadap konsumsi metana, faktor emisi masing-masing sebesar 0,63 dan 11,6 g NOx/Nm3CH4 dapat diasumsikan untuk pembakaran metana dan CHP. Pentingnya pengendalian polutan ini ditunjukkan oleh beberapa studi kasus. 

Misalnya, Battini dan rekan kerjanya dalam studi kasus yang disebutkan di atas mengenai peternakan sapi perah intensif yang terletak di lembah Po (Italia) melaporkan peningkatan pengasaman yang rendah (5,5--6,1%), emisi materi partikulat (0,7--1,4 %) dan eutrofikasi (+0,8%), sementara di sisi lain telah dihitung peningkatan signifikan dalam potensi pembentukan ozon fotokimia (41,6--42,3%). 

Dalam studi kasus lainnya, Carreras-Sospedra dan rekan kerjanya memperkirakan potensi peningkatan emisi NOx hingga 10% pada tahun 2020 di California (AS); namun penelitian mereka mencakup pembakaran biogas dan biomassa. Memang benar, rendahnya emisi metana dari penyimpanan dan kredit dari listrik pengganti tidak cukup untuk mengkompensasi peningkatan emisi NOx dari pembakaran biogas.

Biogas adalah bahan bakar gas yang kaya akan senyawa organik yang mudah menguap (VOC), dibandingkan dengan gas alam: memang, konsentrasi VOC biasanya berkisar antara 5 dan 500 mg/Nm3, dan dalam beberapa kasus bahkan mencapai 1700 mg/Nm3.[Citation40,Citation41 ] Umumnya, hanya senyawa organik volatil non-metana (NMVOC) yang dipertimbangkan dalam penelitian ini.