Biogazul: ce este și cum este transformat în energie
Biogazul este văzut ca o alternativă pentru generarea de energie electrică pentru a înlocui gazul natural
Imagine Jan Nijman de către Pixabay
Biogazul este gazul produs din descompunerea materiei organice (deșeuri organice) de către bacterii. În generarea de energie din biogaz, energia chimică a gazului este transformată în energie mecanică printr-un proces de ardere controlată. Această energie mecanică activează un generator care produce energie electrică. Biogazul poate fi folosit și în cazane prin arderea sa directă pentru cogenerarea energiei.
Există trei căi de utilizare a biomasei ca sursă de energie. Prima este prin ardere directă, a doua este gazeificarea iar a treia se referă la reproducerea procesului natural în care acțiunea microorganismelor într-un mediu anaerob produce descompunerea materiei organice și, în consecință, emite biogaz. Descoperit în secolul al XVII-lea, biogazul a ajuns să fie considerat o sursă de energie după o prezentare făcută de Louis Pasteur, în secolul al XIX-lea, în care se demonstrează generarea de biogaz printr-un amestec de gunoi de grajd și apă.
La sfârșitul secolului al XIX-lea, biogazul a început să fie colectat în stațiile de tratare a efluenților din Anglia și, în anii 1940, a început să fie folosit din gunoi de grajd animal în centralele de producere a energiei din India. De atunci, procesul anaerob a evoluat și s-a extins la tratarea deșeurilor agricole și industriale.
Gazeificarea constă în reacții termochimice care implică un combustibil solid în prezența aerului sau oxigenului (în cantitate minimă pentru ardere) și a vaporilor de apă (care formează gaze) pentru a fi utilizați ca energie termică sau electrică, pentru sinteza produselor chimice și pentru producerea combustibililor lichizi. Digestia anaerobă are loc în mod natural în multe ecosisteme, cum ar fi sedimentele acvatice ale lacurilor de apă dulce și sărată.
Reactoarele anaerobe, care sunt ca o instalație de biogaz, urmăresc să reproducă condițiile naturale prin crearea de ecosisteme artificiale prin iazuri de reactoare anaerobe, iar utilizarea lor inițială este tratarea deșeurilor semi-solide, precum gunoiul de grajd animal, deșeurile menajere și nămolurile de la tratarea efluenților. Biogazul este de obicei 60% metan, 35% dioxid de carbon și 5% un amestec de hidrogen, azot, amoniac, hidrogen sulfurat, monoxid de carbon, amine și oxigen.
Utilizarea biogazului din gropile de gunoi
Eliminarea finală a deșeurilor solide este una dintre principalele probleme de mediu din centrele urbane, ale căror administrații ajung să recurgă la gropile de gunoi sanitare. Deșeurile din depozitul de deșeuri conduc la producerea de biogaz. Distribuția concentrației acestor gaze variază în funcție de depozitul de gunoi și în funcție de compoziția, vârsta și umiditatea deșeurilor.
Generarea GHG la depozitul de deșeuri începe de obicei în primele trei luni de la eliminare și poate continua pentru o perioadă de 30 de ani sau mai mult. Deoarece conține o concentrație mare de metan, biogazul trebuie luat în considerare în calculul gazelor cu efect de seră. Conform raportului Grupului Interguvernamental pentru Schimbări Climatice (IPCC), emisiile de metan din gropile de gunoi variază între 20 de teragrame pe an (Tg/an) și 70 Tg/an, ceea ce indică faptul că depozitele sunt responsabile pentru producția de 6 % până la 20% din emisiile totale de metan pe an la nivel mondial.
Utilizarea biogazului se poate face prin instalarea de scurgeri care ajung in toate straturile de deseuri. Hidroizolarea bazei și a acoperișului gropii de gunoi este o măsură care contribuie atât la colaborarea la procesul de degradare a materiei organice, la creșterea producției de biogaz, cât și la prevenirea contaminării solului și a apelor subterane de pe amplasament.
Sistemul de extracție direcționează gazele din groapa de gunoi (biogaz) către un sistem de colectare, ducându-le către sistemul de tratare, care este compus dintr-un set de suflante și filtre astfel încât picăturile de condens și particulele să fie îndepărtate. Apoi, gazul este trimis la racheta care are loc în rachete.
Utilizarea biogazului din tratarea apelor uzate
Apele uzate care provin din rețeaua de colectare sunt transportate la stația de pompare, unde sunt reținute particulele mai mari, iar apoi sunt trimise la o Stație de Tratare a Apelor Uzate (ETE). Deșeurile solide sunt trimise la un depozit sanitar, în timp ce lichidul este trimis într-un reactor unde are loc un proces de digestie a materiei organice de către bacteriile prezente acolo și de acolo se trece la o etapă de post-tratare. Gazul produs prin activitatea bacteriană poate fi ars și transformat în dioxid de carbon sau poate fi reutilizat sub formă de biogaz.
Biodigestoare domestice
Biodigestoarele convenționale sunt împărțite în discontinue și continue. Loturile, cunoscute și sub denumirea de loturi, sunt umplute o singură dată și ținute închise pentru o perioadă de timp în care materia organică va fi supusă fermentației. Pe de altă parte, biodigestoarele continue sunt cele care necesită aprovizionare periodică cu materie organică (de obicei zilnic). Ambele modele permit generarea de energie prin biogaz.
model indian
Este alcătuit dintr-o cupolă mobilă din fier sau fibră de sticlă, în care gazul este stocat pe măsură ce materia organică este supusă fermentației. Această stocare și producerea neîncetată de biogaz permit utilizarea neîntreruptă. Existența unui perete central, care împarte rezervorul de fermentație în două camere, ajută la separarea biomasei deja fermentate pentru eliminarea viitoare.
model chinezesc
Este alcătuită dintr-o cameră cilindrică de zidărie cu acoperiș boltit și impermeabil, destinată depozitării biogazului. Acest reactor funcționează pe baza diferențelor de presiune din interior. Astfel, atunci când are loc o creștere a presiunii, biomasa este mutată din camera de fermentație în cutia de ieșire - iar când are loc decompresie, se produce mișcarea inversă.
Recolast Residential Biodigester
Poate fi folosit atât în proprietăți rurale, cât și în reședințe urbane. Este compact, eficient și rentabil. Biodigestorul rezidențial poate fi alimentat cu deșeuri alimentare, iarbă, fecale de la animale domestice, pui, porci și biomasă în general. Are capacitatea de a produce echivalentul unei canistre de gaz de gătit și 20 de litri de biofertilizant pentru fertilizarea grădinilor de legume, pe lângă faptul că are efect insecticid. Vezi mai multe detalii echipamente si vezi preturi la magazin eCycle.
HomeBiogaz Biodigestor rezidential
HomeBiogas este un biodigestor rezidențial care promovează utilizarea resurselor. Acest tip de produs favorizează transformarea deșeurilor organice în gaz de gătit și biofertilizant organic natural, printr-un proces de biodigestie anaerobă. În interiorul sistemului, este posibil să plasați scoarță, oase, deșeuri alimentare, gunoi de grajd și, de asemenea, fecale de animale de companie. Toate aceste materiale servesc drept materie primă pentru generarea de biogaz. Vezi mai multe detalii echipamente si vezi preturi la magazin eCycle.Avantajele producerii de energie
Biogazul reprezintă o alternativă de generare a energiei pentru a furniza comunități izolate, care pot folosi deșeurile generate în agricultură și creșterea animalelor pentru a-și satisface cerințele energetice. În plus, utilizarea energiei biogaz din gropile de gunoi și tratarea apelor uzate reprezintă o destinație mai durabilă și mai inteligentă pentru deșeuri. Utilizarea biogazului pentru a genera energie împiedică, de asemenea, eliberarea în atmosferă a metanului din descompunerea materiei organice prin transformarea în apă și dioxid de carbon prin procesul de ardere. Astfel, energia biogazului este prezentată ca o alternativă care nu generează atât de multe impacturi sociale și de mediu precum gazele naturale.
