Всичко, което трябва да знаете за биогаза

Има многобройни възобновяеми енергийни източници, освен това, което познаваме като вятър, слънчева, геотермална, хидравлична и др. Днес ще анализираме и ще научим за възобновяем енергиен източник, може би не толкова известен като останалите, но с голяма сила. Става въпрос за биогаз.

Биогазът е мощен газ, извлечен от органични отпадъци. В допълнение към многото си предимства, това е форма на чиста и възобновяема енергия. Искате ли да научите повече за биогаза?

Характеристики на биогаза

Биогазът е газ, който се генерира в естествена среда или в специфични устройства. Той е продукт на реакции на биоразграждане на органични вещества. Те обикновено се произвеждат в депа, тъй като всички отложени органични вещества се разграждат. Когато споменатата органична материя е изложена на външни агенти, действието на микроорганизми като метаногенни бактерии (бактерии, които се появяват, когато няма кислород и се хранят с метан газ) и други фактори я разграждат.

В тези среди, където кислородът не съществува и тези бактерии ядат органични вещества, техният отпадъчен продукт е метанът и CO2. Следователно, съставът на биогаза това е смес, съставена от 40% и 70% метан и останалата част от CO2. Той има и други малки пропорции на газове като водород (H2), азот (N2), кислород (O2) и сероводород (H2S), но те не са основни.

Как се произвежда биогаз

Биогазът се произвежда чрез анаеробно разлагане и е много полезен за третиране на биоразградими отпадъци, тъй като произвежда гориво с висока стойност и генерира отпадъчни води, които могат да се прилагат като почвен балсам или общ компост.

С този газ електрическата енергия може да се генерира по различни начини. Първият е да се използват турбини за придвижване на газ и генериране на електричество. Друго е използването на газ за генериране на топлина във фурни, печки, сушилни, котли или други горивни системи, които изискват газ.

Тъй като тя се генерира в резултат на разлагане на органични вещества, тя се счита за вид възобновяема енергия, която може да замести изкопаемите горива. С него можете също така да получите енергия за готвене и отопление, точно както работи природният газ. По същия начин биогазът е свързан с генератор и създава електричество чрез двигатели с вътрешно горене.

Енергиен потенциал

Така че може да се каже, че биогазът има такъв потенциал, че може да замести изкопаемите горива, защото той наистина трябва да има голяма енергийна мощност. С кубичен метър биогаз може да генерира до 6 часа светлина. Генерираната светлина може да достигне до същата като 60 ватова крушка. Можете също така да работите с кубичен метър хладилник за един час, инкубатор за 30 минути и двигател на HP за 2 часа.

Следователно се разглежда биогаз мощен газ с невероятен енергиен капацитет.

История на биогаз

Първите споменавания, които могат да се видят за този газ, датират от 1600 г., когато няколко учени идентифицират този газ като този, който идва от разлагането на органичната материя.

През годините, през 1890 г., е построен първият биодигестер, в който се произвежда биогаз и беше в Индия. През 1896 г. уличните лампи в Ексетър, Англия, се захранват от газ, събран от дигестери, които ферментират утайките от градската канализация.

Когато двете световни войни приключиха, в Европа започнаха да се разпространяват така наречените фабрики за производство на биогаз. В тези фабрики е създаден биогаз, който да се използва в автомобилите по това време. Резервоарите Imhoff са известни като такива, способни да пречистват отпадъчни води и да ферментират органични вещества за производство на биогаз. Генерираният газ се използва за експлоатацията на централите, за общински превозни средства, а в някои градове се впръсква в газовата мрежа.

Дифузия на биогаз беше възпрепятстван от лесния достъп и изпълнението на изкопаемите горива и след енергийната криза от 70-те години изследванията и разработките за биогаз бяха започнати отново във всички страни по света, като бяха по-фокусирани върху страните от Латинска Америка.

През последните 20 години развитието на биогаз има много важни постижения благодарение на откритията за микробиологичния и биохимичния процес, който действа в него, и благодарение на изследването на поведението на микроорганизмите, които се намесват в анаеробни условия.

Какво представляват биоразградителите?

Биодигестерите са видове затворени, херметични и водоустойчиви контейнери, където се поставят органични вещества и им се позволява да се разлагат и да генерират биогаз. Биоразградителят трябва да е затворена и херметична така че анаеробните бактерии да могат да действат и да разграждат органичните вещества. Метаногенните бактерии растат само в среда, в която няма кислород.

Тези реактори имат размери с повече от 1.000 кубически метра капацитет и те работят в условия на мезофилни температури (между 20 и 40 градуса) и термофилни (повече от 40 градуса).

Биогазът се извлича и от депата, където, когато слоевете органични вещества се запълват и затварят, се създават безкислородни среди, в които метаногенните бактерии разграждат органичните вещества и генерират биогаз, който се извлича през проводими тръби.

Предимствата, които биодигестерите имат пред други съоръжения за производство на електроенергия, са, че имат ниско въздействие върху околната среда и не изискват висококвалифициран персонал. Освен това, като страничен продукт от разлагането на органичните вещества, могат да се получат органични торове, които се използват повторно за торене на посевите в земеделието.

Германия, Китай и Индия са едни от пионерските страни при въвеждането на този тип технологии. В Латинска Америка Бразилия, Аржентина, Уругвай и Боливия са показали значителен напредък в своето включване.

Приложение за биогаз днес

В Латинска Америка биогазът се използва за лечение на стилаж в Аржентина. Стилажът е остатъкът, който се получава при индустриализацията на захарната тръстика и при анаеробни условия се разгражда и генерира биогаз.

Броят на биоразградителите в света все още не е твърде определящ. В Европа има само 130 биоразградители. Това обаче работи като областта на други възобновяеми енергии като слънчева и вятърна, т.е. когато технологията се открива и развива, производствените разходи намаляват и надеждността на производството на биогаз се подобрява. Затова се смята, че те ще имат широко поле за развитие в бъдеще.

Прилагането на биогаз в селските райони е много важно. Първият служи за генериране на енергия и органични торове за земеделските производители в най-маргиналните райони, които имат по-малко доходи и труден достъп до конвенционални източници на енергия.

За селските райони е разработена технология, която се стреми да постигне дигестери с минимални разходи и с лесна експлоатация. Енергията, която трябва да се произвежда, не е толкова голяма, колкото в градските райони, следователно не е толкова условно, че нейната ефективност да е висока.

Друга област, за която днес се използва биогаз То е в селскостопанския и агропромишления сектор. Целта на биогаза в тези сектори е да осигури енергия и да реши сериозните проблеми, причинени от замърсяването. С биоразградителите замърсяването на органичните вещества може да бъде по-добре контролирано. Тези биоразградители имат по-голяма ефективност и тяхното приложение, освен че имат високи първоначални разходи, имат и по-сложни системи за поддръжка и експлоатация.

Неотдавнашният напредък в оборудването за когенерация позволи по-ефективно използване на генерирания газ, а непрекъснатият напредък в техниките за ферментация осигурява устойчиво развитие в тази област.

Когато този тип технология е включена, е задължително продуктите, които се изхвърлят в канализационната мрежа на градовете са изключително органични. В противен случай работата на дигестерите може да бъде засегната и производството на биогаз да бъде затруднено. Това се е случило в няколко държави и биоразградителите са изоставени.

Много разпространена практика в целия свят е тази на санитарното депо. Целта на тази практика е това за премахване на големите количества отпадъци, генерирани в големите градове и с това, с модерни техники, е възможно да се извлече и пречисти метанът, който се генерира и че преди десетилетия това е създало сериозни проблеми. Проблеми като смъртта на растителността в района на болниците, лошата миризма и възможните експлозии.

Напредъкът на техниките за извличане на биогаз позволи на много градове по света, като Сантяго де Чили, да използват биогаз като източник на енергия в разпределителната мрежа за природен газ в градските центрове.

Биогазът има големи очаквания за бъдещето, тъй като е възобновяема, чиста енергия, която помага за облекчаване на проблемите със замърсяването и третирането на отпадъците. В допълнение, той допринася положително за селското стопанство, като като страничен продукт дава органични торове, които помагат в жизнения цикъл на продуктите и плодородието на посевите.