Vše, co potřebujete vědět o bioplynu

Existuje mnoho obnovitelných zdrojů energie kromě toho, co známe jako větrná, solární, geotermální, hydraulická atd. Dnes budeme analyzovat a učit se o obnovitelném zdroji energie, možná ne tak známém jako ostatní, ale o velké síle. Jde o bioplyn.

Bioplyn je silný plyn získávaný z organického odpadu. Kromě mnoha výhod je to forma čisté a obnovitelné energie. Chcete vědět více o bioplynu?

Vlastnosti bioplynu

Bioplyn je plyn, který se vytváří v přírodním prostředí nebo ve specifických zařízeních. Je produktem biodegradačních reakcí organických látek. Obvykle se vyrábějí na skládkách, protože se degraduje veškerá uložená organická hmota. Když je uvedená organická hmota vystavena vnějším činitelům, degraduje ji působení mikroorganismů, jako jsou methanogenní bakterie (bakterie, které se objevují, když není kyslík a živí se plynným metanem).

V těchto prostředích, kde kyslík neexistuje a tyto bakterie pojí organickou hmotu, je jejich odpadním produktem plynný metan a CO2. Proto složení bioplynu jde o směs tvořenou 40% a 70% metanu a zbytku CO2. Má také další malé podíly plynů, jako je vodík (H2), dusík (N2), kyslík (2) a sirovodík (H2S), ale nejsou zásadní.

Jak se vyrábí bioplyn

Bioplyn se vyrábí anaerobním rozkladem a je velmi užitečný pro zpracování biologicky rozložitelného odpadu, protože produkuje vysoce hodnotné palivo a produkuje odpadní vodu, kterou lze použít jako kondicionér půdy nebo jako obecný kompost.

S tímto plynem elektrická energie může být generována různými způsoby. Prvním je použití turbín k pohybu plynu a výrobě elektřiny. Další možností je použití plynu k výrobě tepla v pecích, sporácích, sušičkách, kotlích nebo jiných spalovacích systémech, které vyžadují plyn.

Jelikož se vytváří v důsledku rozkladu organických látek, považuje se za druh obnovitelné energie, který je schopen nahradit fosilní paliva. S ním můžete také získat energii na vaření a vytápění, stejně jako zemní plyn. Podobně je bioplyn připojen k generátoru a vyrábí elektřinu spalovacími motory.

Energetický potenciál

Dá se tedy říci, že bioplyn má takový potenciál, že nahradí fosilní paliva, je ten, že skutečně musí mít velkou energetickou sílu. S metrem krychlovým bioplynu může generovat až 6 hodin světla. Generované světlo může dosáhnout až stejné hodnoty jako 60 wattová žárovka. Můžete také provozovat kubickou metr ledničku po dobu jedné hodiny, inkubátor po dobu 30 minut a motor HP po dobu 2 hodin.

Proto se uvažuje o bioplynu silný plyn s neuvěřitelnou energetickou kapacitou.

Historie bioplynu

První zmínky, které lze u tohoto plynu vidět, pocházejí z roku 1600, kdy několik vědců identifikovalo tento plyn jako ten, který pochází z rozkladu organické hmoty.

V průběhu let, v roce 1890, byl postaven první bioplyn, kde se vyrábí bioplyn a bylo to v Indii. V roce 1896 byly pouliční lampy v anglickém Exeteru napájeny plynem shromážděným z digestorů, které fermentovaly kal z kanalizace města.

Když dvě světové války skončily, začaly se v Evropě šířit takzvané továrny na výrobu bioplynu. V těchto továrnách byl vytvořen bioplyn, který se používal v automobilech té doby. Nádrže Imhoff jsou známé jako nádrže schopné zpracovávat splaškové vody a fermentovat organickou hmotu za účelem výroby bioplynu. Vyrobený plyn byl použit pro provoz zařízení, pro komunální vozidla a v některých městech byl vstřikován do plynové sítě.

Difúze bioplynu byl brzděn snadným přístupem a výkonem fosilních paliv a po energetické krizi v 70. letech byl znovu zahájen výzkum a vývoj bioplynu ve všech zemích světa, více se zaměřil na latinskoamerické země.

Během posledních 20 let zaznamenal vývoj bioplynu mnoho důležitých pokroků díky objevům o mikrobiologickém a biochemickém procesu, který v něm působí, a díky zkoumání chování mikroorganismů, které zasahují v anaerobních podmínkách.

Co jsou biologičtí producenti?

Biodigestery jsou typy uzavřených, hermetických a vodotěsných nádob, kde je umístěna organická hmota a nechá se rozkládat a generovat bioplyn. Biodigester musí být uzavřené a hermetické aby anaerobní bakterie mohly působit a degradovat organickou hmotu. Methanogenní bakterie rostou pouze v prostředích, kde není kyslík.

Tyto reaktory mají rozměry o kapacitě více než 1.000 XNUMX kubických metrů a pracují v podmínkách mezofilních teplot (mezi 20 a 40 stupni) a termofilních (více než 40 stupňů).

Bioplyn se také extrahuje ze skládek, kde se při plnění a uzavírání vrstev organické hmoty vytváří prostředí bez kyslíku, ve kterém methanogenní bakterie degradují organickou hmotu a generují bioplyn, který se získává vodivými trubkami.

Výhody, které mají biologičtí producenti oproti jiným zařízením na výrobu energie, spočívají v tom, že mají malý dopad na životní prostředí a nevyžadují vysoce kvalifikovaný personál. Kromě toho lze jako vedlejší produkt rozkladu organických látek získat organická hnojiva, která se znovu používají k hnojení plodin v zemědělství.

Německo, Čína a Indie jsou některé z průkopnických zemí při zavádění tohoto typu technologie. V Latinské Americe dosáhly Brazílie, Argentina, Uruguay a Bolívie významného pokroku při začleňování.

Aplikace bioplynu dnes

V Latinské Americe se bioplyn používá k úpravě výpalků v Argentině. Výpalky jsou zbytky, které vznikají při industrializaci cukrové třtiny a za anaerobních podmínek se odbourávají a vytvářejí bioplyn.

Počet biologických digestorů na světě ještě není příliš určující. V Evropě existuje pouze 130 biologických digestorů. Funguje to však jako pole jiných obnovitelných energií, jako je sluneční a větrná energie, to znamená, že při objevování a vývoji technologie se snižují výrobní náklady a zvyšuje se spolehlivost výroby bioplynu. Proto se věří, že v budoucnu budou mít široké pole rozvoje.

Aplikace bioplynu ve venkovských oblastech byla velmi důležitá. První sloužil k výrobě energie a organických hnojiv pro zemědělce v nejvíce okrajových oblastech, kteří mají nižší příjem a obtížný přístup k konvenčním zdrojům energie.

Pro venkovské oblasti byla vyvinuta technologie, která se snaží dosáhnout digestorů s minimálními náklady a snadnou údržbou. Energie, kterou je třeba vyrobit, není tolik jako v městských oblastech, proto není tak podmíněná, že její účinnost je vysoká.

Další oblast, pro kterou se dnes používá bioplyn Je v zemědělském a zemědělsko-průmyslovém sektoru. Cílem bioplynu v těchto odvětvích je dodávat energii a řešit vážné problémy způsobené znečištěním. Kontaminace organické hmoty může být lépe kontrolována pomocí biologických digestorů. Tito biologičtí pracovníci mají vyšší účinnost a jejich aplikace má kromě vysokých počátečních nákladů i složitější systémy údržby a provozu.

Nedávné pokroky v kogeneračním zařízení umožnily efektivnější využívání generovaného plynu a neustálý pokrok ve fermentačních technikách zajišťuje trvalý rozvoj v této oblasti.

Při začlenění tohoto typu technologie je povinné, aby produkty, které jsou vypouštěny do kanalizační sítě měst jsou výlučně ekologické. V opačném případě může být ovlivněna činnost digestorů a obtížná výroba bioplynu. To se stalo v několika zemích a biologičtí pracovníci byli opuštěni.

Velmi rozšířenou praxí po celém světě je sanitární skládka. Cílem této praxe je eliminace velkého množství odpadu vytvářeného ve velkých městech a díky tomu je možné s moderními technikami extrahovat a vyčistit vznikající metanový plyn a to před desítkami let způsobilo vážné problémy. Problémy jako odumírání vegetace v oblastech poblíž nemocnic, zápachy a možné výbuchy.

Pokrok v technikách těžby bioplynu umožnil mnoha městům na světě, jako je Santiago de Chile, využívat bioplyn jako zdroj energie v distribuční síti zemního plynu v městských centrech.

Bioplyn má velká očekávání do budoucna, protože je to obnovitelná, čistá energie, která pomáhá zmírnit problémy se znečištěním a zpracováním odpadu. Kromě toho pozitivně přispívá k zemědělství a poskytuje jako vedlejší produkt organická hnojiva, která pomáhají v životním cyklu produktů a plodnosti plodin.