Popeth sydd angen i chi ei wybod am fio-nwy

Mae yna nifer o ffynonellau ynni adnewyddadwy ar wahân i'r hyn rydyn ni'n ei adnabod fel gwynt, solar, geothermol, hydrolig, ac ati. Heddiw, rydyn ni'n mynd i ddadansoddi a dysgu am ffynhonnell ynni adnewyddadwy, efallai ddim mor adnabyddus â'r gweddill, ond o bwer mawr. Mae'n ymwneud â bionwy.

Mae bionwy yn nwy pwerus sy'n cael ei dynnu o wastraff organig. Yn ychwanegol at ei nifer o fuddion, mae'n fath o ynni glân ac adnewyddadwy. Ydych chi eisiau gwybod mwy am fio-nwy?

Nodweddion bio-nwy

Nwy yw bio-nwy sy'n cael ei gynhyrchu mewn amgylcheddau naturiol neu mewn dyfeisiau penodol. Mae'n gynnyrch adweithiau bioddiraddio deunydd organig. Fe'u cynhyrchir yn gyffredin mewn safleoedd tirlenwi wrth i'r holl ddeunydd organig a adneuwyd ddiraddio. Pan ddywedir bod deunydd organig yn agored i gyfryngau allanol, mae gweithredoedd micro-organebau fel bacteria methanogenig (bacteria sy'n ymddangos pan nad oes ocsigen ac yn bwydo ar nwy methan) a ffactorau eraill yn ei ddiraddio.

Yn yr amgylcheddau hyn lle nad oes ocsigen yn bodoli a bod y bacteria hyn yn bwyta deunydd organig, eu cynnyrch gwastraff yw nwy methan a CO2. Felly, cyfansoddiad y bionwy mae'n gymysgedd sy'n cynnwys 40% a 70% methan a gweddill CO2. Mae ganddo hefyd gyfrannau bach eraill o nwyon fel hydrogen (H2), nitrogen (N2), ocsigen (O2) a hydrogen sylffid (H2S), ond nid ydyn nhw'n sylfaenol.

Sut mae bionwy yn cael ei gynhyrchu

Cynhyrchir bionwy trwy ddadelfennu anaerobig ac mae'n ddefnyddiol iawn ar gyfer trin gwastraff bioddiraddadwy, gan ei fod yn cynhyrchu tanwydd gwerth uchel ac yn cynhyrchu elifiant y gellir ei gymhwyso fel cyflyrydd pridd neu gompost generig.

Gyda'r nwy hwn gellir cynhyrchu pŵer trydanol mewn sawl ffordd. Y cyntaf yw defnyddio tyrbinau i symud nwy a chynhyrchu trydan. Un arall yw defnyddio nwy i gynhyrchu gwres mewn ffyrnau, stofiau, sychwyr, boeleri neu systemau llosgi eraill sydd angen nwy.

Gan ei fod yn cael ei gynhyrchu o ganlyniad i ddadelfennu deunydd organig, fe'i hystyrir yn fath o ynni adnewyddadwy sy'n gallu disodli tanwydd ffosil. Ag ef gallwch hefyd gael egni ar gyfer coginio a gwresogi yn yr un modd ag y mae nwy naturiol yn gweithio. Yn yr un modd, mae bio-nwy wedi'i gysylltu â generadur ac yn creu trydan trwy beiriannau tanio mewnol.

Potensial ynni

Fel y gellir dweud bod gan fio-nwy gymaint o botensial ag i ddisodli tanwydd ffosil yw oherwydd bod yn rhaid iddo gael pŵer ynni gwych mewn gwirionedd. Gyda mesurydd ciwbig o fio-nwy gall gynhyrchu hyd at 6 awr o olau. Gall y golau a gynhyrchir gyrraedd hyd at yr un peth â bwlb 60 wat. Gallwch hefyd redeg oergell metr ciwbig am awr, deorydd am 30 munud, a modur HP am 2 awr.

Felly, ystyrir bionwy nwy pwerus gyda chynhwysedd ynni anhygoel.

Hanes bio-nwy

Mae'r crybwylliadau cyntaf y gellir eu gweld o'r nwy hwn yn dyddio'n ôl i'r flwyddyn 1600, pan nododd sawl gwyddonydd mai'r nwy hwn oedd yr un sy'n dod o ddadelfennu deunydd organig.

Dros y blynyddoedd, ym 1890, cafodd ei adeiladu y biodigester cyntaf lle mae bionwy yn cael ei gynhyrchu ac yr oedd yn India. Ym 1896, cafodd lampau stryd yng Nghaerwysg, Lloegr, eu pweru gan nwy a gasglwyd o dreulwyr a oedd yn eplesu'r slwtsh o garthffosydd y ddinas.

Pan ddaeth y ddau ryfel byd i ben, dechreuodd ffatrïoedd cynhyrchu bionwy, fel y'u gelwir, ymledu yn Ewrop. Yn y ffatrïoedd hyn crëwyd bionwy i'w defnyddio yn automobiles yr oes. Gelwir tanciau Imhoff yn rhai sy'n gallu trin dyfroedd carthffosiaeth ac eplesu deunydd organig i gynhyrchu bio-nwy. Defnyddiwyd y nwy a gynhyrchwyd ar gyfer gweithrediad y planhigion, ar gyfer cerbydau trefol ac mewn rhai dinasoedd cafodd ei chwistrellu i'r rhwydwaith nwy.

Trylediad bionwy cafodd ei rwystro gan fynediad a pherfformiad tanwydd ffosil yn hawdd ac, ar ôl argyfwng ynni'r 70au, dechreuwyd ymchwil a datblygu bio-nwy eto yn holl wledydd y byd, gan ganolbwyntio mwy ar wledydd America Ladin.

Yn ystod yr 20 mlynedd diwethaf, mae datblygiad bionwy wedi cael llawer o ddatblygiadau pwysig diolch i'r darganfyddiadau am y broses ficrobiolegol a biocemegol sy'n gweithredu ynddo a diolch i'r ymchwiliad i ymddygiad y micro-organebau sy'n ymyrryd mewn amodau anaerobig.

Beth yw biodigesters?

Mae bioddiraddyddion yn fathau o gynwysyddion caeedig, hermetig a diddos lle mae deunydd organig yn cael ei osod a chaniatáu iddo bydru a chynhyrchu bionwy. Y biodigester rhaid bod ar gau ac yn hermetig fel y gall bacteria anaerobig weithredu a diraddio deunydd organig. Dim ond mewn amgylcheddau lle nad oes ocsigen y mae bacteria methanogenig yn tyfu.

Mae gan yr adweithyddion hyn ddimensiynau o fwy na 1.000 metr ciwbig o gapasiti ac maent yn gweithio dan amodau tymereddau mesoffilig (rhwng 20 a 40 gradd) a thermoffilig (mwy na 40 gradd).

Mae bionwy hefyd yn cael ei dynnu o safleoedd tirlenwi lle, wrth i haenau o ddeunydd organig gael eu llenwi a'u cau, mae amgylcheddau di-ocsigen yn cael eu creu lle mae bacteria methanogenig yn diraddio deunydd organig ac yn cynhyrchu bio-nwy sy'n cael ei echdynnu trwy diwbiau dargludol.

Y manteision sydd gan fioddiraddwyr dros gyfleusterau cynhyrchu pŵer eraill yw eu bod yn cael effaith amgylcheddol isel ac nad oes angen personél cymwys iawn arnynt. Yn ogystal, fel sgil-gynnyrch dadelfennu deunydd organig, gellir cael gwrteithwyr organig sy'n cael eu hailddefnyddio i ffrwythloni cnydau mewn amaethyddiaeth.

Yr Almaen, China ac India yw rhai o'r gwledydd arloesol wrth gyflwyno'r math hwn o dechnoleg. Yn America Ladin, mae Brasil, yr Ariannin, Uruguay a Bolivia wedi dangos cynnydd sylweddol yn eu cynhwysiad.

Cais bionwy heddiw

Yn America Ladin, defnyddir bionwy i drin stillage yn yr Ariannin. Stillage yw'r gweddillion sy'n cael ei gynhyrchu wrth ddiwydiannu cansen siwgr ac o dan amodau anaerobig mae'n cael ei ddiraddio ac yn cynhyrchu bionwy.

Nid yw nifer y bioddiraddwyr yn y byd yn rhy benderfynol eto. Yn Ewrop dim ond 130 o fioddiraddyddion. Fodd bynnag, mae hyn yn gweithio fel maes ynni adnewyddadwy eraill fel solar a gwynt, hynny yw, wrth i dechnoleg gael ei darganfod a'i datblygu, mae costau cynhyrchu yn lleihau ac mae dibynadwyedd cynhyrchu bio-nwy yn gwella. Felly, credir y bydd ganddynt faes datblygu eang yn y dyfodol.

Mae defnyddio bionwy mewn ardaloedd gwledig wedi bod yn bwysig iawn. Mae'r cyntaf wedi cynhyrchu ynni a gwrteithwyr organig i ffermwyr yn yr ardaloedd mwyaf ymylol sydd â llai o incwm a mynediad anodd at ffynonellau ynni confensiynol.

Ar gyfer ardaloedd gwledig, datblygwyd technoleg sy'n ceisio sicrhau treulwyr sydd ag isafswm cost a chyda gwaith cynnal a chadw hawdd i'w weithredu. Nid yw'r egni y mae angen ei gynhyrchu cymaint ag mewn ardaloedd trefol, felly nid yw mor amodol bod ei effeithlonrwydd yn uchel.

Ardal arall y mae bionwy yn cael ei defnyddio heddiw Mae yn y sector amaethyddol ac amaeth-ddiwydiannol. Amcan bio-nwy yn y sectorau hyn yw darparu egni a datrys y problemau difrifol a achosir gan lygredd. Gyda biodigesters gellir rheoli halogi deunydd organig yn well. Mae gan y bioddiraddwyr hyn fwy o effeithlonrwydd ac mae gan eu cymhwysiad, yn ogystal â bod â chostau cychwynnol uchel, systemau cynnal a chadw a gweithredu mwy cymhleth.

Mae datblygiadau diweddar mewn offer cenhedlaeth wedi caniatáu defnydd mwy effeithlon o'r nwy a gynhyrchir ac mae'r datblygiadau parhaus mewn technegau eplesu yn sicrhau datblygiad parhaus yn y maes hwn.

Pan ymgorfforir y math hwn o dechnoleg, mae'n orfodol bod y cynhyrchion sy'n cael eu gollwng i rwydwaith carthffosydd y dinasoedd yn organig yn unig. Fel arall, gall gweithrediad y treulwyr gael ei effeithio ac mae'n anodd cynhyrchu bionwy. Mae hyn wedi digwydd mewn sawl gwlad ac mae biodigesters wedi'u gadael.

Arfer eang iawn ledled y byd yw tirlenwi glanweithiol. Nod yr arfer hwn yw hynny yw dileu'r symiau mawr o wastraff a gynhyrchir mewn dinasoedd mawr a chyda hyn, gyda thechnegau modern, mae'n bosibl echdynnu a phuro'r nwy methan sy'n cael ei gynhyrchu ac fod degawdau yn ôl wedi cynhyrchu problemau difrifol. Problemau fel marwolaeth y llystyfiant a oedd mewn ardaloedd ger yr ysbytai, arogleuon gwael a ffrwydradau posib.

Mae datblygu technegau echdynnu bionwy wedi caniatáu i lawer o ddinasoedd yn y byd, fel Santiago de Chile, ddefnyddio bionwy fel ffynhonnell pŵer yn y rhwydwaith dosbarthu nwy naturiol mewn canolfannau trefol.

Mae gan Biogas ddisgwyliadau mawr ar gyfer y dyfodol, gan ei fod yn ynni glân adnewyddadwy sy'n helpu i leddfu problemau llygredd a thrin gwastraff. Yn ogystal, mae'n cyfrannu'n gadarnhaol at amaethyddiaeth, gan roi gwrteithwyr organig fel sgil-gynnyrch sy'n helpu yng nghylch bywyd y cynhyrchion a ffrwythlondeb y cnydau.