Όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για το βιοαέριο

Υπάρχουν πολλές ανανεώσιμες πηγές ενέργειας εκτός από αυτό που γνωρίζουμε ως αιολική, ηλιακή, γεωθερμική, υδραυλική κ.λπ. Σήμερα πρόκειται να αναλύσουμε και να μάθουμε για μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, ίσως όχι τόσο γνωστή όσο τα υπόλοιπα, αλλά με μεγάλη δύναμη. Πρόκειται για βιοαέριο.

Το βιοαέριο είναι ένα ισχυρό αέριο που εξάγεται από οργανικά απόβλητα. Εκτός από τα πολλά οφέλη του, είναι μια μορφή καθαρής και ανανεώσιμης ενέργειας. Θέλετε να μάθετε περισσότερα για το βιοαέριο;

Χαρακτηριστικά βιοαερίου

Το βιοαέριο είναι ένα αέριο που παράγεται σε φυσικά περιβάλλοντα ή σε συγκεκριμένες συσκευές. Είναι το προϊόν αντιδράσεων βιοαποικοδόμησης οργανικής ύλης. Παράγονται συνήθως σε χώρους υγειονομικής ταφής καθώς όλα τα κατατεθέντα οργανικά υλικά υποβαθμίζονται. Όταν η εν λόγω οργανική ύλη εκτίθεται σε εξωτερικούς παράγοντες, η δράση μικροοργανισμών όπως τα μεθανογόνα βακτήρια (βακτήρια που εμφανίζονται όταν δεν υπάρχει οξυγόνο και τροφοδοτούνται με αέριο μεθάνιο) και άλλοι παράγοντες το υποβαθμίζουν.

Σε αυτά τα περιβάλλοντα όπου δεν υπάρχει οξυγόνο και αυτά τα βακτήρια τρώνε οργανική ύλη, το απόβλητό τους είναι αέριο μεθάνιο και CO2. Ως εκ τούτου, η σύνθεση του βιοαερίου Είναι ένα μείγμα που αποτελείται από 40% και 70% μεθάνιο και το υπόλοιπο CO2. Έχει επίσης άλλες μικρές αναλογίες αερίων όπως υδρογόνο (H2), άζωτο (N2), οξυγόνο (O2) και υδρόθειο (H2S), αλλά δεν είναι θεμελιώδη.

Πώς παράγεται το βιοαέριο

Το βιοαέριο παράγεται με αναερόβια αποσύνθεση και είναι πολύ χρήσιμο για την επεξεργασία βιοαποικοδομήσιμων αποβλήτων, καθώς παράγει καύσιμο υψηλής αξίας και παράγει απόβλητα που μπορούν να εφαρμοστούν ως εδαφοβελτιωτικό ή γενικό λίπασμα.

Με αυτό το αέριο Η ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να παραχθεί με διάφορους τρόπους. Το πρώτο είναι η χρήση στροβίλων για τη μεταφορά αερίου και την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Ένα άλλο είναι η χρήση αερίου για την παραγωγή θερμότητας σε φούρνους, σόμπες, στεγνωτήρια, λέβητες ή άλλα συστήματα καύσης που απαιτούν αέριο.

Καθώς παράγεται ως αποτέλεσμα της αποσύνθεσης της οργανικής ύλης, θεωρείται ένας τύπος ανανεώσιμης ενέργειας που μπορεί να αντικαταστήσει τα ορυκτά καύσιμα. Με αυτό μπορείτε επίσης να αποκτήσετε ενέργεια για μαγείρεμα και θέρμανση όπως λειτουργεί το φυσικό αέριο. Ομοίως, το βιοαέριο συνδέεται με μια γεννήτρια και δημιουργεί ηλεκτρική ενέργεια μέσω κινητήρων εσωτερικής καύσης.

Ενεργειακό δυναμικό

Για να μπορέσουμε να πούμε ότι το βιοαέριο έχει τη δυνατότητα να αντικαταστήσει τα ορυκτά καύσιμα είναι επειδή πρέπει πραγματικά να έχει μεγάλη ενεργειακή ισχύ. Με κυβικό μέτρο βιοαερίου μπορεί να παράγει έως και 6 ώρες φωτός. Το φως που παράγεται μπορεί να φτάσει μέχρι το ίδιο με έναν λαμπτήρα 60 watt. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε ένα ψυγείο κυβικού μέτρου για μία ώρα, έναν επωαστήρα για 30 λεπτά και έναν κινητήρα HP για 2 ώρες.

Ως εκ τούτου, το βιοαέριο θεωρείται ένα ισχυρό αέριο με απίστευτη ενεργειακή ικανότητα.

Ιστορία βιοαερίου

Το πρώτο αναφέρει ότι αυτό το αέριο χρονολογείται από το έτος 1600, όταν αρκετοί επιστήμονες αναγνώρισαν αυτό το αέριο ως αυτό που προέρχεται από την αποσύνθεση της οργανικής ύλης.

Με τα χρόνια, το 1890, χτίστηκε ο πρώτος βιοδιεστέρας όπου παράγεται βιοαέριο και ήταν στην Ινδία. Το 1896 οι λαμπτήρες δρόμου στο Έξετερ της Αγγλίας, τροφοδοτήθηκαν με αέριο που συλλέχθηκε από χωνευτές που ζύμωναν τη λάσπη από τους υπονόμους της πόλης.

Όταν τελείωσαν οι δύο παγκόσμιοι πόλεμοι, τα λεγόμενα εργοστάσια παραγωγής βιοαερίου άρχισαν να εξαπλώνονται στην Ευρώπη. Σε αυτά τα εργοστάσια το βιοαέριο δημιουργήθηκε για να χρησιμοποιείται στα αυτοκίνητα της εποχής. Οι δεξαμενές Imhoff είναι γνωστές ως ικανές επεξεργασίας υδάτων λυμάτων και ζύμωσης οργανικής ύλης για την παραγωγή βιοαερίου. Το παραγόμενο αέριο χρησιμοποιήθηκε για τη λειτουργία των εγκαταστάσεων, για δημοτικά οχήματα και σε ορισμένες πόλεις εγχύθηκε στο δίκτυο αερίου.

Διάδοση βιοαερίου παρεμποδίστηκε από την εύκολη πρόσβαση και απόδοση των ορυκτών καυσίμων και, μετά την ενεργειακή κρίση της δεκαετίας του '70, η έρευνα και ανάπτυξη βιοαερίου ξεκίνησε ξανά σε όλες τις χώρες του κόσμου, εστιάζοντας περισσότερο στις χώρες της Λατινικής Αμερικής.

Κατά τη διάρκεια των τελευταίων 20 ετών, η ανάπτυξη του βιοαερίου είχε πολλές σημαντικές προόδους χάρη στις ανακαλύψεις σχετικά με τη μικροβιολογική και βιοχημική διεργασία που ενεργεί σε αυτήν και χάρη στη διερεύνηση της συμπεριφοράς των μικροοργανισμών που παρεμβαίνουν σε αναερόβιες συνθήκες.

Τι είναι οι βιοαποστάτες;

Οι βιοαποστάτες είναι τύποι κλειστών, ερμητικών και αδιάβροχων δοχείων όπου τοποθετείται οργανική ύλη και επιτρέπεται η αποσύνθεση και η παραγωγή βιοαερίου. Ο βιοδιεστέρας πρέπει να είναι κλειστό και αεροστεγές έτσι ώστε τα αναερόβια βακτήρια να μπορούν να δρουν και να αποικοδομούν την οργανική ύλη. Τα μεθανογόνα βακτήρια αναπτύσσονται μόνο σε περιβάλλοντα όπου δεν υπάρχει οξυγόνο.

Αυτοί οι αντιδραστήρες έχουν διαστάσεις χωρητικότητας άνω των 1.000 κυβικών μέτρων και λειτουργούν σε συνθήκες μεσοφιλικών θερμοκρασιών (μεταξύ 20 και 40 μοιρών) και θερμοφιλικών (πάνω από 40 μοίρες).

Το βιοαέριο εξάγεται επίσης από χώρους υγειονομικής ταφής όπου, καθώς γεμίζονται και κλείνονται στρώματα οργανικής ύλης, δημιουργούνται περιβάλλοντα χωρίς οξυγόνο στα οποία μεθανογόνα βακτήρια αποικοδομούν την οργανική ύλη και παράγουν βιοαέριο που εξάγεται μέσω αγώγιμων σωλήνων.

Τα πλεονεκτήματα που έχουν οι βιοαποστάτες σε σχέση με άλλες εγκαταστάσεις παραγωγής ενέργειας είναι ότι έχουν χαμηλές περιβαλλοντικές επιπτώσεις και δεν απαιτούν προσωπικό υψηλής ειδίκευσης. Επιπλέον, ως υποπροϊόν της αποσύνθεσης της οργανικής ύλης, μπορούν να ληφθούν οργανικά λιπάσματα που επαναχρησιμοποιούνται για να γονιμοποιήσουν τις καλλιέργειες στη γεωργία.

Η Γερμανία, η Κίνα και η Ινδία είναι μερικές από τις πρωτοπόρες χώρες στην εισαγωγή αυτού του τύπου τεχνολογίας. Στη Λατινική Αμερική, η Βραζιλία, η Αργεντινή, η Ουρουγουάη και η Βολιβία έχουν σημειώσει σημαντική πρόοδο στην ένταξή τους.

Εφαρμογή βιοαερίου σήμερα

Στη Λατινική Αμερική, το βιοαέριο χρησιμοποιείται για τη θεραπεία της στάσης στην Αργεντινή. Η στάγδην είναι το υπόλειμμα που παράγεται στη βιομηχανοποίηση ζαχαροκάλαμου και υπό αναερόβιες συνθήκες αποικοδομείται και παράγει βιοαέριο.

Ο αριθμός των βιοκαυσίμων στον κόσμο δεν είναι ακόμη καθοριστικός. Στην Ευρώπη υπάρχουν μόνο 130 βιοκαύσιμα. Ωστόσο, αυτό λειτουργεί σαν το πεδίο άλλων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας όπως η ηλιακή και η αιολική ενέργεια, δηλαδή, καθώς ανακαλύπτεται και αναπτύσσεται η τεχνολογία, το κόστος παραγωγής μειώνεται και βελτιώνεται η αξιοπιστία της παραγωγής βιοαερίου. Ως εκ τούτου, πιστεύεται ότι θα έχουν ένα ευρύ πεδίο ανάπτυξης στο μέλλον.

Η εφαρμογή βιοαερίου στις αγροτικές περιοχές ήταν πολύ σημαντική. Το πρώτο χρησίμευσε για την παραγωγή ενέργειας και οργανικών λιπασμάτων για τους αγρότες στις πιο περιθωριακές περιοχές που έχουν λιγότερο εισόδημα και δύσκολη πρόσβαση σε συμβατικές πηγές ενέργειας.

Για τις αγροτικές περιοχές, αναπτύχθηκε τεχνολογία που επιδιώκει την επίτευξη χωνευτικών με ένα ελάχιστο κόστος και με εύκολη συντήρηση στη λειτουργία. Η ενέργεια που πρέπει να παραχθεί δεν είναι τόσο πολύ όσο στις αστικές περιοχές, επομένως δεν εξαρτάται τόσο από την υψηλή απόδοση.

Ένας άλλος τομέας για τον οποίο χρησιμοποιείται το βιοαέριο σήμερα Βρίσκεται στον αγροτικό και αγροβιομηχανικό τομέα. Ο στόχος του βιοαερίου σε αυτούς τους τομείς είναι η παροχή ενέργειας και η επίλυση των σοβαρών προβλημάτων που προκαλούνται από τη ρύπανση. Με τους βιοκαυσίμους η μόλυνση της οργανικής ύλης μπορεί να ελεγχθεί καλύτερα. Αυτοί οι βιοαποστάτες έχουν περισσότερη αποδοτικότητα και η εφαρμογή τους, εκτός από το υψηλό αρχικό κόστος, έχουν πιο περίπλοκα συστήματα συντήρησης και λειτουργίας.

Οι πρόσφατες εξελίξεις στον εξοπλισμό συμπαραγωγής επέτρεψαν μια πιο αποτελεσματική χρήση του παραγόμενου αερίου και οι συνεχείς εξελίξεις στις τεχνικές ζύμωσης διασφαλίζουν μια συνεχή ανάπτυξη σε αυτόν τον τομέα.

Όταν ενσωματωθεί αυτός ο τύπος τεχνολογίας, είναι υποχρεωτικό τα προϊόντα που απορρίπτονται στο δίκτυο αποχέτευσης των πόλεων είναι αποκλειστικά βιολογικά. Διαφορετικά, η λειτουργία των χωνευτών μπορεί να επηρεαστεί και η παραγωγή βιοαερίου να είναι δύσκολη. Αυτό έχει συμβεί σε αρκετές χώρες και οι βιοαποστάτες έχουν εγκαταλειφθεί.

Μια πολύ διαδεδομένη πρακτική σε όλο τον κόσμο είναι αυτή της υγειονομικής ταφής. Ο στόχος αυτής της πρακτικής είναι της εξάλειψης των μεγάλων ποσοτήτων αποβλήτων που παράγονται σε μεγάλες πόλεις Και με αυτό, με τις σύγχρονες τεχνικές, είναι δυνατό να εξαχθεί και να καθαριστεί το αέριο μεθάνιο που παράγεται και ότι πριν από δεκαετίες αυτό δημιούργησε σοβαρά προβλήματα. Προβλήματα όπως ο θάνατος της βλάστησης που ήταν σε περιοχές κοντά στα νοσοκομεία, κακές μυρωδιές και πιθανές εκρήξεις.

Η πρόοδος των τεχνικών εξόρυξης βιοαερίου επέτρεψε σε πολλές πόλεις στον κόσμο, όπως το Σαντιάγο της Χιλής, να χρησιμοποιούν βιοαέριο ως πηγή ενέργειας στο δίκτυο διανομής φυσικού αερίου σε αστικά κέντρα.

Το βιοαέριο έχει μεγάλες προσδοκίες για το μέλλον, καθώς είναι μια ανανεώσιμη, καθαρή ενέργεια που βοηθά στην ανακούφιση των προβλημάτων ρύπανσης και επεξεργασίας αποβλήτων. Επιπλέον, συμβάλλει θετικά στη γεωργία, προσφέροντας ως υποπροϊόν οργανικά λιπάσματα που βοηθούν στον κύκλο ζωής των προϊόντων και τη γονιμότητα των καλλιεργειών.