Kõik, mida peate teadma biogaasi kohta

Seal on arvukalt taastuvaid energiaallikaid, välja arvatud tuul, päike, maaküte, hüdraulika jne. Täna analüüsime ja õpime tundma taastuvat energiaallikat, mis pole võib-olla nii tuntud kui ülejäänud, kuid millel on suur jõud. Jutt on biogaasist.

Biogaas on orgaanilistest jäätmetest eraldatud võimas gaas. Lisaks paljudele eelistele on see puhas ja taastuvenergia vorm. Kas soovite rohkem teada saada biogaasist?

Biogaasi omadused

Biogaas on gaas, mis tekib looduslikes keskkondades või konkreetsetes seadmetes. See on orgaaniliste ainete biolagundumisreaktsioonide produkt. Neid toodetakse tavaliselt prügilates, kuna kogu ladestunud orgaaniline aine laguneb. Kui nimetatud orgaaniline aine puutub kokku väliste mõjuritega, halvendab mikroorganismide, näiteks metanogeensete bakterite (bakterid, mis tekivad siis, kui hapnikku pole, ja toituvad metaangaasiga) ja muude tegurite toime.

Nendes keskkondades, kus hapnikku pole ja bakterid söövad orgaanilist ainet, on nende jääkaineks metaangaas ja CO2. Seetõttu biogaasi koostis see on segu, mis koosneb 40% ja 70% metaanist ja ülejäänud CO2-st. Sellel on ka muid väikeseid proportsioone gaase nagu vesinik (H2), lämmastik (N2), hapnik (O2) ja vesiniksulfiid (H2S), kuid need ei ole põhimõttelised.

Kuidas biogaasi toodetakse

Biogaas tekib anaeroobsel lagunemisel ja on biolagunevate jäätmete töötlemiseks väga kasulik, kuna see toodab väärtuslikku kütust ja tekitab heitvett, mida saab kasutada mullaomaduste parandaja või üldkompostina.

Selle gaasiga elektrienergiat saab toota mitmel viisil. Esimene on turbiinide kasutamine gaasi liigutamiseks ja elektri tootmiseks. Teine võimalus on gaasi kasutamine ahjude, ahjude, kuivatite, katelde või muude gaasi vajavate põletussüsteemide soojuse saamiseks.

Kuna see tekib orgaanilise aine lagunemise tagajärjel, peetakse seda taastuvenergia liigiks, mis on võimeline asendama fossiilseid kütuseid. Selle abil saate ka toiduvalmistamiseks ja soojendamiseks energiat, nagu töötab maagaas. Samamoodi on biogaas ühendatud generaatoriga ja loob elektrit sisepõlemismootorite kaudu.

Energiapotentsiaal

Nii et võib öelda, et biogaasil on fossiilseid kütuseid asendav potentsiaal, sest sellel peab olema suur energiajõud. Tihumeetri biogaasiga see võib tekitada kuni 6 tundi valgust. Tekkiv valgus võib ulatuda 60 vatise pirnini. Samuti saate ühe tunni jooksul töötada kuupmeetrist külmkappi, 30 minutit inkubaatorit ja 2 tundi HP mootorit.

Seetõttu kaalutakse biogaasi uskumatu energiamahuga võimas gaas.

Biogaasi ajalugu

Esimesed mainimised, mida selle gaasi kohta võib näha, pärinevad aastast 1600, kui mitmed teadlased tuvastasid selle gaasi orgaanilise aine lagunemisel tekkiva gaasina.

Aastate jooksul, 1890. aastal, see ehitati esimene biogaas, kus biogaasi toodetakse ja see oli Indias. Inglismaal Exeteris töötasid 1896. aastal tänavalaternad gaasiga, mis oli kogutud linna reoveesette kääritatud käärititelt.

Kui kaks maailmasõda lõppesid, hakkasid Euroopas levima nn biogaasi tootvad tehased. Nendes tehastes loodi biogaas tolleaegsetes autodes kasutamiseks. Imhoffi mahutid on tuntud kui mahutid, mis suudavad puhastada reovett ja kääritada orgaanilist ainet biogaasi saamiseks. Tekkinud gaasi kasutati jaamade tööks, munitsipaalsõidukite jaoks ja mõnes linnas süstiti seda gaasivõrku.

Biogaasi difusioon takistas fossiilkütuste lihtne juurdepääs ja jõudlus ja pärast 70ndate energiakriisi alustati taas biogaasi uurimist ja arendamist kõigis maailma riikides, keskendudes rohkem Ladina-Ameerika riikidele.

Viimase 20 aasta jooksul on biogaasi arengul olnud palju olulisi edusamme tänu avastustele selles toimiva mikrobioloogilise ja biokeemilise protsessi kohta ning tänu anaeroobsetes tingimustes sekkuvate mikroorganismide käitumise uurimisele.

Mis on biolimutid?

Biodigestrid on suletud, hermeetilised ja veekindlad mahutid, kuhu pannakse orgaanilisi aineid, lastakse laguneda ja tekitada biogaasi. Biodigester peab olema suletud ja hermeetiline et anaeroobsed bakterid saaksid toimida ja orgaanilist ainet lagundada. Metanogeensed bakterid kasvavad ainult keskkonnas, kus puudub hapnik.

Nendel reaktoritel on mõõtmed mahutavusega üle 1.000 kuupmeetri ja nad töötavad mesofiilsete temperatuuride (vahemikus 20 kuni 40 kraadi) ja termofiilsete (üle 40 kraadi) tingimustes.

Biogaas eraldatakse ka prügilatest, kus orgaaniliste ainete kihtide täitumisel ja sulgemisel luuakse hapnikuvabad keskkonnad, kus metanogeensed bakterid lagundavad orgaanilist ainet ja tekitavad juhtivatest torudest läbi biogaasi.

Biolagundite eelised teiste elektritootmisrajatiste ees on see, et neil on väike keskkonnamõju ja nad ei vaja kõrge kvalifikatsiooniga personali. Lisaks võib orgaaniliste ainete lagunemise kõrvalsaadusena saada orgaanilisi väetisi, mida kasutatakse põllumajanduses põllukultuuride väetamiseks uuesti.

Saksamaa, Hiina ja India on seda tüüpi tehnoloogia juurutamisel ühed teerajajad. Ladina-Ameerikas on Brasiilia, Argentina, Uruguay ja Boliivia nende kaasamisel märkimisväärseid edusamme näidanud.

Biogaasi rakendus täna

Ladina-Ameerikas kasutatakse Argentina gaasimahu töötlemiseks biogaasi. Stillage on suhkruroo industrialiseerimisel tekkiv jääk, mis anaeroobsetes tingimustes laguneb ja tekitab biogaasi.

Biodigestreerijate arv maailmas ei ole veel liiga määrav. Euroopas on ainult 130 biodiisrit. See töötab aga nagu teiste taastuvate energiaallikate, näiteks päikese ja tuule valdkond, see tähendab, et tehnoloogia avastamise ja arendamise korral vähenevad tootmiskulud ja paraneb biogaasi tootmise usaldusväärsus. Seetõttu arvatakse, et neil on tulevikus lai arenguväli.

Biogaasi kasutamine maapiirkondades on olnud väga oluline. Esimene neist on tootnud energiat ja orgaanilisi väetisi põllumajandustootjatele kõige marginaalsemates piirkondades, kellel on vähem sissetulekuid ja tavapärastele energiaallikatele keeruline juurdepääs.

Maapiirkondade jaoks on välja töötatud tehnoloogia, mille eesmärk on saavutada minimaalsete kulutustega ja hõlpsasti hooldatavate kääritite töö. Tootmiseks vajaminevat energiat pole nii palju kui linnapiirkondades, seetõttu pole see nii tinglik, et selle efektiivsus oleks kõrge.

Teine valdkond, mille jaoks tänapäeval kasutatakse biogaasi See on põllumajanduse ja agrotööstuse sektoris. Biogaasi eesmärk on neis sektorites pakkuda energiat ja lahendada reostusest põhjustatud tõsiseid probleeme. Biolagundite abil saab orgaanilise aine saastumist paremini kontrollida. Nendel biodiisutajatel on tõepoolest suurem efektiivsus ja nende rakendamisel on lisaks algsetele kõrgetele kuludele ka keerukamad hooldus- ja operatsioonisüsteemid.

Koostootmisseadmete hiljutised edusammud on võimaldanud tekkinud gaasi tõhusamalt kasutada ja käärimistehnika pidev areng tagab selles valdkonnas püsiva arengu.

Kui seda tüüpi tehnoloogia on sisse viidud, on linnade kanalisatsioonivõrku juhitavad tooted kohustuslikud on eranditult orgaanilised. Vastasel juhul võib see mõjutada kääritite tööd ja biogaasi tootmist. Seda on juhtunud mitmes riigis ja biomagnetid on hüljatud.

Sanitaarprügila tava on kogu maailmas väga laialt levinud. Selle praktika eesmärk on suurte linnade tekkivate jäätmete kõrvaldamine ja selle abil on tänapäevaste tehnikatega võimalik eraldada ja puhastada tekkinud metaangaasi, mis aastakümneid tagasi tekitas tõsiseid probleeme. Sellised probleemid nagu haiglate lähedal asuvates piirkondades asuva taimestiku surm, halvad lõhnad ja võimalikud plahvatused.

Biogaasi kaevandamise tehnika areng on võimaldanud paljudel maailma linnadel, näiteks Santiago de Chile, kasutada biogaasi maagaasi jaotusvõrgu jõuallikana linnakeskustes.

Biogaasil on tuleviku ootused suured, kuna see on taastuv, puhas energia, mis aitab leevendada reostust ja jäätmekäitlusprobleeme. Lisaks aitab see põllumajandusele positiivselt kaasa, andes kõrvalproduktina orgaanilisi väetisi, mis aitavad kaasa toodete olelusringi ja põllukultuuride viljakusele.