Sve što trebate znati o bioplinu

Brojni su obnovljivi izvori energije, osim onoga što znamo kao vjetar, solar, geotermal, hidraulika itd. Danas ćemo analizirati i naučiti o obnovljivom izvoru energije, možda ne toliko poznatom kao ostatak, ali velike snage. Riječ je o bioplinu.

Bioplin je snažan plin koji se izvlači iz organskog otpada. Uz brojne prednosti, oblik je čiste i obnovljive energije. Želite li znati više o bioplinu?

Karakteristike bioplina

Bioplin je plin koji nastaje u prirodnom okruženju ili u određenim uređajima. Proizvod je reakcija biorazgradnje organske tvari. Obično se proizvode na odlagalištima otpada, jer se sve taložene organske tvari razgrađuju. Kad je navedena organska tvar izložena vanjskim agensima, djelovanje mikroorganizama poput metanogenih bakterija (bakterija koje se pojavljuju kad nema kisika i hrane se plinom metanom) i drugih čimbenika to pogoršava.

U tim okruženjima gdje kisik ne postoji, a ove bakterije jedu organsku tvar, njihov otpadni otpad su plin metan i CO2. Stoga je sastav bioplina to je smjesa koja se sastoji od 40% i 70% metana i ostatka CO2. Ima i drugih malih udjela plinova poput vodika (H2), dušika (N2), kisika (O2) i sumporovodika (H2S), ali oni nisu temeljni.

Kako se proizvodi bioplin

Bioplin se dobiva anaerobnom razgradnjom i vrlo je koristan za obradu biorazgradivog otpada, jer proizvodi gorivo visoke vrijednosti i stvara otpadne vode koje se mogu primijeniti kao sredstvo za zaštitu tla ili generički kompost.

Ovim plinom električna snaga može se generirati na razne načine. Prvo je korištenje turbina za pomicanje plina i proizvodnju električne energije. Druga je upotreba plina za proizvodnju topline u pećnicama, pećima, sušilicama, kotlovima ili drugim sustavima izgaranja kojima je potreban plin.

Kako nastaje kao rezultat razgradnje organske tvari, smatra se vrstom obnovljive energije koja je sposobna zamijeniti fosilna goriva. Pomoću nje također možete dobiti energiju za kuhanje i grijanje baš kao što prirodni plin radi. Slično tome, bioplin je povezan s generatorom i stvara električnu energiju putem motora s unutarnjim izgaranjem.

Energetski potencijal

Dakle, može se reći da bioplin ima takav potencijal da zamjenjuje fosilna goriva, jer zaista mora imati veliku energetsku snagu. S kubnim metrom bioplina može generirati do 6 sati svjetlosti. Stvoreno svjetlo može doseći jednako kao žarulja od 60 vata. Također možete pokretati hladnjak s kubnim metrom jedan sat, inkubator 30 minuta, a HP motor dva sata.

Stoga se uzima u obzir bioplin snažan plin nevjerojatnog energetskog kapaciteta.

Povijest bioplina

Prva spominjanja ovog plina datiraju iz 1600. godine, kada je nekoliko znanstvenika identificiralo taj plin kao onaj koji dolazi od razgradnje organske tvari.

Tijekom godina, 1890. godine, izgrađena je prvi biodigestor u kojem se proizvodi bioplin i to u Indiji. 1896. ulične svjetiljke u Exeteru u Engleskoj napajali su se plinom prikupljenim iz digestora koji su fermentirali mulj iz gradske kanalizacije.

Kad su završila dva svjetska rata, u Europi su se počele širiti takozvane tvornice za proizvodnju bioplina. U tim je tvornicama bioplin stvoren za upotrebu u automobilima tog doba. Spremnici Imhoff poznati su kao oni koji mogu pročišćavati kanalizacijske vode i fermentirati organske tvari za proizvodnju bioplina. Generirani plin koristio se za pogon postrojenja, za komunalna vozila, a u nekim je gradovima ubrizgavan u plinsku mrežu.

Difuzija bioplina bio je ometan laganim pristupom i izvedbom fosilnih goriva i, nakon energetske krize 70-ih, ponovno je započeto istraživanje i razvoj bioplina u svim zemljama svijeta, više usredotočeno na zemlje Latinske Amerike.

Tijekom posljednjih 20 godina razvoj bioplina postigao je mnogo važnih pomaka zahvaljujući otkrićima o mikrobiološkom i biokemijskom procesu koji u njemu djeluju i zahvaljujući istraživanju ponašanja mikroorganizama koji interveniraju u anaerobnim uvjetima.

Što su biodigeteri?

Biodigeteri su vrste zatvorenih, hermetičkih i vodonepropusnih spremnika u koje se smješta organska tvar i dopušta im da se razgrade i stvore bioplin. Biodigestor mora biti zatvorena i hermetična tako da anaerobne bakterije mogu djelovati i razgraditi organsku tvar. Metanogene bakterije rastu samo u sredinama u kojima nema kisika.

Ti reaktori imaju dimenzije kapaciteta više od 1.000 kubika a rade u uvjetima mezofilnih temperatura (između 20 i 40 stupnjeva) i termofilnih (više od 40 stupnjeva).

Bioplin se također vadi s odlagališta otpada, gdje se, kako se slojevi organske tvari pune i zatvaraju, stvaraju okoliši bez kisika u kojima metanogene bakterije razgrađuju organsku tvar i generiraju bioplin koji se ekstrahira kroz vodljive cijevi.

Prednosti koje biodigeteri imaju u odnosu na druga postrojenja za proizvodnju električne energije su u tome što imaju mali utjecaj na okoliš i ne zahtijevaju visoko kvalificirano osoblje. Uz to, kao nusproizvod razgradnje organske tvari mogu se dobiti organska gnojiva koja se ponovno koriste za gnojidbu usjeva u poljoprivredi.

Njemačka, Kina i Indija neke su od zemalja pionira u uvođenju ove vrste tehnologije. U Latinskoj Americi Brazil, Argentina, Urugvaj i Bolivija pokazali su značajan napredak u svom uključivanju.

Primjena bioplina danas

U Latinskoj Americi bioplin se koristi za liječenje ostataka u Argentini. Ostatak je ostatak koji nastaje industrijalizacijom šećerne trske, a u anaerobnim uvjetima razgrađuje se i stvara bioplin.

Broj biodigetara u svijetu još uvijek nije previše odlučujući. U Europi postoji samo 130 biodigestora. Međutim, ovo djeluje poput polja ostalih obnovljivih energija poput sunca i vjetra, odnosno kako se tehnologija otkriva i razvija, proizvodni troškovi se smanjuju, a pouzdanost proizvodnje bioplina poboljšava. Stoga se vjeruje da će u budućnosti imati široko polje razvoja.

Primjena bioplina u ruralnim područjima bila je vrlo važna. Prva je poslužila za proizvodnju energije i organskih gnojiva za poljoprivrednike u najmarginalnijim područjima koji imaju manje prihoda i otežan pristup konvencionalnim izvorima energije.

Za ruralna područja razvijena je tehnologija koja pokušava postići digestore s minimalnim troškovima i jednostavnim održavanjem. Energije koju treba proizvesti nije toliko koliko u urbanim sredinama, pa stoga nije toliko uvjetovano da je njena učinkovitost visoka.

Još jedno područje za koje se danas koristi bioplin U poljoprivrednom je i agroindustrijskom sektoru. Cilj bioplina u tim sektorima je osigurati energiju i riješiti ozbiljne probleme uzrokovane onečišćenjem. Pomoću biodigestora onečišćenje organskih tvari može se bolje kontrolirati. Ovi biodigestri imaju veću učinkovitost i njihova primjena, osim što imaju visoke početne troškove, imaju i složenije sustave održavanja i rada.

Nedavni napredak u kogeneracijskoj opremi omogućio je učinkovitiju upotrebu stvorenog plina, a kontinuirani napredak u fermentacijskim tehnikama osigurava održivi razvoj na ovom polju.

Kada se uključi ova vrsta tehnologije, obavezno je da se proizvodi koji se ispuštaju u kanalizacijsku mrežu gradova su isključivo organske. Inače, rad digestora može biti pogođen i proizvodnja bioplina otežana. To se dogodilo u nekoliko zemalja, a biodigeteri su napušteni.

U svijetu je vrlo raširena praksa sanitarnog odlagališta otpada. Cilj ove prakse je onaj uklanjanja velikih količina otpada koji nastaje u velikim gradovima a s tim je modernim tehnikama moguće ekstrahirati i pročistiti plin koji nastaje u metanu i koji je prije desetljeća stvarao ozbiljne probleme. Problemi poput smrti vegetacije u područjima u blizini bolnica, neugodnog mirisa i mogućih eksplozija.

Napredak tehnika ekstrakcije bioplina omogućio je mnogim gradovima na svijetu, kao što je Santiago de Chile, da koriste bioplin kao izvor energije u distribucijskoj mreži prirodnog plina u urbanim središtima.

Bioplin ima velika očekivanja za budućnost, jer je obnovljiva, čista energija koja pomaže u ublažavanju problema onečišćenja i obrade otpada. Uz to, pozitivno pridonosi poljoprivredi, dajući kao nusproizvod organska gnojiva koja pomažu u životnom ciklusu proizvoda i plodnosti usjeva.