Viskas, ką reikia žinoti apie biodujas

Yra daugybė atsinaujinančių energijos šaltinių, išskyrus tuos, kuriuos mes žinome kaip vėjas, saulė, geotermija, hidraulika ir kt. Šiandien mes analizuosime ir sužinosime apie atsinaujinantį energijos šaltinį, galbūt ne taip gerai žinomą kaip likusieji, bet galingą. Tai apie biodujas.

Biodujos yra galingos dujos, išgaunamos iš organinių atliekų. Be daugybės privalumų, tai yra švarios ir atsinaujinančios energijos rūšis. Ar norite sužinoti daugiau apie biodujas?

Biodujos charakteristikos

Biodujos yra dujos, susidarančios natūralioje aplinkoje arba specialiuose įrenginiuose. Tai organinių medžiagų biologinio skaidymo reakcijų produktas. Jie dažniausiai gaminami sąvartynuose, nes visos nusėdusios organinės medžiagos suyra. Kai minėtos organinės medžiagos yra veikiamos išorinių veiksnių, mikroorganizmų, tokių kaip metanogeninės bakterijos (bakterijos, kurios atsiranda, kai nėra deguonies ir minta metano dujomis), poveikis ir kiti veiksniai jį ardo.

Šiose aplinkose, kur deguonies nėra ir šios bakterijos valgo organines medžiagas, jų atliekos yra metano dujos ir CO2. Todėl biodujų sudėtis tai mišinys, sudarytas iš 40% ir 70% metano ir likusio CO2. Jis taip pat turi kitas mažas dujų dalis, tokias kaip vandenilis (H2), azotas (N2), deguonis (O2) ir vandenilio sulfidas (H2S), tačiau jos nėra esminės.

Kaip gaminamos biodujos

Biodujos gaminamos skaidant anaerobiškai ir yra labai naudingos biologiškai skaidomoms atliekoms apdoroti, nes jos gamina didelės vertės kurą ir sukuria nuotekas, kurios gali būti naudojamos kaip dirvožemio kondicionierius arba generinis kompostas.

Su šiomis dujomis elektros energija gali būti gaminama įvairiais būdais. Pirmasis - naudoti turbinas dujoms judėti ir elektrai gaminti. Kitas dalykas yra dujų naudojimas šilumai gaminti krosnyse, viryklėse, džiovyklose, katiluose ar kitose degimo sistemose, kurioms reikia dujų.

Kadangi ji susidaro skaidant organines medžiagas, ji laikoma atsinaujinančios energijos rūšimi, galinčia pakeisti iškastinį kurą. Su juo taip pat galite gauti energijos maisto ruošimui ir šildymui, kaip veikia gamtinės dujos. Panašiai biodujos yra prijungtos prie generatoriaus ir sukuria elektrą per vidaus degimo variklius.

Energijos potencialas

Taigi galima sakyti, kad biodujos turi tokį potencialą, kad pakeistų iškastinį kurą, nes jos iš tikrųjų turi turėti didelę energinę galią. Su kubiniu metru biodujų jis gali generuoti iki 6 valandų šviesos. Sukurta šviesa gali siekti tiek pat, kiek 60 vatų lemputė. Taip pat galite valandą valdyti kubinių metrų šaldytuvą, 30 minučių - inkubatorių, 2 valandas - HP variklį.

Todėl svarstomos biodujos galingos dujos su neįtikėtinu energijos pajėgumu.

Biodujų istorija

Pirmieji paminėjimai, kuriuos galima pastebėti apie šias dujas, datuojami 1600 m., Kai keli mokslininkai šias dujas nustatė kaip tas, kurios susidaro skaidant organines medžiagas.

Per metus, 1890 m., Jis buvo pastatytas pirmasis biodegradatorius, kuriame gaminamos biodujos ir tai buvo Indijoje. 1896 m. Gatvės lempos Ekseteryje, Anglijoje, buvo varomos dujomis, surinktomis iš virškintuvų, kurie fermentavo miesto kanalizacijos dumblą.

Kai baigėsi du pasauliniai karai, Europoje pradėjo plisti vadinamosios biodujas gaminančios gamyklos. Šiose gamyklose biodujos buvo sukurtos naudoti to meto automobiliuose. „Imhoff“ rezervuarai yra žinomi kaip tie, kurie gali valyti nuotekų vandenis ir fermentuoti organines medžiagas, kad gautų biodujas. Susidariusios dujos buvo naudojamos elektrinėms eksploatuoti, komunalinėms transporto priemonėms, o kai kuriuose miestuose jos buvo įleidžiamos į dujų tinklą.

Biodujų difuzija trukdė lengvas iškastinio kuro prieinamumas ir efektyvumas ir po aštuntojo dešimtmečio energetinės krizės visose pasaulio šalyse vėl buvo pradėti vykdyti biodujų tyrimai ir plėtra, daugiau dėmesio skiriant Lotynų Amerikos šalims.

Per pastaruosius 20 metų biodujų vystymasis turėjo daug svarbių laimėjimų dėka atradimų apie jose veikiantį mikrobiologinį ir biocheminį procesą bei anaerobinėse sąlygose įsikišančių mikroorganizmų elgesio tyrimo dėka.

Kas yra biologiniai virškinimai?

Biologiniai virškinimo įrenginiai yra uždarų, hermetiškų ir neperšlampamų talpyklų tipai, kur dedamos organinės medžiagos, leidžiama suirti ir susidaryti biodujas. Biologinis virškinimas turi būti uždaras ir hermetiškas kad anaerobinės bakterijos galėtų veikti ir suardyti organines medžiagas. Metanogeninės bakterijos auga tik aplinkoje, kur nėra deguonies.

Šie reaktoriai turi matmenis kubinių metrų talpos ir jie veikia mezofilinės temperatūros (tarp 20 ir 40 laipsnių) ir termofilinių (daugiau nei 40 laipsnių) sąlygomis.

Biodujos taip pat išgaunamos iš sąvartynų, kur, užpildant ir uždarant organinių medžiagų sluoksnius, susidaro aplinka be deguonies, kurioje metanogeninės bakterijos skaido organines medžiagas ir generuoja biodujos, kurios išgaunamos per laidžius vamzdžius.

Privalumai, kuriuos biologiniai virškinimo aparatai turi prieš kitus energijos gamybos įrenginius, yra tai, kad jie turi nedidelį poveikį aplinkai ir jiems nereikia aukštos kvalifikacijos darbuotojų. Be to, kaip šalutinis organinių medžiagų skaidymo produktas, galima gauti organinių trąšų, kurios pakartotinai naudojamos žemės ūkio pasėliams tręšti.

Vokietija, Kinija ir Indija yra vienos iš pirmųjų šalių, pristatančių tokio tipo technologijas. Lotynų Amerikoje Brazilija, Argentina, Urugvajus ir Bolivija parodė didelę pažangą įtraukdami juos.

Biodujų panaudojimas šiandien

Lotynų Amerikoje biodujos yra naudojamos gydant Argentiną. Daržas yra likučiai, kurie susidaro cukranendrių pramonėje, o anaerobinėmis sąlygomis jie suyra ir gamina biodujas.

Biologinių virškinimo medžiagų skaičius pasaulyje dar nėra per didelis. Europoje yra tik 130 biologiškai nesunkių virškinimo medžiagų. Tačiau tai veikia kaip ir kitos atsinaujinančios energijos, pavyzdžiui, saulės ir vėjo, sritis, tai yra atradus ir plėtojant technologijas, sumažėja gamybos sąnaudos ir pagerėja biodujų gamybos patikimumas. Todėl manoma, kad ateityje jie turės platų vystymosi lauką.

Biodujų naudojimas kaimo vietovėse buvo labai svarbus. Pirmoji paslauga buvo naudojama energijos ir organinių trąšų gamybai labiausiai pakraštinių vietovių ūkininkams, turintiems mažiau pajamų ir sunkiai pasiekiantiems įprastus energijos šaltinius.

Kaimo vietovėms buvo sukurta technologija, kuria siekiama gauti virškintuvus su minimaliomis sąnaudomis ir lengvai prižiūrimą. Energijos, kurią reikia gaminti, yra ne tiek daug, kiek mieste, todėl ji nėra tokia sąlyginė, kad jos efektyvumas būtų didelis.

Kita sritis, kuriai šiandien naudojamos biodujos Tai žemės ūkio ir žemės ūkio pramonės sektoriuje. Biodujų tikslas šiuose sektoriuose yra energijos tiekimas ir rimtų taršos keliamų problemų sprendimas. Su biologiniais virškintojais galima geriau kontroliuoti organinių medžiagų užterštumą. Šie biodegradatoriai turi daugiau efektyvumo, o jų naudojimas, be didelių pradinių išlaidų, turi ir sudėtingesnes priežiūros ir eksploatavimo sistemas.

Naujausi termofikacijos įrenginių laimėjimai leido efektyviau panaudoti susidariusias dujas, o nuolatiniai fermentacijos metodų tobulėjimai užtikrina ilgalaikį šios srities vystymąsi.

Įdiegus tokio tipo technologijas, produktus, kurie išleidžiami į miestų kanalizacijos tinklą, privaloma yra išskirtinai ekologiški. Priešingu atveju gali pakenkti pūdymo įrenginių veikimui ir pasunkėti biodujų gamyba. Tai atsitiko keliose šalyse ir biologinių virškinimo sistemų atsisakyta.

Labai paplitusi visame pasaulyje yra sanitarinio sąvartyno praktika. Šios praktikos tikslas yra kad būtų pašalintas didelis dideliuose miestuose susidarančių atliekų kiekis ir tai naudojant šiuolaikines technologijas įmanoma išgauti ir išvalyti susidariusias metano dujas, kurios prieš kelis dešimtmečius sukėlė rimtų problemų. Tokios problemos kaip augmenijos, buvusios šalia ligoninių, mirtis, blogi kvapai ir galimi sprogimai.

Biodujų gavybos būdų pažanga daugeliui pasaulio miestų, pavyzdžiui, Santiago de Chile, leido naudoti biodujas kaip energijos šaltinis gamtinių dujų paskirstymo tinkle miestų centruose.

Biodujos labai tikisi ateities, nes tai yra atsinaujinanti, švari energija, padedanti palengvinti taršą ir atliekų tvarkymo problemas. Be to, tai teigiamai prisideda prie žemės ūkio, nes šalutinis produktas yra organinės trąšos, kurios padeda palaikyti produktų gyvavimo ciklą ir derlingumą.