Viss, kas jums jāzina par biogāzi

Ir daudz atjaunojamo enerģijas avotu, izņemot tos, ko mēs zinām kā vēja, saules, ģeotermālo, hidraulisko utt. Šodien mēs analizēsim un uzzināsim par atjaunojamo enerģijas avotu, kas varbūt nav tik labi pazīstams kā pārējais, bet ar lielu spēku. Tas ir par biogāzi.

Biogāze ir spēcīga gāze, kas iegūta no organiskajiem atkritumiem. Papildus daudzajām priekšrocībām tas ir tīras un atjaunojamas enerģijas veids. Vai vēlaties uzzināt vairāk par biogāzi?

Biogāzes raksturlielumi

Biogāze ir gāze, kas rodas dabiskā vidē vai īpašās ierīcēs. Tas ir organisko vielu biodegradācijas reakciju rezultāts. Tos parasti ražo poligonos, jo visa nogulsnētā organiskā viela noārdās. Ja minētā organiskā viela tiek pakļauta ārējiem faktoriem, mikroorganismu, piemēram, metanogēno baktēriju (baktēriju, kas parādās, kad nav skābekļa, un barojas ar metāna gāzi), darbība un citi faktori to degradē.

Šajās vidēs, kur skābekļa nav un šīs baktērijas ēd organisko vielu, to atkritumi ir metāna gāze un CO2. Tāpēc biogāzes sastāvs tas ir maisījums, kas sastāv no 40% un 70% metāna un pārējā CO2. Tam ir arī citas nelielas gāzu proporcijas, piemēram, ūdeņradis (H2), slāpeklis (N2), skābeklis (O2) un sērūdeņradis (H2S), taču tie nav būtiski.

Kā tiek ražota biogāze

Biogāze tiek ražota anaerobā sadalīšanās ceļā, un tā ir ļoti noderīga bioloģiski noārdāmo atkritumu apstrādei, jo tā ražo augstas vērtības degvielu un rada notekūdeņus, ko var izmantot kā augsnes kondicionieri vai vispārēju kompostu.

Ar šo gāzi elektroenerģiju var radīt dažādos veidos. Pirmais ir izmantot turbīnas, lai pārvietotu gāzi un ražotu elektrību. Cits ir gāzes izmantošana siltuma ražošanai krāsnīs, krāsnīs, žāvētājos, katlos vai citās sadedzināšanas sistēmās, kurām nepieciešama gāze.

Tā kā tas rodas organisko vielu sadalīšanās rezultātā, tas tiek uzskatīts par atjaunojamās enerģijas veidu, kas spēj aizstāt fosilo kurināmo. Ar to jūs varat arī iegūt enerģiju ēdiena gatavošanai un sildīšanai, tāpat kā darbojas dabasgāze. Līdzīgi biogāze ir savienota ar ģeneratoru un rada elektrību caur iekšdedzes motoriem.

Enerģijas potenciāls

Lai varētu teikt, ka biogāzei ir tāds potenciāls, lai aizstātu fosilo kurināmo, ir tāpēc, ka tai patiešām ir jābūt lielai enerģijas jaudai. Ar kubikmetru biogāzes tas var radīt līdz pat 6 stundām gaismas. Radītā gaisma var sasniegt tādu pašu daudzumu kā 60 vatu spuldze. Jūs varat arī vienu stundu darbināt kubikmetru ledusskapi, 30 minūtes inkubatoru un 2 stundas HP motoru.

Tāpēc tiek apsvērta biogāze jaudīga gāze ar neticami lielu enerģijas jaudu.

Biogāzes vēsture

Pirmie pieminējumi, ko var redzēt par šo gāzi, datēti ar 1600. gadu, kad vairāki zinātnieki identificēja šo gāzi kā organisko vielu sadalīšanās procesā radušos gāzi.

Gadu gaitā, 1890. gadā, tas tika uzcelts pirmais biodigers, kur tiek ražota biogāze un tas bija Indijā. 1896. gadā ielu lampas Ekseterā, Anglijā, darbināja ar gāzi, kas savākta no fermentatoriem, kas raudzēja pilsētas kanalizācijas dūņas.

Kad beidzās divi pasaules kari, Eiropā sāka izplatīties tā sauktās biogāzes ražošanas rūpnīcas. Šajās rūpnīcās tika izveidota biogāze, lai to izmantotu tā laika automašīnās. Imhoff tvertnes ir pazīstamas kā tvertnes, kas spēj attīrīt notekūdeņus un fermentēt organiskās vielas, lai iegūtu biogāzi. Saražotā gāze tika izmantota rūpnīcu darbībai, pašvaldības transportlīdzekļiem, un dažās pilsētās tā tika ievadīta gāzes tīklā.

Biogāzes difūzija kavēja fosilā kurināmā vieglā pieejamība un veiktspēja un pēc 70. gadu enerģētikas krīzes visās pasaules valstīs atkal tika sākta biogāzes izpēte un attīstība, vairāk koncentrējoties uz Latīņamerikas valstīm.

Pēdējo 20 gadu laikā biogāzes attīstībai ir bijuši daudzi nozīmīgi sasniegumi, pateicoties atklājumiem par mikrobioloģisko un bioķīmisko procesu, kas tajā darbojas, un pateicoties mikroorganismu, kas iejaucas anaerobos apstākļos, uzvedības izpētei.

Kas ir bioloģiski gremošanas traucējumi?

Biodigesteri ir slēgtu, hermētisku un ūdensizturīgu konteineru veidi, kur tiek novietotas organiskās vielas, kurām ir atļauts sadalīties un radīt biogāzi. Bioloģiskais pārstrādes līdzeklis jābūt noslēgtam un hermētiskam lai anaerobās baktērijas varētu darboties un noārdīt organisko vielu. Metanogēnās baktērijas aug tikai vidē, kur nav skābekļa.

Šiem reaktoriem ir izmēri vairāk nekā 1.000 kubikmetru jaudas un tie darbojas mezofilās temperatūras apstākļos (no 20 līdz 40 grādiem) un termofiliem (vairāk nekā 40 grādiem).

Biogāze tiek iegūta arī no poligoniem, kur, aizpildot un aizverot organisko vielu slāņus, tiek radīta vide bez skābekļa, kurā metanogēnās baktērijas noārda organisko vielu un rada biogāzi, kas tiek iegūta caur vadošām caurulēm.

Bioloģiski šķīstošo produktu priekšrocības salīdzinājumā ar citām enerģijas ražošanas iekārtām ir tādas, ka tām ir maza ietekme uz vidi un tām nav vajadzīgs augsti kvalificēts personāls. Turklāt kā organisko vielu sadalīšanās blakusproduktu var iegūt organiskos mēslošanas līdzekļus, kurus atkārtoti izmanto kultūraugu mēslošanai lauksaimniecībā.

Vācija, Ķīna un Indija ir dažas no pioniervalstīm šāda veida tehnoloģiju ieviešanā. Latīņamerikā Brazīlija, Argentīna, Urugvaja un Bolīvija ir ievērojami progresējušas to iekļaušanā.

Biogāzes pielietošana šodien

Latīņamerikā biogāzi izmanto nogulsnes apstrādei Argentīnā. Koksne ir atlikums, kas rodas cukurniedru industrializācijā, un anaerobos apstākļos tas tiek noārdīts un rada biogāzi.

Bioloģiski šķīstošo organismu skaits pasaulē vēl nav pārāk noteicošs. Eiropā ir tikai 130 biodegrematori. Tomēr tas darbojas tāpat kā citu atjaunojamo enerģijas avotu, piemēram, saules un vēja, jomā, tas ir, kad tiek atklāta un attīstīta tehnoloģija, samazinās ražošanas izmaksas un uzlabojas biogāzes ražošanas uzticamība. Tāpēc tiek uzskatīts, ka nākotnē viņiem būs plašs attīstības lauks.

Biogāzes izmantošana lauku apvidos ir bijusi ļoti svarīga. Pirmais ir kalpojis enerģijas un organisko mēslošanas līdzekļu ražošanai lauksaimniekiem visnabadzīgākajos apgabalos, kuriem ir mazāk ienākumu un kuriem ir grūti piekļūt parastajiem enerģijas avotiem.

Lauku rajoniem ir izstrādāta tehnoloģija, kas cenšas panākt fermentus ar minimālām izmaksām un ar ērtu ekspluatāciju. Saražojamā enerģija nav tik liela kā pilsētās, tāpēc tā nav tik nosacīta, lai tās efektivitāte būtu augsta.

Vēl viena joma, kurai mūsdienās tiek izmantota biogāze Tas ir lauksaimniecības un agrorūpniecības nozarē. Biogāzes mērķis šajās nozarēs ir nodrošināt enerģiju un atrisināt nopietnās problēmas, ko rada piesārņojums. Ar biodegrematoriem organisko vielu piesārņojumu var labāk kontrolēt. Šiem biodegradatoriem ir lielāka efektivitāte, un to pielietošanai ir ne tikai lielas sākotnējās izmaksas, bet arī sarežģītākas uzturēšanas un ekspluatācijas sistēmas.

Nesenie sasniegumi koģenerācijas iekārtās ir ļāvuši efektīvāk izmantot saražoto gāzi, un nepārtrauktie fermentācijas paņēmienu sasniegumi nodrošina noturīgu attīstību šajā jomā.

Kad šāda veida tehnoloģija ir iestrādāta, produktiem, kas tiek novadīti pilsētu kanalizācijas tīklā, ir obligāti ir tikai organiski. Pretējā gadījumā var tikt ietekmēta fermentatoru darbība un apgrūtināta biogāzes ražošana. Tas ir noticis vairākās valstīs, un bioloģisko gremošanas sistēmu ir pamesti.

Ļoti plaši izplatīta prakse visā pasaulē ir sanitārijas poligons. Šīs prakses mērķis ir likvidēt lielos atkritumos lielās pilsētās un ar to, izmantojot mūsdienīgas metodes, ir iespējams iegūt un attīrīt radīto metāna gāzi, kas pirms vairākiem gadu desmitiem radīja nopietnas problēmas. Tādas problēmas kā veģetācijas nāve, kas atradās slimnīcu tuvumā, sliktas smakas un iespējami sprādzieni.

Biogāzes ieguves metožu attīstība ir ļāvusi daudzām pasaules pilsētām, piemēram, Santjago de Čīlei, izmantot biogāzi kā enerģijas avots dabasgāzes sadales tīklā pilsētu centros.

Biogāzei ir lielas cerības uz nākotni, jo tā ir atjaunojama, tīra enerģija, kas palīdz mazināt piesārņojumu un atkritumu apstrādes problēmas. Turklāt tas pozitīvi ietekmē lauksaimniecību, kā blakusproduktu dodot organiskos mēslošanas līdzekļus, kas palīdz produktu dzīves ciklā un kultūraugu auglībā.