Tot ce trebuie să știți despre biogaz

Există numeroase surse de energie regenerabile, în afară de ceea ce noi știm ca eolian, solar, geotermic, hidraulic etc. Astăzi vom analiza și vom afla despre o sursă de energie regenerabilă, poate nu la fel de cunoscută ca restul, dar de mare putere. Este vorba despre biogaz.

Biogazul este un gaz puternic extras din deșeurile organice. În plus față de numeroasele sale beneficii, este o formă de energie curată și regenerabilă. Vrei să afli mai multe despre biogaz?

Caracteristicile biogazului

Biogazul este un gaz generat în medii naturale sau în dispozitive specifice. Este produsul reacțiilor de biodegradare a materiei organice. Sunt produse în mod obișnuit în depozitele de deșeuri pe măsură ce toată materia organică depusă se degradează. Atunci când respectiva materie organică este expusă agenților externi, acțiunea microorganismelor precum bacteriile metanogene (bacterii care apar atunci când nu există oxigen și se hrănesc cu gaz metan) și alți factori o degradează.

În aceste medii în care oxigenul nu există și aceste bacterii mănâncă materie organică, produsul lor rezidual este gazul metan și CO2. Prin urmare, compoziția biogazului este un amestec format din 40% și 70% metan și restul de CO2. De asemenea, are alte mici proporții de gaze precum hidrogenul (H2), azotul (N2), oxigenul (O2) și hidrogenul sulfurat (H2S), dar acestea nu sunt fundamentale.

Cum se produce biogazul

Biogazul este produs prin descompunere anaerobă și este foarte util pentru tratarea deșeurilor biodegradabile, deoarece produce un combustibil de mare valoare și generează un efluent care poate fi aplicat ca balsam pentru sol sau compost generic.

Cu acest gaz energia electrică poate fi generată în diferite moduri. Primul este să folosiți turbine pentru a muta gazul și a genera electricitate. O alta este utilizarea gazului pentru a genera căldură în cuptoare, sobe, uscătoare, cazane sau alte sisteme de ardere care necesită gaz.

Deoarece este generată ca urmare a descompunerii materiei organice, este considerată un tip de energie regenerabilă care este capabilă să înlocuiască combustibilii fosili. Cu el puteți obține, de asemenea, energie pentru gătit și încălzire la fel cum funcționează gazul natural. În mod similar, biogazul este conectat la un generator și creează electricitate prin motoare cu ardere internă.

Potențial energetic

Astfel, se poate spune că biogazul are un potențial atât de mare încât să înlocuiască combustibilii fosili se datorează faptului că trebuie să aibă într-adevăr o mare putere energetică. Cu un metru cub de biogaz poate genera până la 6 ore de lumină. Lumina generată poate ajunge până la același cu un bec de 60 de wați. De asemenea, puteți rula un frigider de metri cubi timp de o oră, un incubator timp de 30 de minute și un motor HP timp de 2 ore.

Prin urmare, se ia în considerare biogazul un gaz puternic cu o capacitate energetică incredibilă.

Istoria biogazului

Primele mențiuni care pot fi observate despre acest gaz datează din anul 1600, când mai mulți oameni de știință au identificat acest gaz ca fiind cel care provine din descompunerea materiei organice.

De-a lungul anilor, în 1890, a fost construit primul biodigestor în care se produce biogaz și a fost în India. În 1896, lămpile de stradă din Exeter, Anglia, erau alimentate cu gaz colectat din digestoare care fermentau nămolul de la canalizarea orașului.

Când s-au încheiat cele două războaie mondiale, așa-numitele fabrici producătoare de biogaz au început să se răspândească în Europa. În aceste fabrici biogazul a fost creat pentru a fi utilizat în automobilele vremii. Rezervoarele Imhoff sunt cunoscute ca fiind capabile să trateze apele de canalizare și să fermenteze materia organică pentru a produce biogaz. Gazul generat a fost utilizat pentru funcționarea centralelor, pentru vehiculele municipale, iar în unele orașe a fost injectat în rețeaua de gaze.

Difuzia biogazului a fost îngreunată de accesul ușor și performanța combustibililor fosili și, după criza energetică din anii 70, cercetarea și dezvoltarea biogazului au fost reluate în toate țările lumii, fiind mai concentrate asupra țărilor din America Latină.

În ultimii 20 de ani, dezvoltarea biogazului a avut multe progrese importante datorită descoperirilor despre procesul microbiologic și biochimic care acționează în el și datorită investigației comportamentului microorganismelor care intervin în condiții anaerobe.

Ce sunt biodigestorii?

Biodigestorii sunt tipuri de containere închise, ermetice și impermeabile în care materia organică este plasată și lăsată să se descompună și să genereze biogaz. Biodigestorul trebuie să fie închis și ermetic astfel încât bacteriile anaerobe să poată acționa și să degradeze materia organică. Bacteriile metanogene cresc numai în medii în care nu există oxigen.

Aceste reactoare au dimensiuni de peste 1.000 de metri cubi de capacitate și funcționează în condiții de temperaturi mezofile (între 20 și 40 de grade) și termofile (mai mult de 40 de grade).

Biogazul este, de asemenea, extras din depozitele de deșeuri unde, pe măsură ce straturile de materie organică sunt umplute și închise, se creează medii fără oxigen în care bacteriile metanogene degradează materia organică și generează biogaz care este extras prin tuburi conductoare.

Avantajele pe care biodigestorii le au față de alte instalații de generare a energiei este că au un impact scăzut asupra mediului și nu necesită personal înalt calificat. În plus, ca produs secundar al descompunerii materiei organice, se pot obține îngrășăminte organice care sunt refolosite pentru fertilizarea culturilor în agricultură.

Germania, China și India sunt unele dintre țările pioniere în introducerea acestui tip de tehnologie. În America Latină, Brazilia, Argentina, Uruguay și Bolivia au înregistrat progrese semnificative în ceea ce privește includerea lor.

Aplicația de biogaz astăzi

În America Latină, biogazul este utilizat pentru tratarea stalpului în Argentina. Stalpul este reziduul produs în industrializarea trestiei de zahăr și în condiții anaerobe este degradat și generează biogaz.

Numărul biodigestorilor din lume nu este încă prea determinant. În Europa există doar 130 de biodigestori. Cu toate acestea, acest lucru funcționează ca domeniul altor energii regenerabile, cum ar fi solara și eoliană, adică, pe măsură ce tehnologia este descoperită și dezvoltată, costurile de producție scad și fiabilitatea generării de biogaz se îmbunătățește. Prin urmare, se crede că vor avea un domeniu larg de dezvoltare în viitor.

Aplicarea biogazului în zonele rurale a fost foarte importantă. Primul a servit la generarea de energie și îngrășăminte organice pentru fermierii din zonele cele mai marginale care au venituri mai mici și acces dificil la sursele convenționale de energie.

Pentru zonele rurale, a fost dezvoltată tehnologia care urmărește realizarea digestoarelor cu un cost minim și cu o întreținere ușoară de operat. Energia care trebuie produsă nu este la fel de mare ca în zonele urbane, prin urmare nu este atât de condiționată încât eficiența sa să fie ridicată.

Un alt domeniu pentru care biogazul este folosit astăzi Se află în sectorul agricol și agroindustrial. Obiectivul biogazului în aceste sectoare este de a furniza energie și de a rezolva problemele grave cauzate de poluare. Cu biodigestorii, contaminarea materiei organice poate fi mai bine controlată. Acești biodigestori au o eficiență mai mare, iar aplicarea lor, pe lângă costurile inițiale ridicate, are sisteme de întreținere și operare mai complexe.

Progresele recente în echipamentele de cogenerare au permis o utilizare mai eficientă a gazului generat, iar progresele continue în tehnicile de fermentare asigură o dezvoltare susținută în acest domeniu.

Atunci când acest tip de tehnologie este încorporat, este obligatoriu ca produsele care sunt evacuate în rețeaua de canalizare a orașelor sunt exclusiv organice. În caz contrar, funcționarea digestoarelor poate fi afectată și producția de biogaz dificilă. Acest lucru s-a întâmplat în mai multe țări și biodigestorii au fost abandonați.

O practică foarte răspândită în întreaga lume este cea a depozitului de deșeuri sanitare. Scopul acestei practici este aceea de a elimina cantitățile mari de deșeuri generate în orașele mari și cu aceasta, cu tehnici moderne, este posibil să se extragă și să se purifice gazul metan care este generat și că acum zeci de ani acest lucru a generat probleme serioase. Probleme precum moartea vegetației din zonele din apropierea spitalelor, mirosurile urât și posibilele explozii.

Progresul tehnicilor de extracție a biogazului a permis multor orașe din lume, precum Santiago de Chile, să folosească biogaz ca sursă de energie în rețeaua de distribuție a gazelor naturale în centrele urbane.

Biogazul are mari așteptări pentru viitor, deoarece este o energie regenerabilă, curată, care ajută la atenuarea poluării și a problemelor de tratare a deșeurilor. În plus, contribuie pozitiv la agricultură, oferind ca produs secundar îngrășăminte organice care ajută la ciclul de viață al produselor și la fertilitatea culturilor.