Všetko, čo potrebujete vedieť o bioplyne

Existuje veľa obnoviteľných zdrojov energie, okrem tých, ktoré poznáme ako veterná, slnečná, geotermálna, hydraulická atď. Dnes sa chystáme analyzovať a dozvedieť sa o obnoviteľnom zdroji energie, ktorý možno nie je taký známy ako zvyšok, ale má veľkú moc. Reč je o bioplyne.

Bioplyn je silný plyn získavaný z organického odpadu. Okrem mnohých výhod je to forma čistej a obnoviteľnej energie. Chcete vedieť viac o bioplyne?

Vlastnosti bioplynu

Bioplyn je plyn, ktorý sa vytvára v prírodnom prostredí alebo v konkrétnych zariadeniach. Je produktom biodegradačných reakcií organických látok. Bežne sa vyrábajú na skládkach, pretože sa degraduje všetka uložená organická hmota. Keď je uvedená organická hmota vystavená vonkajším látkam, pôsobenie mikroorganizmov, ako sú metanogénne baktérie (baktérie, ktoré sa objavujú, keď nie je kyslík a živia sa plynným metánom), a ďalšie faktory ju degradujú.

V týchto prostrediach, kde neexistuje kyslík a tieto baktérie požierajú organické látky, sú ich odpadovými látkami plynný metán a CO2. Preto zloženie bioplynu je to zmes zložená zo 40% a 70% metánu a zvyšku CO2. Má tiež ďalšie malé podiely plynov, ako je vodík (H2), dusík (N2), kyslík (2) a sírovodík (H2S), nie sú však zásadné.

Ako sa vyrába bioplyn

Bioplyn sa vyrába anaeróbnym rozkladom a je veľmi užitočný na spracovanie biologicky rozložiteľného odpadu, pretože produkuje vysoko hodnotné palivo a vytvára odpadovú vodu, ktorú je možné použiť ako pôdny kondicionér alebo generický kompost.

S týmto plynom elektrická energia sa môže vyrábať rôznymi spôsobmi. Prvým je použitie turbín na pohyb plynu a výrobu elektriny. Ďalším je použitie plynu na výrobu tepla v peciach, kachliach, sušičkách, bojleroch alebo iných spaľovacích systémoch, ktoré plyn vyžadujú.

Pretože sa vyrába v dôsledku rozkladu organických látok, považuje sa za druh obnoviteľnej energie, ktorá je schopná nahradiť fosílne palivá. Pomocou neho môžete tiež získať energiu na varenie a kúrenie rovnako, ako funguje zemný plyn. Podobne je bioplyn pripojený k generátoru a vyrába elektrinu prostredníctvom spaľovacích motorov.

Energetický potenciál

Dá sa teda povedať, že bioplyn má taký potenciál, že nahradí fosílne palivá, je ten, že musí mať skutočne veľkú energetickú silu. S kubickým metrom bioplynu môže generovať až 6 hodín svetla. Generované svetlo môže dosiahnuť až 60 žiarovku. Môžete tiež prevádzkovať chladničku v kubíkoch jednu hodinu, inkubátor 30 minút a motor HP 2 hodiny.

Preto sa uvažuje s bioplynom silný plyn s neuveriteľnou energetickou kapacitou.

História bioplynu

Prvé zmienky o tomto plyne, ktoré možno vidieť, sa datujú do roku 1600, keď niekoľko vedcov označilo tento plyn ako plyn, ktorý pochádza z rozkladu organických látok.

V priebehu rokov, v roku 1890, bol postavený prvý bioplyn, pri ktorom sa vyrába bioplyn a bolo to v Indii. V roku 1896 boli pouličné lampy v anglickom Exeteri napájané plynom zhromaždeným z digestorov, ktoré fermentovali kal z kanalizácie mesta.

Po skončení dvoch svetových vojen sa v Európe začali rozširovať takzvané továrne na výrobu bioplynu. V týchto továrňach bol vyrobený bioplyn, ktorý sa používal vtedajších automobiloch. Imhoff nádrže sú známe ako nádrže schopné upravovať splaškové vody a fermentovať organické látky na výrobu bioplynu. Vyrobený plyn sa používal na prevádzku elektrární, na komunálne vozidlá a v niektorých mestách sa vtláčal do plynovej siete.

Difúzia bioplynu brzdil ľahký prístup a výkon fosílnych palív a po energetickej kríze v 70. rokoch sa výskum a vývoj bioplynu začal opäť vo všetkých krajinách sveta, viac sa zameriava na krajiny Latinskej Ameriky.

Za posledných 20 rokov zaznamenal vývoj bioplynu veľa dôležitých pokrokov vďaka objavom o mikrobiologickom a biochemickom procese, ktorý v ňom účinkuje, a vďaka skúmaniu správania mikroorganizmov, ktoré zasahujú v anaeróbnych podmienkach.

Čo sú to biodigestery?

Biodigestéry sú typy uzavretých, hermetických a vodotesných nádob, kde sú umiestnené organické látky a je im umožnené rozkladať sa a vytvárať bioplyn. Biodigester musia byť uzavreté a hermetické aby anaeróbne baktérie mohli pôsobiť a odbúravať organické látky. Metanogénne baktérie rastú iba v prostredí, kde nie je kyslík.

Tieto reaktory majú rozmery s kapacitou viac ako 1.000 XNUMX kubických metrov a pracujú v podmienkach mezofilných teplôt (20 až 40 stupňov) a teplomilných (viac ako 40 stupňov).

Bioplyn sa tiež extrahuje zo skládok, kde sa pri plnení a uzatváraní vrstiev organickej hmoty vytvára prostredie bez kyslíka, v ktorom metanogénne baktérie degradujú organickú hmotu a vytvárajú bioplyn, ktorý sa extrahuje vodivými rúrkami.

Výhody, ktoré majú biodestestéri oproti iným zariadeniam na výrobu energie, sú tie, že majú malý vplyv na životné prostredie a nevyžadujú vysoko kvalifikovaný personál. Okrem toho ako vedľajší produkt pri rozklade organických látok možno získať organické hnojivá, ktoré sa znovu používajú na hnojenie plodín v poľnohospodárstve.

Nemecko, Čína a India sú niektoré z priekopníckych krajín pri zavádzaní tohto typu technológie. V Latinskej Amerike dosiahli Brazília, Argentína, Uruguaj a Bolívia výrazný pokrok v začleňovaní.

Aplikácia bioplynu dnes

V Latinskej Amerike sa bioplyn používa na úpravu výpalkov v Argentíne. Destilácia je zvyšok, ktorý sa vyrába pri industrializácii cukrovej trstiny a za anaeróbnych podmienok sa odbúrava a vytvára bioplyn.

Počet biologických digestorov na svete ešte nie je príliš určujúci. V Európe existuje iba 130 biologických digestorov. Funguje to však ako oblasť iných obnoviteľných energií, ako je solárna a veterná energia, to znamená, že keď sa objaví a vyvinie technológia, znížia sa výrobné náklady a zvýši sa spoľahlivosť výroby bioplynu. Preto sa verí, že v budúcnosti budú mať široké pole rozvoja.

Aplikácia bioplynu vo vidieckych oblastiach bola veľmi dôležitá. Prvý z nich slúžil na výrobu energie a organických hnojív pre poľnohospodárov v najokrajovejších oblastiach, ktorí majú menší príjem a ťažký prístup k konvenčným zdrojom energie.

Pre vidiecke oblasti bola vyvinutá technológia, ktorá sa snaží dosiahnuť digestory s minimálnymi nákladmi a ľahkou prevádzkou. Energie, ktorú je potrebné vyrobiť, nie je toľko ako v mestských oblastiach, a preto nie je tak podmienené, aby bola jej účinnosť vysoká.

Ďalšia oblasť, pre ktorú sa dnes používa bioplyn Je to v poľnohospodárskom a agropriemyselnom sektore. Cieľom bioplynu v týchto odvetviach je dodávať energiu a riešiť vážne problémy spôsobené znečistením. Kontamináciu organických látok je možné lepšie kontrolovať pomocou biologických digestorov. Tieto biologické čistiace prostriedky majú vyššiu účinnosť a okrem vysokých počiatočných nákladov majú ich aplikácie aj zložitejšie systémy údržby a prevádzky.

Nedávne pokroky v kogeneračnom zariadení umožnili efektívnejšie využitie generovaného plynu a neustály pokrok vo fermentačných technikách zaisťuje trvalý rozvoj v tejto oblasti.

Po začlenení tohto typu technológie je povinné produkty, ktoré sa vypúšťajú do kanalizačnej siete miest sú výlučne ekologické. V opačnom prípade môže byť ovplyvnená činnosť digestorov a ťažká výroba bioplynu. Stalo sa tak vo viacerých krajinách a biodiverzity boli opustené.

Po celom svete je veľmi rozšírená prax na skládkach odpadu. Cieľom tejto praxe je eliminácia veľkého množstva odpadu vytváraného vo veľkých mestách a pomocou toho je pomocou moderných techník možné extrahovať a vyčistiť generovaný plynný metán, čo pred desiatkami rokov spôsobilo vážne problémy. Problémy ako odumieranie vegetácie, ktorá sa nachádzala v blízkosti nemocníc, nepríjemný zápach a možné výbuchy.

Pokrok v technikách extrakcie bioplynu umožnil mnohým mestám na svete, napríklad Santiago de Chile, využívať bioplyn ako zdroj energie v distribučnej sieti zemného plynu v mestských centrách.

Bioplyn má veľké očakávania do budúcnosti, pretože ide o obnoviteľnú a čistú energiu, ktorá pomáha zmierňovať problémy so znečistením a odpadom. Okrem toho pozitívne prispieva k poľnohospodárstvu a dáva ako vedľajší produkt organické hnojivá, ktoré pomáhajú v životnom cykle výrobkov a plodnosti plodín.