ทุกสิ่งที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับก๊าซชีวภาพ

มีแหล่งพลังงานหมุนเวียนมากมายนอกเหนือจากสิ่งที่เรารู้จักเช่นลมแสงอาทิตย์ความร้อนใต้พิภพไฮดรอลิก ฯลฯ วันนี้เราจะมาวิเคราะห์และเรียนรู้เกี่ยวกับแหล่งพลังงานหมุนเวียนซึ่งอาจจะไม่เป็นที่รู้จักกันดีในฐานะแหล่งที่เหลือ แต่มีพลังมหาศาล มันเกี่ยวกับก๊าซชีวภาพ

ก๊าซชีวภาพเป็นก๊าซที่มีประสิทธิภาพซึ่งสกัดจากขยะอินทรีย์ นอกจากประโยชน์มากมายแล้วยังเป็นรูปแบบหนึ่งของพลังงานสะอาดและพลังงานหมุนเวียน คุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับก๊าซชีวภาพหรือไม่?

ลักษณะของก๊าซชีวภาพ

ก๊าซชีวภาพเป็นก๊าซที่เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติหรือในอุปกรณ์เฉพาะ เป็นผลจากปฏิกิริยาการย่อยสลายทางชีวภาพของสารอินทรีย์ โดยทั่วไปจะผลิตในหลุมฝังกลบเนื่องจากสารอินทรีย์ที่สะสมอยู่ทั้งหมดจะย่อยสลาย เมื่อกล่าวว่าสารอินทรีย์สัมผัสกับสารภายนอกการกระทำของจุลินทรีย์เช่นเมทาโนเจนิกแบคทีเรีย (แบคทีเรียที่ปรากฏเมื่อไม่มีออกซิเจนและกินก๊าซมีเธน) และปัจจัยอื่น ๆ จะย่อยสลาย

ในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีออกซิเจนและแบคทีเรียเหล่านี้กินอินทรียวัตถุของเสียคือก๊าซมีเธนและ CO2 ดังนั้นองค์ประกอบของก๊าซชีวภาพ เป็นส่วนผสมที่ประกอบด้วยมีเธน 40% และ 70% และ CO2 ที่เหลือ. นอกจากนี้ยังมีก๊าซในสัดส่วนเล็กน้อยเช่นไฮโดรเจน (H2) ไนโตรเจน (N2) ออกซิเจน (O2) และไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) แต่ไม่ได้เป็นพื้นฐาน

วิธีการผลิตก๊าซชีวภาพ

ก๊าซชีวภาพเกิดจากการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนและมีประโยชน์อย่างมากในการบำบัดของเสียที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพเนื่องจากผลิตเชื้อเพลิงที่มีมูลค่าสูงและสร้างน้ำทิ้งที่สามารถนำไปใช้เป็นสารปรับสภาพดินหรือปุ๋ยหมักทั่วไปได้

ด้วยก๊าซนี้ พลังงานไฟฟ้าสามารถสร้างได้หลายวิธี ประการแรกคือการใช้กังหันเพื่อเคลื่อนย้ายก๊าซและผลิตกระแสไฟฟ้า อีกประการหนึ่งคือการใช้ก๊าซเพื่อสร้างความร้อนในเตาอบเตาอบเครื่องอบหม้อไอน้ำหรือระบบเผาไหม้อื่น ๆ ที่ต้องใช้ก๊าซ

เนื่องจากมันถูกสร้างขึ้นจากการย่อยสลายสารอินทรีย์จึงถือว่าเป็นพลังงานหมุนเวียนประเภทหนึ่งที่สามารถทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลได้ ด้วยวิธีนี้คุณยังสามารถได้รับพลังงานสำหรับการปรุงอาหารและความร้อนเช่นเดียวกับก๊าซธรรมชาติ ในทำนองเดียวกันก๊าซชีวภาพเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและสร้างกระแสไฟฟ้าผ่านเครื่องยนต์สันดาปภายใน

ศักยภาพพลังงาน

ดังนั้นจึงกล่าวได้ว่าก๊าซชีวภาพมีศักยภาพในการทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลได้นั้นเป็นเพราะต้องมีพลังงานมหาศาลจริงๆ ด้วยก๊าซชีวภาพหนึ่งลูกบาศก์เมตร สามารถสร้างแสงได้นานถึง 6 ชั่วโมง แสงที่สร้างขึ้นสามารถเข้าถึงได้เท่ากับหลอดไฟ 60 วัตต์ คุณยังสามารถใช้ตู้เย็นลูกบาศก์เมตรเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมงตู้อบ 30 นาทีและมอเตอร์ HP เป็นเวลา 2 ชั่วโมง

ดังนั้นก๊าซชีวภาพจึงถือเป็น ก๊าซทรงพลังที่มีความจุพลังงานที่น่าทึ่ง

ประวัติก๊าซชีวภาพ

การกล่าวถึงครั้งแรกที่สามารถเห็นได้ของก๊าซนี้ย้อนกลับไปในปี 1600 เมื่อนักวิทยาศาสตร์หลายคนระบุว่าก๊าซนี้เป็นก๊าซที่มาจากการสลายตัวของสารอินทรีย์

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาในปีพ. ศ. 1890 ได้มีการสร้าง ไบโอไดเจสเตอร์ตัวแรกที่ผลิตก๊าซชีวภาพ และมันอยู่ในอินเดีย ในปีพ. ศ. 1896 โคมไฟถนนในเมืองเอ็กซิเตอร์ประเทศอังกฤษใช้พลังงานจากก๊าซที่เก็บจากเครื่องย่อยที่หมักกากตะกอนจากท่อระบายน้ำของเมือง

เมื่อสงครามโลกทั้งสองสิ้นสุดลงโรงงานผลิตก๊าซชีวภาพที่เรียกว่าเริ่มแพร่กระจายในยุโรป ก๊าซชีวภาพในโรงงานเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้ในรถยนต์ในยุคนั้น ถังอิมฮอฟเป็นที่รู้จักกันในนามถังบำบัดน้ำเสียและหมักอินทรียวัตถุเพื่อผลิตก๊าซชีวภาพ ก๊าซที่ถูกสร้างขึ้นนั้นใช้สำหรับการทำงานของโรงงานสำหรับยานพาหนะของเทศบาลและในบางเมืองจะถูกฉีดเข้าไปในเครือข่ายก๊าซ

การแพร่ก๊าซชีวภาพ ถูกขัดขวางโดยการเข้าถึงและประสิทธิภาพของเชื้อเพลิงฟอสซิลที่ง่ายดาย และหลังจากวิกฤตพลังงานในช่วงทศวรรษที่ 70 การวิจัยและพัฒนาก๊าซชีวภาพได้เริ่มขึ้นอีกครั้งในทุกประเทศทั่วโลกโดยให้ความสำคัญกับประเทศในละตินอเมริกามากขึ้น

ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมาการพัฒนาก๊าซชีวภาพมีความก้าวหน้าที่สำคัญมากมายเนื่องจากการค้นพบเกี่ยวกับกระบวนการทางจุลชีววิทยาและชีวเคมีที่ทำหน้าที่ในนั้นและต้องขอบคุณการตรวจสอบพฤติกรรมของจุลินทรีย์ที่เข้ามาแทรกแซงในสภาวะไร้ออกซิเจน

biodigesters คืออะไร?

ไบโอไดเจสเตอร์เป็นภาชนะที่ปิดสนิทและปิดสนิทและกันน้ำได้ซึ่งสารอินทรีย์ถูกวางไว้และได้รับอนุญาตให้ย่อยสลายและสร้างก๊าซชีวภาพ biodigester ต้องปิดและปิดสนิท เพื่อให้แบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนสามารถทำหน้าที่ย่อยสลายสารอินทรีย์ได้ แบคทีเรียเมทาโนเจนิกเติบโตได้เฉพาะในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีออกซิเจน

เครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้มีขนาด ความจุมากกว่า 1.000 ลูกบาศก์เมตร และทำงานในสภาวะอุณหภูมิเมโซฟิลิก (ระหว่าง 20 ถึง 40 องศา) และเทอร์โมฟิลิก (มากกว่า 40 องศา)

ก๊าซชีวภาพยังถูกสกัดจากหลุมฝังกลบซึ่งในขณะที่ชั้นของสารอินทรีย์ถูกเติมและปิดสภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจนจะถูกสร้างขึ้นซึ่งแบคทีเรียที่มีเมทาโนเจนิกกำลังย่อยสลายสารอินทรีย์และสร้างก๊าซชีวภาพที่สกัดผ่านท่อที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า

ข้อดีที่ไบโอไดเจสเตอร์มีเหนือสิ่งอำนวยความสะดวกอื่น ๆ คือมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมต่ำและไม่ต้องการบุคลากรที่มีคุณภาพ นอกจากนี้ในฐานะที่เป็นผลพลอยได้จากการย่อยสลายอินทรียวัตถุสามารถหาปุ๋ยอินทรีย์ที่นำกลับมาใช้ใหม่เพื่อเป็นปุ๋ยพืชในการเกษตรได้

เยอรมนีจีนและอินเดียเป็นประเทศผู้บุกเบิกในการนำเสนอเทคโนโลยีประเภทนี้ ในละตินอเมริกาบราซิลอาร์เจนตินาอุรุกวัยและโบลิเวียแสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าที่สำคัญในการรวมเข้าไว้ด้วยกัน

แอปพลิเคชั่นก๊าซชีวภาพวันนี้

ในละตินอเมริกาก๊าซชีวภาพถูกใช้ในการบำบัดน้ำเสียในอาร์เจนตินา Stillage เป็นกากที่เกิดจากอุตสาหกรรมอ้อยและภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจนจะถูกย่อยสลายและสร้างก๊าซชีวภาพ

จำนวนไบโอไดเจสเตอร์ในโลกยังไม่ได้กำหนดเกินไป ในยุโรปมีไบโอไดเจสเตอร์เพียง 130 ตัว อย่างไรก็ตามการทำงานนี้เหมือนกับพลังงานหมุนเวียนอื่น ๆ เช่นแสงอาทิตย์และลมกล่าวคือเมื่อมีการค้นพบและพัฒนาเทคโนโลยีต้นทุนการผลิตก็ลดลงและความน่าเชื่อถือของการสร้างก๊าซชีวภาพจะดีขึ้น ดังนั้นจึงเชื่อว่าพวกเขาจะมีการพัฒนาในวงกว้างในอนาคต

การประยุกต์ใช้ก๊าซชีวภาพในพื้นที่ชนบทมีความสำคัญมาก ครั้งแรกทำหน้าที่สร้างพลังงานและปุ๋ยอินทรีย์ให้กับเกษตรกรในพื้นที่ชายขอบส่วนใหญ่ที่มีรายได้น้อยและเข้าถึงแหล่งพลังงานทั่วไปได้ยาก

สำหรับพื้นที่ชนบทเทคโนโลยีได้รับการพัฒนาเพื่อให้ได้เครื่องย่อยโดยมีต้นทุนขั้นต่ำและมีการบำรุงรักษาที่ง่ายต่อการใช้งาน พลังงานที่ต้องผลิตไม่มากเท่าในเขตเมืองดังนั้นจึงไม่มีเงื่อนไขว่าประสิทธิภาพจะสูง

อีกพื้นที่หนึ่งที่ใช้ก๊าซชีวภาพในปัจจุบัน อยู่ในภาคเกษตรและอุตสาหกรรมเกษตร วัตถุประสงค์ของก๊าซชีวภาพในภาคส่วนเหล่านี้คือการให้พลังงานและแก้ปัญหาร้ายแรงที่เกิดจากมลพิษ ด้วยไบโอไดเจสเตอร์จะทำให้สามารถควบคุมการปนเปื้อนของสารอินทรีย์ได้ดีขึ้น ไบโอไดเจสเตอร์เหล่านี้มีประสิทธิภาพมากขึ้นและการใช้งานนอกจากจะมีต้นทุนเริ่มต้นที่สูงแล้วยังมีระบบการบำรุงรักษาและการทำงานที่ซับซ้อนมากขึ้น

ความก้าวหน้าล่าสุดในอุปกรณ์โคเจนเนอเรชั่นทำให้สามารถใช้ก๊าซที่สร้างขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องในเทคนิคการหมักทำให้มั่นใจได้ว่าการพัฒนาที่ยั่งยืนในสาขานี้

เมื่อรวมเทคโนโลยีประเภทนี้จำเป็นต้องนำผลิตภัณฑ์ที่ระบายออกสู่เครือข่ายท่อระบายน้ำทิ้ง เป็นสารอินทรีย์โดยเฉพาะ. มิฉะนั้นการทำงานของเครื่องย่อยอาจได้รับผลกระทบและการผลิตก๊าซชีวภาพทำได้ยาก สิ่งนี้เกิดขึ้นในหลายประเทศและเครื่องย่อยสลายทางชีวภาพถูกละทิ้ง

แนวทางปฏิบัติที่แพร่หลายไปทั่วโลกคือการฝังกลบอย่างถูกสุขลักษณะ เป้าหมายของการปฏิบัตินี้คือ นั่นคือการกำจัดขยะจำนวนมากที่เกิดขึ้นในเมืองใหญ่ และด้วยเทคนิคที่ทันสมัยทำให้สามารถสกัดและชำระก๊าซมีเธนที่เกิดขึ้นได้และเมื่อหลายสิบปีก่อนสิ่งนี้ก่อให้เกิดปัญหาร้ายแรง ปัญหาต่างๆเช่นการตายของพืชที่อยู่ในพื้นที่ใกล้โรงพยาบาลกลิ่นเหม็นและการระเบิดที่อาจเกิดขึ้น

ความก้าวหน้าของเทคนิคการสกัดก๊าซชีวภาพทำให้หลายเมืองในโลกเช่น Santiago de Chile ใช้ก๊าซชีวภาพ เป็นแหล่งพลังงานในเครือข่ายการจ่ายก๊าซธรรมชาติ ในใจกลางเมือง

ก๊าซชีวภาพมีความคาดหวังอย่างมากสำหรับอนาคตเนื่องจากเป็นพลังงานสะอาดหมุนเวียนที่ช่วยบรรเทาปัญหามลพิษและการบำบัดของเสีย นอกจากนี้ยังมีส่วนช่วยในเชิงบวกต่อการเกษตรโดยให้เป็นปุ๋ยอินทรีย์ที่เป็นผลพลอยได้ที่ช่วยในวงจรชีวิตของผลิตภัณฑ์และความอุดมสมบูรณ์ของพืช