Biogaz, wytwarzany z materiałów organicznych, takich jak odchody zwierzęce i resztki jedzenia , powstaje w wyniku fermentacji beztlenowej – procesu wspomaganego przez bakterie, które rozkładają te materiały bez dostępu tlenu. W rezultacie powstaje mieszanina gazów składająca się głównie z metanu i dwutlenku węgla, która stanowi cenne źródło energii.
Pozyskiwany z odnawialnych źródeł organicznych, gaz ten jest klasyfikowany jako zrównoważone źródło energii. Jego wszechstronne zastosowania obejmują ogrzewanie, gotowanie i wytwarzanie energii elektrycznej. Co istotne, biogaz stanowi czystszą alternatywę dla konwencjonalnych paliw kopalnych , ponieważ jego spalanie powoduje mniejszą emisję gazów cieplarnianych.
Zakład biogazowy
Jego produkcja odbywa się w specjalistycznych bioreaktorach beztlenowych, powszechnie zwanych biogazowniami , składających się z pięciu zasadniczych komponentów:
- Wlot gnojowicy służący do wprowadzania materii organicznej
- Komora fermentacyjna, w której mikroorganizmy ułatwiają produkcję tego gazu
- Zbiornik magazynowy gazu służący do gromadzenia wytworzonego biogazu
- Wylot szlamu do odprowadzania zużytych pozostałości
- Rura wylotowa służąca do wydobycia wyprodukowanego gazu
Do tych zanurzonych reaktorów wprowadza się materię organiczną, co tworzy środowisko pozbawione tlenu, idealne dla beztlenowych mikroorganizmów, które rozkładają materiał i wytwarzają biogaz.
Powstały gaz jest następnie kierowany do określonych miejsc poprzez wyznaczone rury wyjściowe.
Używa
Pozyskiwany z różnych źródeł organicznych, zasila różnorodne modele biogazowni przetwarzających odpady komunalne, przemysłowe i rolnicze . Zasila małe systemy przetwarzania odpadów zwierzęcych i spożywczych, stanowiąc wszechstronne źródło energii dla gazu, energii elektrycznej, ciepła i transportu. Warto zauważyć, że Szwecja i Wielka Brytania wykorzystują rafinowany biogaz do szerokiego zakresu zastosowań w transporcie i przemyśle, co pokazuje rosnący zasięg technologii biogazowej.
Zalety biogazu
1. Odnawialne źródła energii: Jej produkcja opiera się na stale dostępnych materiałach organicznych, takich jak obornik, resztki jedzenia i resztki pożniwne, co zapewnia stałe dostawy zasobów.
2. Przyjazny dla środowiska: Proces fermentacji beztlenowej stosowany w procesie produkcji ogranicza emisję gazów cieplarnianych, a powstający dwutlenek węgla zaspokaja potrzeby wzrostu roślin, dzięki czemu utrzymuje równowagę atmosferyczną.
3. Niezawodność: W przeciwieństwie do odnawialnych źródeł energii zależnych od pogody , produkcja biogazu pozostaje stabilna bez względu na warunki zewnętrzne, co gwarantuje nieprzerwaną pracę.
4. Redukcja odpadów: Produkcja tego produktu ogranicza ilość odpadów organicznych trafiających na wysypiska śmieci, co pozwala ograniczyć problemy środowiskowe, takie jak szkodliwe zapachy i zanieczyszczenie wód gruntowych.
5. Niskie nakłady inwestycyjne: Ekonomiczna technologia wykorzystywana w produkcji tego gazu umożliwia tworzenie niedrogich instalacji, wykorzystujących lokalnie dostępne materiały do wytwarzania gazu i innych zastosowań energetycznych.
6. Tworzenie miejsc pracy: Przemysł gazowy stworzył nowe możliwości zatrudnienia, zwłaszcza w obszarze gospodarki odpadami i ich wytwarzania, co przyniosło korzyści społecznościom wiejskim na całym świecie.
7. Kontrola zanieczyszczenia wody: Produkcja gazu łagodzi zanieczyszczenie wody poprzez redukcję odpadów trafiających na wysypiska śmieci, zapobiegając zanieczyszczeniu źródeł wód gruntowych materiałami toksycznymi.
8. Ograniczenie zużycia paliw kopalnych: Inwestowanie w ten gaz zmniejsza zależność od paliw kopalnych, czego przykładem są takie kraje jak Indie i Chiny, przyczyniając się do czystszego i bardziej zrównoważonego miksu energetycznego.
9. Poprawa stanu środowiska: Społeczności posiadające zakłady biogazowe cieszą się lepszym zarządzaniem odpadami i lepszymi warunkami sanitarnymi, co przekłada się na ogólną czystość środowiska.
10. Produkcja nawozów organicznych: Produktem ubocznym produkcji biogazu są nawozy organiczne, które poprawiają jakość gleby i wzrost roślin, jednocześnie minimalizując stosowanie szkodliwych alternatywnych środków chemicznych.
11. Korzyści zdrowotne: Zastępując drewno opałowe i ograniczając narażenie na dym, jego stosowanie zmniejsza ryzyko zdrowotne, zwłaszcza u kobiet i dzieci wykonujących prace domowe.
12. Promocja gospodarki o obiegu zamkniętym: Przy minimalnych inwestycjach i samowystarczalnym systemie kuchennym promujemy gospodarkę o obiegu zamkniętym , szczególnie na obszarach wiejskich, wykorzystując materiały pochodzące z kuchni do ciągłej produkcji.
Wady biogazu
1. Ograniczony postęp technologiczny: Obecna produkcja gazu odbywa się z pominięciem wydajnej technologii, co utrudnia wdrażanie na szeroką skalę i wymusza konieczność stosowania systemów biomasowych o niskiej wydajności.
2. Obecność zanieczyszczeń: Nawet po rafinacji gaz ten może zawierać zanieczyszczenia, które powodują korozję silników, gdy są stosowane jako paliwo, co prowadzi do wzrostu kosztów konserwacji.
3. Ograniczenia geograficzne: Produkcja tego typu jest dostosowana przede wszystkim do potrzeb regionów o dużej dostępności surowców, co utrudnia jej powszechne wdrożenie na obszarach miejskich.
4. Opłacalność ekonomiczna: W porównaniu z innymi biopaliwami , produkcja biogazu na dużą skalę jest mniej atrakcyjna ekonomicznie, co skutkuje ograniczonymi inwestycjami i możliwościami ekspansji.
5. Wrażliwość na temperaturę: Optymalna temperatura wymagana dla bakterii biorących udział w produkcji biogazu wynosi 37°C, dlatego w chłodniejszym klimacie konieczne jest zewnętrzne ogrzewanie.
Koniecznie przeczytaj: Czym jest biodiesel?
