Биогаз, получаемый из органических материалов, таких как отходы животноводства и пищевые отходы , является результатом анаэробного сбраживания — процесса, осуществляемого бактериями, которые разлагают эти материалы в отсутствие кислорода. В результате образуется газовая смесь, состоящая преимущественно из метана и углекислого газа, которая служит жизнеспособным источником энергии.
Этот газ, получаемый из возобновляемых органических источников, классифицируется как экологически устойчивый источник энергии. Он имеет многогранное применение, включая отопление, приготовление пищи и выработку электроэнергии. Примечательно, что биогаз представляет собой более чистую альтернативу традиционным ископаемым видам топлива , поскольку его сжигание приводит к меньшему выбросу парниковых газов.
Биогазовая установка
Его производство происходит в специализированных анаэробных реакторах, обычно называемых биогазовыми установками , которые состоят из пяти основных компонентов:
- Входное отверстие для внесения органического вещества
- Камера брожения, где микроорганизмы способствуют образованию этого газа.
- Газохранилище для накопления вырабатываемого биогаза
- Выпускное отверстие для слива отработанного остатка.
- Выходная труба для извлечения добываемого газа
В эти погружные биореакторы подается органическое вещество, создавая среду с недостатком кислорода, идеальную для анаэробных микроорганизмов , которые разлагают материал и производят биогаз.
Полученный газ затем направляется в конкретные пункты назначения через выделенные выходные трубы.
Пользы
Полученный из различных органических источников, он питает разнообразные модели биогазовых установок, перерабатывающих бытовые, промышленные и сельскохозяйственные отходы . Он также используется в небольших системах для переработки отходов животноводства и пищевых отходов, являясь универсальным источником энергии для производства газа, электроэнергии, тепла и транспорта. Примечательно, что Швеция и Великобритания широко используют очищенный биогаз в транспортной и промышленной сферах, что демонстрирует расширение сферы применения биогазовых технологий.
Преимущества биогаза
1. Возобновляемый источник энергии: его производство основано на постоянно доступных органических материалах, таких как навоз, пищевые отходы и остатки урожая, что обеспечивает устойчивое снабжение ресурсами.
2. Экологичность: процесс анаэробного сбраживания при производстве ограничивает выбросы парниковых газов, при этом образующийся углекислый газ используется для нужд роста растений, тем самым поддерживая атмосферный баланс.
3. Надежность: В отличие от возобновляемых источников энергии , зависящих от погодных условий , производство биогаза остается стабильным независимо от внешних условий, обеспечивая бесперебойную работу.
4. Сокращение отходов: его производство позволяет предотвратить попадание органических отходов на свалки, тем самым снижая экологические проблемы, такие как неприятные запахи и загрязнение грунтовых вод.
5. Низкие капитальные вложения: Экономически эффективная технология производства этого газа позволяет создавать доступные установки, используя местные материалы для генерации газа и других энергетических применений.
6. Создание рабочих мест: Газовая промышленность способствовала созданию новых рабочих мест, особенно в сфере управления отходами и их образования, что приносит пользу сельским общинам по всему миру.
7. Контроль загрязнения воды: добыча газа снижает загрязнение воды за счет сокращения количества отходов, отправляемых на свалки, и предотвращения загрязнения подземных вод токсичными веществами.
8. Сокращение использования ископаемого топлива: Инвестиции в этот вид газа снижают зависимость от ископаемого топлива, что подтверждается примерами таких стран, как Индия и Китай, и способствуют созданию более чистого и устойчивого энергетического баланса.
9. Улучшение состояния окружающей среды: В населенных пунктах, где установлены биогазовые установки, улучшается управление отходами и санитарные условия, что приводит к общей чистоте окружающей среды.
10. Производство органических удобрений: Органические удобрения, являющиеся побочным продуктом производства биогаза, улучшают качество почвы и рост растений, сводя к минимуму использование вредных химических альтернатив.
11. Польза для здоровья: Заменяя дрова и уменьшая воздействие дыма, использование дров снижает риски для здоровья, особенно для женщин и детей, занятых домашними делами.
12. Содействие развитию экономики замкнутого цикла: при минимальных инвестициях и самодостаточной кухонной системе это способствует развитию экономики замкнутого цикла , особенно в сельской местности, используя материалы, полученные на кухне, для непрерывного производства.
Недостатки биогаза
1. Ограниченный технологический прогресс: В настоящее время добыча газа не использует эффективные технологии, что препятствует ее широкомасштабному внедрению и обуславливает зависимость от маломощных систем переработки биомассы.
2. Наличие примесей: Даже после очистки этот газ может содержать примеси, которые вызывают коррозию двигателей при использовании в качестве топлива, что приводит к увеличению затрат на техническое обслуживание.
3. Географические ограничения: его производство в основном подходит для регионов с обильными запасами сырья, что создает проблемы для широкого внедрения в городских районах.
4. Экономическая целесообразность: По сравнению с другими видами биотоплива , крупномасштабное производство биогаза экономически менее привлекательно, что приводит к ограничению инвестиций и возможностей для расширения.
5. Чувствительность к температуре: Оптимальная температура для бактерий, участвующих в производстве биогаза, составляет 37 °C, что в более холодных климатических условиях требует внешнего нагрева.
Обязательно к прочтению: Что такое биодизельное топливо?
