Νέα

Βιοαέριο: τι είναι και πώς μετατρέπεται σε ενέργεια

Το βιοαέριο θεωρείται εναλλακτική λύση για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας αντί του φυσικού αερίου

Βιοαέριο

Εικόνα από τον Jan Nijman από το Pixabay

Το βιοαέριο είναι το αέριο που παράγεται από την αποσύνθεση οργανικής ύλης (οργανικά απόβλητα) από βακτήρια. Στην παραγωγή ενέργειας από βιοαέριο, η χημική ενέργεια του αερίου μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια μέσω μιας διαδικασίας ελεγχόμενης καύσης. Αυτή η μηχανική ενέργεια ενεργοποιεί μια γεννήτρια που παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Το βιοαέριο μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε λέβητες μέσω άμεσης καύσης για συμπαραγωγή ενέργειας.

Υπάρχουν τρεις διαδρομές για να χρησιμοποιήσετε τη βιομάζα ως πηγή ενέργειας. Η πρώτη είναι μέσω άμεσης καύσης, η δεύτερη είναι η αεριοποίηση και η τρίτη αφορά την αναπαραγωγή της φυσικής διαδικασίας στην οποία η δράση μικροοργανισμών σε ένα αναερόβιο περιβάλλον παράγει την αποσύνθεση της οργανικής ύλης και, κατά συνέπεια, εκπέμπει βιοαέριο. Ανακαλύφθηκε τον 17ο αιώνα, το βιοαέριο άρχισε να θεωρείται πηγή ενέργειας από μια παρουσίαση που έκανε ο Louis Pasteur τον 19ο αιώνα, στην οποία έγινε η επίδειξη της παραγωγής βιοαερίου μέσω μείγματος κοπριάς και νερού.

Στα τέλη του 19ου αιώνα, το βιοαέριο άρχισε να συλλέγεται σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων στην Αγγλία και, τη δεκαετία του 1940, άρχισε να χρησιμοποιείται από κοπριά ζώων σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας στην Ινδία. Από τότε, η αναερόβια διαδικασία εξελίχθηκε και επεκτάθηκε για την επεξεργασία γεωργικών και βιομηχανικών αποβλήτων.

Η αεριοποίηση αποτελείται από θερμοχημικές αντιδράσεις που περιλαμβάνουν ένα στερεό καύσιμο παρουσία αέρα ή οξυγόνου (σε ελάχιστη ποσότητα καύσης) και υδρατμών (που σχηματίζουν αέρια) για χρήση ως θερμική ή ηλεκτρική ενέργεια, για τη σύνθεση χημικών και για την παραγωγή υγρών καυσίμων. Η αναερόβια χώνευση συμβαίνει φυσικά σε πολλά οικοσυστήματα, όπως υδρόβια ιζήματα σε λίμνες γλυκού ή αλμυρού νερού.

Οι αναερόβιοι αντιδραστήρες, που μοιάζουν με μονάδα βιοαερίου, επιδιώκουν την αναπαραγωγή φυσικών συνθηκών δημιουργώντας τεχνητά οικοσυστήματα μέσω δεξαμενών αναερόβιου αντιδραστήρα και η αρχική τους χρήση είναι η επεξεργασία ημι-στερεών αποβλήτων, όπως κοπριά ζώων, οικιακά απόβλητα και λάσπη από επεξεργασία λυμάτων. Συνήθως, το βιοαέριο αποτελείται από 60% μεθάνιο, 35% διοξείδιο του άνθρακα και 5% ένα μείγμα υδρογόνου, αζώτου, αμμωνίας, υδρόθειου, μονοξειδίου του άνθρακα, αμινών και οξυγόνου.

Χρήση βιοαερίου από χώρους υγειονομικής ταφής

Η τελική διάθεση στερεών αποβλήτων είναι ένα από τα κύρια περιβαλλοντικά προβλήματα στα αστικά κέντρα, των οποίων οι διοικήσεις καταλήγουν σε χώρους υγειονομικής ταφής. Η υγειονομική ταφή των αποβλήτων οδηγεί στην παραγωγή βιοαερίου. Η κατανομή της συγκέντρωσης αυτών των αερίων ποικίλλει ανάλογα με τον χώρο υγειονομικής ταφής και ανάλογα με τη σύνθεση, την ηλικία και την υγρασία των αποβλήτων.

Η παραγωγή βιοαερίου στους χώρους υγειονομικής ταφής ξεκινά συνήθως μετά τους πρώτους τρεις μήνες μετά τη διαθεσιμότητα και μπορεί να συνεχιστεί για περίοδο 30 ετών και άνω. Επειδή περιέχει υψηλή συγκέντρωση μεθανίου, το βιοαέριο πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά τον υπολογισμό των αερίων του θερμοκηπίου. Σύμφωνα με την έκθεση της Διακυβερνητικής Ομάδας για την Κλιματική Αλλαγή (IPCC), οι εκπομπές μεθανίου από τους χώρους υγειονομικής ταφής κυμαίνονται μεταξύ 20 teragrams ετησίως (Tg / έτος) και 70 Tg / έτος, πράγμα που δείχνει ότι οι χώροι υγειονομικής ταφής είναι υπεύθυνοι για την παραγωγή 6 % έως 20% των συνολικών εκπομπών μεθανίου ανά έτος, παγκοσμίως.

Η χρήση βιοαερίου μπορεί να γίνει με την εγκατάσταση αποχετεύσεων που φτάνουν σε όλα τα στρώματα αποβλήτων. Η στεγανοποίηση της βάσης υγειονομικής ταφής και του καλύμματος είναι ένα μέτρο που συμβάλλει τόσο στη συνεργασία με τη διαδικασία υποβάθμισης της οργανικής ύλης, στην αύξηση της παραγωγής βιοαερίου, όσο και στην αποφυγή μόλυνσης του εδάφους και των υπόγειων υδάτων στην περιοχή.

Το σύστημα εξαγωγής στέλνει τα αέρια από τον χώρο υγειονομικής ταφής (βιοαέριο) σε ένα σύστημα συλλογής, μεταφέροντάς το στο σύστημα επεξεργασίας, το οποίο αποτελείται από ένα σύνολο ανεμιστήρων και φίλτρων έτσι ώστε τα σταγονίδια συμπυκνωμένου και σωματιδιακού υλικού αφαιρέθηκε. Στη συνέχεια, το αέριο αποστέλλεται στη φωτοβολίδα που καίει.

Χρήση βιοαερίου από την επεξεργασία λυμάτων

Τα λύματα που προέρχονται από το δίκτυο συλλογής μεταφέρονται στο σταθμό ανύψωσης, όπου διατηρούνται τα μεγαλύτερα σωματίδια, και στη συνέχεια αποστέλλονται σε σταθμό επεξεργασίας λυμάτων (ETE). Τα στερεά απόβλητα αποστέλλονται σε χώρο υγειονομικής ταφής, ενώ το υγρό αποστέλλεται σε αντιδραστήρα όπου υπάρχει μια διαδικασία πέψης οργανικής ύλης από τα παρόντα βακτήρια και από εκεί πηγαίνει σε ένα στάδιο μετά την επεξεργασία. Το αέριο που παράγεται από τη βακτηριακή δραστηριότητα μπορεί να καεί και να μετατραπεί σε διοξείδιο του άνθρακα ή μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί με τη μορφή βιοαερίου.

Οικιακοί βιοκατασταλτικοί παράγοντες

Οι συμβατικοί βιοαποστάτες υποδιαιρούνται σε παρτίδες και συνεχείς. Οι παρτίδες, γνωστές και ως παρτίδες, παρέχονται μόνο μία φορά και παραμένουν κλειστές για ένα χρονικό διάστημα κατά το οποίο η οργανική ύλη θα υποστεί ζύμωση. Οι συνεχείς βιοαποστάτες είναι εκείνοι που απαιτούν περιοδική παροχή οργανικής ύλης (συνήθως καθημερινά) Και τα δύο μοντέλα επιτρέπουν την παραγωγή ενέργειας μέσω βιοαερίου.

Ινδικό μοντέλο

Αποτελείται από έναν κινητό θόλο από σίδηρο ή υαλοβάμβακα, στον οποίο το αέριο αποθηκεύεται καθώς η οργανική ύλη υφίσταται ζύμωση. Αυτή η αποθήκευση και η αδιάκοπη παραγωγή βιοαερίου επιτρέπουν τη χρήση χωρίς διακοπή. Η ύπαρξη ενός κεντρικού τοιχώματος, που χωρίζει τη δεξαμενή ζύμωσης σε δύο θαλάμους, βοηθά στον διαχωρισμό της ήδη ζυμωμένης βιομάζας, για μελλοντική απόρριψη.

Κινέζικο μοντέλο

Αποτελείται από έναν κυλινδρικό θάλαμο τοιχοποιίας με τρούλο και στεγανή οροφή, που προορίζεται για την αποθήκευση βιοαερίου. Αυτός ο αντιδραστήρας λειτουργεί με βάση τις διαφορές πίεσης στο εσωτερικό. Έτσι, όταν αυξάνεται η πίεση, η βιομάζα μετακινείται από το θάλαμο ζύμωσης στο κουτί εξόδου - και όταν υπάρχει αποσυμπίεση, συμβαίνει η αντίστροφη κίνηση.

Επαναπροσδιορίστε το βιολογικό βιοκαυστήρα

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο σε αγροτικές ιδιοκτησίες όσο και σε αστικές κατοικίες. Είναι συμπαγής, αποτελεσματική και χαμηλού κόστους. Ο οικιακός βιοδιύκτης μπορεί να εφοδιαστεί με απορρίμματα τροφίμων, γρασίδι, περιττώματα κατοικίδιων ζώων, κοτόπουλο, χοίρους και βιομάζα γενικά. Έχει την ικανότητα να παράγει το ισοδύναμο ενός δοχείου αερίου μαγειρέματος και 20 λίτρα βιολογικού λιπάσματος για τη λίπανση των κήπων, εκτός από το ότι έχει εντομοκτόνο αποτέλεσμα. Δείτε περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τον εξοπλισμό και ελέγξτε τις τιμές στο κατάστημα eCycle .

Οικιακό βιοκαύσιμο βιοαέριο

Το HomeBiogas είναι ένας οικιακός βιοδιύκτης που προωθεί τη χρήση πόρων. Αυτός ο τύπος προϊόντος προωθεί τη μετατροπή οργανικών αποβλήτων σε αέριο μαγειρέματος και φυσικό βιολογικό λίπασμα, μέσω μιας διαδικασίας αναερόβιας βιοκαύσης. Μέσα στο σύστημα, είναι δυνατή η τοποθέτηση κοχυλιών, οστών, απορριμμάτων τροφίμων, κοπριάς ζώων και επίσης περιττωμάτων κατοικίδιων ζώων. Όλα αυτά τα υλικά χρησιμεύουν ως πρώτη ύλη για την παραγωγή βιοαερίου. Δείτε περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τον εξοπλισμό και ελέγξτε τις τιμές στο κατάστημα eCycle .

Πλεονεκτήματα της παραγωγής ενέργειας

Το βιοαέριο αποτελεί μια εναλλακτική λύση για την παραγωγή ενέργειας για την παροχή απομονωμένων κοινοτήτων, οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα κατάλοιπα που παράγονται στη γεωργία και τα ζώα για να καλύψουν τις ενεργειακές τους ανάγκες. Επιπλέον, η χρήση ενέργειας βιοαερίου από χώρους υγειονομικής ταφής και επεξεργασία λυμάτων αποτελεί έναν πιο βιώσιμο και έξυπνο προορισμό για τα απόβλητα. Η χρήση βιοαερίου για την παραγωγή ενέργειας αποτρέπει επίσης την απελευθέρωση του μεθανίου από την αποσύνθεση της οργανικής ύλης στην ατμόσφαιρα όταν μετατρέπεται σε νερό και διοξείδιο του άνθρακα με τη διαδικασία καύσης. Με αυτόν τον τρόπο, η ενέργεια του βιοαερίου παρουσιάζεται ως εναλλακτική λύση που δεν δημιουργεί τόσες κοινωνικοπεριβαλλοντικές επιπτώσεις όσο το φυσικό αέριο.


$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found