Bioplin je alternativa za proizvodnjo električne energije kot nadomestek za zemeljski plin
Slika Jan Nijman iz Pixabay
Bioplin je plin, ki ga bakterije proizvajajo pri razgradnji organskih snovi (organskih odpadkov). Pri proizvodnji energije iz bioplina se kemična energija plina s kontroliranim procesom zgorevanja pretvori v mehansko energijo. Ta mehanska energija aktivira generator, ki proizvaja električno energijo. Bioplin se lahko uporablja tudi v kotlih z neposrednim sežiganjem za soproizvodnjo energije.
Obstajajo tri poti za uporabo biomase kot vira energije. Prva je z neposrednim zgorevanjem, druga je uplinjanje in tretja zadeva razmnoževanje naravnega procesa, pri katerem delovanje mikroorganizmov v anaerobnem okolju povzroči razgradnjo organske snovi in posledično oddaja bioplin. Odkrit v 17. stoletju je bioplin začel veljati za vir energije v predstavitvi Louisa Pasteurja v 19. stoletju, v kateri je bil predstavljen nastanek bioplina z mešanico gnoja in vode.
Konec 19. stoletja se je bioplin začel zbirati v čistilnih napravah za odplake v Angliji, v 40. letih pa se je začel uporabljati iz gnoja živali v elektrarnah v Indiji. Od takrat se je anaerobni proces razvijal in razširil za obdelavo kmetijskih in industrijskih odpadkov.
Plinifikacija je sestavljena iz termokemijskih reakcij, ki vključujejo trdno gorivo v prisotnosti zraka ali kisika (v najmanjši količini za zgorevanje) in vodne pare (ki tvorijo pline), ki se uporablja kot toplotna ali električna energija za sintezo kemikalij in za proizvodnjo tekočih goriv. Anaerobna prebava se naravno pojavlja v številnih ekosistemih, na primer v vodnih usedlinah v sladkih ali slanih jezerih.
Anaerobni reaktorji, ki so kot bioplinarna, skušajo reproducirati naravne pogoje z ustvarjanjem umetnih ekosistemov skozi anaerobne reaktorske ribnike, njihova začetna uporaba pa je obdelava poltrdnih odpadkov, kot so živalski gnoj, gospodinjski odpadki in blato iz čiščenje odplak. Običajno je bioplin sestavljen iz 60% metana, 35% ogljikovega dioksida in 5% mešanice vodika, dušika, amoniaka, vodikovega sulfida, ogljikovega monoksida, aminov in kisika.
Uporaba bioplina z odlagališč
Končno odlaganje trdnih odpadkov je eden glavnih okoljskih problemov v urbanih središčih, katerih uprave na koncu uporabljajo odlagališča. Odlaganje odpadkov na odlagališča vodi do proizvodnje bioplina. Porazdelitev koncentracije teh plinov se razlikuje glede na odlagališče ter glede na sestavo, starost in vlažnost odpadkov.
Proizvodnja bioplina na odlagališčih se običajno začne po prvih treh mesecih po odlaganju in lahko traja 30 let ali več. Ker vsebuje visoko koncentracijo metana, je treba pri izračunu toplogrednih plinov upoštevati bioplin. Po poročilu Medvladnega foruma za podnebne spremembe (IPCC) se emisije metana z odlagališč gibljejo med 20 teragrami na leto (Tg / leto) in 70 Tg / leto, kar pomeni, da so odlagališča odgovorna za proizvodnjo 6 % do 20% celotnih emisij metana na leto po vsem svetu.
Bioplin lahko uporabimo z namestitvijo odtokov, ki dosežejo vse plasti odpadkov. Hidroizolacija podlage in pokrova odlagališča je ukrep, ki prispeva tako k sodelovanju s postopkom razgradnje organskih snovi, povečanju proizvodnje bioplina kot tudi k preprečevanju onesnaženja tal in podtalnice na lokaciji.
Ekstrakcijski sistem vodi pline z odlagališča (bioplin) v zbiralni sistem in ga odpelje v sistem za čiščenje, ki je sestavljen iz niza puhal in filtrov, tako da kapljice kondenzata in trdnih delcev odstranjena. Nato se plin pošlje v plamen, ki gori.
Uporaba bioplina iz čiščenja odplak
Odplake, ki prihajajo iz zbirnega omrežja, se odpeljejo do dvižne postaje, kjer se zadržijo večji delci, nato pa se pošljejo v čistilno postajo (ETE). Trdni ostanki se pošljejo na sanitarno odlagališče, tekočina pa v reaktor, kjer poteka prebava organskih snovi tam prisotnih bakterij in od tam naprej v fazo naknadne obdelave. Plin, ki nastane z bakterijsko aktivnostjo, se lahko spali in pretvori v ogljikov dioksid ali pa se ponovno uporabi v obliki bioplina.
Gospodinjski biodigestorji
Konvencionalni biodigestorji so razdeljeni na šaržne in neprekinjene. Serije, znane tudi kot serije, se dobavijo le enkrat in ostanejo zaprte nekaj časa, v katerem bo organska snov fermentirana. Neprekinjeni biodigestorji so tisti, ki zahtevajo redno dovajanje organske snovi (običajno dnevno). Oba modela omogočata proizvodnjo energije z bioplinom.
Indijski model
Sestavljen je iz premične kupole iz železa ali steklenih vlaken, v kateri je plin shranjen, ko organska snov fermentira. To shranjevanje in nenehna proizvodnja bioplina omogočata nemoteno uporabo. Obstoj osrednje stene, ki deli fermentacijski rezervoar na dve komori, pomaga pri ločevanju že fermentirane biomase za nadaljnje odstranjevanje.
Kitajski model
Sestavljen je iz valjaste zidane komore s kupolo in neprepustno streho, namenjene za shranjevanje bioplina. Ta reaktor deluje na podlagi tlačnih razlik znotraj. Ko se tlak poveča, se biomasa iz fermentacijske komore premakne v izhodno škatlo - in ko pride do dekompresije, pride do obratnega gibanja.
Recolast stanovanjski biodigester
Uporablja se lahko na podeželskih posestvih in v mestnih domovih. Je kompakten, učinkovit in poceni. Bivalni digestor lahko oskrbujemo z ostanki hrane, travo, iztrebki hišnih ljubljenčkov, piščancem, prašiči in biomaso na splošno. Zmogljiv je za proizvodnjo ekvivalenta posode za kuhanje plina in 20 litrov gnojila za gnojenje zelenjave, poleg tega pa ima tudi insekticidni učinek. Oglejte si več podrobnosti o opremi in preverite cene v trgovini eCycle .
HomeBiogas stanovanjski biodigester
HomeBiogas je rezidenčni biodigestor, ki spodbuja uporabo virov. Ta vrsta izdelka s pomočjo anaerobne biorazgradnje spodbuja pretvorbo organskih odpadkov v plin za kuhanje in naravno organsko gnojilo. V sistem je mogoče postaviti školjke, kosti, ostanke hrane, živalski gnoj in tudi iztrebke hišnih ljubljenčkov. Vsi ti materiali služijo kot surovina za proizvodnjo bioplina. Oglejte si več podrobnosti o opremi in preverite cene v trgovini eCycle .Prednosti proizvodnje električne energije
Bioplin predstavlja alternativo za pridobivanje energije za oskrbo izoliranih skupnosti, ki lahko porabijo odpadke, ki nastanejo v kmetijstvu in živini, za potrebe po energiji. Poleg tega uporaba bioplinske energije z odlagališč in čiščenja odplak predstavlja bolj trajnostno in inteligentno destinacijo za odpadke. Uporaba bioplina za pridobivanje energije tudi preprečuje, da bi se razgradil metan organske snovi v ozračje, ko se s postopkom gorenja spremeni v vodo in ogljikov dioksid. Tako je bioplinska energija predstavljena kot alternativa, ki ne ustvarja toliko družbeno-okoljskih vplivov kot zemeljski plin.
