Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content
Search in posts
Search in pages
Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content
Search in posts
Search in pages
Intreaba-expertii-nostri

Întreabă un expert

Ai o problemă sau o nelămurire? Întreabă-ne, iar experții noștri îți vor răspunde în cel mai scurt timp.

Ce sunt și cum funcționează instalațiile industriale de biogaz?

Într-o lume în care se pune din ce în ce mai mult accent pe găsirea unor alternative în ceea ce privește producerea de energie și se încearcă renunțarea la combustibilii fosili, una dintre alternativele luate tot mai mult în considerare este producția de biogaz,o sursă de energie sustenabilă, regenerabilă și neutră din punct de vedere al emisiilor de dioxid de carbon. Ca un exemplu, 1 kW de electricitate produsă prin biogaz împiedică eliberarea a 7,000 kg CO2 pe an. Iată o cifră care ne arată cât de mult putem ajuta planeta folosind acest combustibil alternativ.

În cele ce urmează vom afla mai multe despre ce este biogazul, cum se formează, care sunt avantajele folosirii sale precum și câteva detalii despre ce este și cum funcționează o instalație de biogaz.

Ce este biogazul?

Biogazul este gaz regenerabil, produs de microorganisme anaerobe (care se pot înmulți și trăi în absența aerului). El este compus, în principal, din metan (sursa de energie din combustibil) și dioxid de carbon. De asemenea, acesta mai conține și cantități mici de azot sau hidrogen. Printre contaminanții din biogaz se numără sulful sau siloxanii, dar aceștia depind de materia primă introdusă în bazinul de fermentare.

Procentele relative de metan și dioxid de carbon din biogaz sunt influențate de o serie de factori, printre care:

  • Raportul de carbohidrați, proteine și grăsimi din materia primă.
  • Coeficientul de diluare din bazinul de fermentare (dioxidul de carbon este absorbit de apă).

Cum se produce?

Biogazul se obține prin fermentare biochimică, anaerobă a materiilor prime într-un fermentator. Procesul are loc în patru etape: hidroliza, acidogeneza, acetogeneza și metanogeneza. Glucidele, lipidele și proteinele sunt transformate în metan (în proporție de 50% până la 70%) și dioxid de carbon (în proporție de 25% până la 40%). Procesul de fermentare este complet atunci când substratul a trecut prin toate etapele acestui proces. În fiecare dintre aceste etape se formează populații specifice de bacterii.

Cei mai importanți parametri sunt temperatura și perioada de staționare a substratului în fermentator (timp de detenție hidraulică). Majoritatea instalațiilor de biogaz operează la temperatură mezofilă (35–42 ˚C), dar pot exista și instalații care operează la o temperatură termofilă (50-60˚C). Perioada de staționare în fermentator depinde de tipul de substrat utilizat și poate varia între 20 și 70 de zile.

Materia primă folosită pentru obținerea biogazului se găsește în cantități virtual nelimitate – aproape toate tipurile de substanțe organice pot fi transformate în biogaz prin fermentare anaerobă, cu excepția plantelor cu un aport mare de lignină și celuloză (de exemplu lemnul). Deșeurile biodegradabile (mâlurile de la bazinele de decantare formate la epurarea apelor menajere, îngrășământ/bălegar, reziduuri menajere și industriale), reziduurile din agricultură și plantele energetice precum porumbul, floarea-soarelui, cerealele sau iarba sunt utilizate ca materii prime pentru instalațiile de biogaz moderne. 

Totuși, este important de precizat faptul că plantele dispun de o valoare energetică diferită unele față de altele și prin urmare și de un randament diferit pe hectar. Cea mai eficientă plantă care este cultivată pentru obținerea energiei este porumbul. Și alte tipuri de plante pot fi utilizate, în anumite condiții și în alte scopuri, ca de exemplu sorgul, care poate fi folosit atât ca hrană furajeră, cât și ca plantă energetică. Datorită utilizării multilaterale, sorgul este o plantă foarte avantajoasă pentru țările în curs de dezvoltare precum India sau Nigeria, una dintre cele mai mari țări producătoare de sorg.

Un alt amănunt demn de luat în seamă este faptul că paleta diversificată a substanțelor organice disponibile pentru producerea biogazului reduce nevoia de monoculturi necesitate, spre exemplu, de alte tehnologii de producere a biomasei: de exemplu biodieselul, care poate fi obținut din ulei de rapiță și bioetanolul, obținut prin fermentarea componentelor de zahăr și amidon din plante precum trestia de zahăr, sfecla de zahăr sau cartoful.

Avantaje

Așa cum am afirmat și mai sus, 1 kW de electricitate produsă prin biogaz împiedică eliberarea a 7,000 kg CO2 pe an. Acesta este unul dintre cele mai mari avantaje – faptul că este o sursă de energie neutră din punct de vedere al emisiilor de dioxid de carbon deoarece sursele provenite de la plante și animale emit dioxidul de carbon pe care l-au acumulat pe parcursul vieții și pe care l-ar fi eliberat și fără utilizare energetică.

Alte avantaje importante sunt:

  • Reducerea emisiilor de metan, acesta fiind de asemenea un gaz cu efect de seră.
  • Alimentare cu energie descentralizată.
  • Producerea fertilizatorilor de înaltă calitate.  
  • Reducerea mirosurilor neplăcute.  
  • Consolidarea economiei la nivel local și regional.
  • Crearea autonomiei energetice.
  • Sursă de energie regenerabilă – poate fi produsă 365 de zile pe an, indiferent de condițiile meteorologice.

Componentele unei centrale de biogaz

Deși există mai multe tipuri de instalații de biogaz, orice instalație are în componența sa următoarele elemente:

  • Unitatea de fermentare 1
  • Unitatea de fermentare 2
  • Mixerul
  • Rezervorul de gaz
  • Unitatea de căldură și instalația de energie

Cum funcționează instalațiile industriale de biogaz?

Atunci când se dorește montarea unei instalații de producere a biogazului, prima întrebare la care ar trebui să se răspundă este următoarea: Cât de mare este această instalație?

Răspunsurile la această întrebare trebuie să țină cont și de criteriile pentru care se montează o instalație de producere a biogazului:

  • Satisfacerea, din punct de vedere energetic, a nevoii unuia sau a mai multor utilizatori.
  • Asigurarea prelucrării integrale a materiilor prime disponibile local.
  • Asigurarea prelucrării materiilor prime dintr-o zonă a cărei întindere se stabilește pe criterii tehnico-economice.

Dacă la primul criteriu se încadrează, de obicei, instalațiile de dimensiuni reduse sau cele agricole, la celelalte două ne referim, cu precădere, la instalațiile industriale de producere a biogazului.

Instalațiile industriale de biogaz sunt foarte similare sau chiar identice cu cele de dimensiuni mai mici, amintite mai sus, în ceea ce privește tehnica de fermentare, diferența fiind dată de materialele folosite și de capacitatea mai mare a instalațiilor. 

Materialele necesare instalațiilor industriale de biogaz sunt asigurate de industria de procesare a alimentelor.  Principalele materii sunt reprezentate de deșeurile alimentare, grăsimile și deșeurile din abatoare. Acestea trebuie amestecate, separate de compușii nepotriviți, tăiate sau diluate. Totuși, atunci când sunt implicate deșeurile din abatoare, trebuie să existe o mai mare doză de atenție: acestea trebuie să fie omogenizate, dar și igienizate. Deseori, reziduurile fermentate nu pot fi folosite ca îngrășământ.

În concluzie, se observă destul de clar faptul că producerea de biogaz este una dintre cele mai bune alternative în ceea ce privește producerea de energie regenerabilă și prietenoasă cu mediul înconjurător. Prin folosirea acestei metode se limitează emisiile de dioxid de carbon și a metanului, atât de dăunătoare pentru sănătatea planetei, și se reduce semnificativ cantitatea de deșeuri, una care crește exponențial de la an la an. Așa cum putem lesne observa, producerea de biogaz este una dintre căile către un viitor mai sigur și mai sănătos pentru planeta noastră.

Surse:

Ți-a plăcut? Împărtășește cu prietenii

Share on facebook
Share on linkedin
Share on email

Comentarii

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

Adauga-un-comentariu