Bioplin se vidi kao alternativa za proizvodnju električne energije umjesto prirodnog plina
Slika Jan Nijman iz Pixabaya
Bioplin je plin koji nastaje razgradnjom organske tvari (organskog otpada) od strane bakterija. U proizvodnji energije iz bioplina, kemijska energija plina pretvara se u mehaničku energiju kontroliranim postupkom izgaranja. Ova mehanička energija aktivira generator koji proizvodi električnu energiju. Bioplin se također može koristiti u kotlovima izravnim plamenom za kogeneraciju energije.
Postoje tri načina korištenja biomase kao izvora energije. Prva je izravnim izgaranjem, druga je rasplinjavanje, a treća se odnosi na reprodukciju prirodnog procesa u kojem djelovanje mikroorganizama u anaerobnom okruženju proizvodi razgradnju organske tvari i, posljedično, emitira bioplin. Otkriven u 17. stoljeću, bioplin se počeo smatrati izvorom energije iz prezentacije Louis Pasteura u 19. stoljeću, u kojoj je napravljena demonstracija stvaranja bioplina kroz mješavinu stajskog gnoja i vode.
Krajem 19. stoljeća bioplin se počeo sakupljati u postrojenjima za pročišćavanje otpadnih voda u Engleskoj, a 1940-ih počeo se koristiti iz stajskog gnoja u elektranama za proizvodnju električne energije u Indiji. Od tada se anaerobni proces razvio i proširio za obradu poljoprivrednog i industrijskog otpada.
Plinifikacija se sastoji od termokemijskih reakcija koje uključuju kruto gorivo u prisutnosti zraka ili kisika (u minimalnoj količini za izgaranje) i vodene pare (koje tvore plinove) koji se koriste kao toplinska ili električna energija za sintezu kemikalija i za proizvodnju tekućih goriva. Anaerobna probava prirodno se javlja u mnogim ekosustavima, poput vodenih sedimenata u slatkim ili slanim jezerima.
Anaerobni reaktori, koji su poput postrojenja za bioplin, nastoje reproducirati prirodne uvjete stvaranjem umjetnih ekosustava kroz bare s anaerobnim reaktorima, a njihova početna upotreba je obrada polučvrstog otpada, poput stajskog gnoja, kućnog otpada i mulja iz tretman otpadnih voda. Tipično, bioplin se sastoji od 60% metana, 35% ugljičnog dioksida i 5% smjese vodika, dušika, amonijaka, sumporovodika, ugljičnog monoksida, amina i kisika.
Korištenje bioplina s odlagališta otpada
Konačno odlaganje čvrstog otpada jedan je od glavnih ekoloških problema u urbanim središtima, čije uprave na kraju koriste odlagališta otpada. Odlaganje otpada na odlagališta dovodi do proizvodnje bioplina. Raspodjela koncentracije tih plinova varira ovisno o odlagalištu otpada i prema sastavu, starosti i vlažnosti otpada.
Proizvodnja bioplina na odlagalištima otpada obično započinje nakon prva tri mjeseca nakon odlaganja, a može se nastaviti tijekom razdoblja od 30 godina ili više. Budući da sadrži visoku koncentraciju metana, bioplin treba uzeti u obzir prilikom izračuna stakleničkih plinova. Prema izvješću Međuvladinog panela za klimatske promjene (IPCC), emisije metana s odlagališta variraju između 20 teragrama godišnje (Tg / godišnje) i 70 Tg / godišnje, što ukazuje da su odlagališta odgovorna za proizvodnju 6 % do 20% ukupnih emisija metana godišnje, širom svijeta.
Korištenje bioplina može se izvršiti ugradnjom odvoda koji dopiru do svih slojeva otpada. Hidroizolacija baze i pokrova odlagališta mjera je koja doprinosi i suradnji u procesu razgradnje organske tvari, povećanju proizvodnje bioplina i sprječavanju onečišćenja tla i podzemnih voda na lokaciji.
Sustav za ekstrakciju usmjerava plinove s odlagališta otpada (bioplin) do sustava sakupljanja, odvozeći ga do sustava za pročišćavanje koji se sastoji od niza puhala i filtera tako da kapljice kondenzata i čestica uklonjen. Zatim se plin šalje do baklje koja gori.
Upotreba bioplina iz pročišćavanja otpadnih voda
Kanalizacija koja dolazi iz sakupljačke mreže transportira se do stanice za podizanje, gdje se zadržavaju veće čestice, a zatim šalje u stanicu za pročišćavanje otpadnih voda (ETE). Čvrsti otpad šalje se na sanitarno odlagalište, dok se tekućina šalje u reaktor u kojem postoji proces probave organske tvari tamo prisutnim bakterijama i odatle se nastavlja u fazu naknadne obrade. Plin nastao bakterijskim djelovanjem može se sagorjeti i transformirati u ugljični dioksid ili se može ponovno upotrijebiti u obliku bioplina.
Kućni biodigestri
Uobičajeni biodigeteri dijele se na šaržne i kontinuirane. Serije, poznate i kao serije, isporučuju se samo jednom i drže se zatvorene neko vrijeme tijekom kojeg će organska tvar fermentirati. Kontinuirani biodigeteri su oni kojima je potrebna periodična opskrba organskom tvari (obično svakodnevno). Oba modela omogućuju proizvodnju energije kroz bioplin.
Indijski model
Sastoji se od pokretne kupole izrađene od željeza ili stakloplastike, u kojoj se plin skladišti dok organska tvar prolazi kroz fermentaciju. Ovo skladištenje i neprekidna proizvodnja bioplina omogućuju nesmetanu upotrebu. Postojanje središnjeg zida koji dijeli fermentacijski spremnik u dvije komore pomaže u odvajanju već fermentirane biomase za buduće odlaganje.
Kineski model
Sastoji se od cilindrične zidane komore s kupolom i nepropusnim krovom, namijenjene za pohranu bioplina. Ovaj reaktor radi na temelju razlika u tlaku unutar. Dakle, kada se tlak poveća, biomasa se premješta iz fermentacijske komore u izlaznu kutiju - a kad dođe do dekompresije, dolazi do obrnutog kretanja.
Recolast stambeni biodigestor
Može se koristiti i na seoskim imanjima i u urbanim rezidencijama. Kompaktan je, učinkovit i jeftin. Stambeni biodigester može se opskrbiti ostacima hrane, travom, izmetom kućnih ljubimaca, piletinom, svinjama i biomasom općenito. Kapacitet je da proizvede ekvivalent kanistera s plinom za kuhanje i 20 litara gnojiva za gnojenje vrtova, uz to što djeluje insekticidno. Pogledajte više detalja o opremi i provjerite cijene u eCycle Storeu .
Rezidencijalni biodigestor HomeBiogas
HomeBiogas je rezidencijalni biodigestor koji promiče korištenje resursa. Ova vrsta proizvoda promovira transformaciju organskog otpada u plin za kuhanje i prirodno organsko bio gnojivo, kroz anaerobni postupak biodigetacije. U sustav je moguće smjestiti školjke, kosti, ostatke hrane, stajski gnoj i izmet kućnih ljubimaca. Svi ti materijali služe kao sirovina za proizvodnju bioplina. Pogledajte više detalja o opremi i provjerite cijene u eCycle Storeu .Prednosti proizvodnje električne energije
Bioplin predstavlja alternativu za proizvodnju energije za opskrbu izoliranih zajednica, koje otpad koji nastaje u poljoprivredi i stočarstvu mogu koristiti za opskrbu energijom. Uz to, korištenje bioplinske energije s odlagališta i pročišćavanja otpadnih voda predstavlja održivije i inteligentnije odredište za otpad. Korištenje bioplina za stvaranje energije također sprječava ispuštanje metana iz razgradnje organske tvari u atmosferu kada se procesom gorenja transformira u vodu i ugljični dioksid. Na taj se način energija iz bioplina predstavlja kao alternativa koja ne generira toliko društveno-okolišnih utjecaja kao prirodni plin.
