Що таке біогаз?

Біогаз переважно являє собою суміш метану (CH4) до 60% і вуглекислого газу (CO2). Причому метан є горючим газом, з якого і отримують необхідну енергію – приблизно 10 кВтг на 1 нм3. В залежності від вихідних умов, біогаз також включає невелику частку водяної пари, сірководню, аміаку, водню (Н2), азоту (N2) і слідів летких жирних кислот та спиртів.

біогаз,биогаз,биометан

Процес виробництва біогазу

Біогаз виробляється у ферментері (біореакторі) установки під час 4-етапнного процесу біохімічного анаеробного перетравлення: гідроліз, ацидогенез, ацетогенез та метаногенез. Вуглеводи, жири і білки трансформуються у метан (50-70%) і вуглекислий газ (25-40%). Ферментація завершена, коли субстрат пройшов через всі етапи. Кожен з цих етапів характеризується специфічною фізіологічною бактеріальною популяцією.

Під час реакції важливими параметрами процесу є температура і час, який витрачається субстратом для ферментування (гідравлічна резиденція). Більшість сільськогосподарських біогазових заводів працюють при мезофільній температурі (35-42 °С). Час перебування субстрату у ферментері залежить від типу цього субстрату і коливається від 20 до 70 днів.

Анаеробне ферментування може бути використане для перетворення майже всіх видів органічної речовини у біогаз. Єдиними винятками є рослинні матеріали, такі як деревина, з високим вмістом лігніну або целюлози. У якості сировини на сучасних біогазових установках використовуються органічні відходи (осад стічних вод, гній великої рогатої худоби, свиней і ін., муніципальні і промислові органічні відходи), сільськогосподарські культури та побічні продукти (силос кукурудзи, соняшник, солома зернових, стерня кукурудзи) і енергетичні культури, такі як сорго, міскантус і трави.

Різні рослини мають різний енергетичний потенціал. Найбільш ефективною енергетичною рослиною є кукурудза. Інші рослини також можуть використовуються за відповідних умов. Наприклад, сорго використовується у якості кормового матеріалу або ж енергетичної культури. Це робить його дуже привабливим зокрема для України. Широкий спектр потенційних матеріалів дозволяє знизити потребу в монокультурах, які використовуються у інших технологіях переробки біомаси (біо-дизель і біо-етанол).

Біогаз можна використовувати у безліч способів: очистити до біометану і подавати у газотранспортну мережу; спалювати у когенераційній установці для виробництва електричної енергії, тепла чи технологічної пари; використати у якості пального для транспорту. Оскільки газ виробляється постійно і зберігається довільний період часу, його можна використовувати для покриття як базової потужності, так і пікових навантажень.

Біометан

Біометан – це газ, що виробляється з поновлюваних джерел енергії (наприклад, біомаса) і має фізико-хімічні властивості і склад, що відповідають природному газу і може закачуватись у газову мережу. В залежності від технології очищення і вимог газової мережі вміст метану (CH4) у біометані лежить у межах 90-98 %. Як правило, біометан виробляеться на біогазових заводах, де завдяки системам очищення біогаз доводять до характеристик природного газу. Виробництво біометану, як відновлюваного джерела, також впливає на зменшення концентрації парникового вуглекислого газу (CO2) у природі при використанні його для виробництва електричної і теплової енергії та у транспорті.

Біометан незамінний при децентралізованій (розподіленій) генерації теплової та електричної енергії. На відміну від енергії вітру і сонця, електроенергію з біометану можна подавати в мережу прогнозовано навіть при несприятливих природних умовах.

біометан,биометан,Biogest
Oak Valley V, US: 108 Nm³/h CH4
Oak Valley I Extension, US: 140 Nm³/h CH4
Oak Valley I, US: 281 Nm³/h CH4
Bouy sur Orvin, FR: 460 Nm³/h CH4
Enerfee, FR: 400 Nm³/h CH4
Loue, FR: 145 Nm³/h CH4
Metha des Bosquets, FR: 140 Nm³/h CH4
Wittersheim, FR: 380 Nm³/h CH4
Metha Confolentais, FR: 125 Nm³/h CH4
Willand, UK: 550 Nm³/h CH4
Great Hele, UK: 520 Nm³/h CH4
Burton Agnes, UK: 550 Nm³/h CH4
Frogmary, UK: 550 Nm³/h CH4
Bilsthorpe, UK: 550 Nm³/h CH4
Enfield, UK: 550 Nm³/h CH4

Переваги

Як відновлюване джерело енергії біогаз надає технологічні, екологічні та економічні переваги. Енергія може генеруватися 24/7 365 днів на рік у будь-яку погоду. Внаслідок такої доступності біогаз відіграє важливу роль у поєднанні відновлюваної енергії з гідро-, сонячної та вітрової енергетики. Крім того, що він допомагає у захисті клімату, біогаз знижує залежність від імпорту енергії. А децентралізація виробництва електроенергії також гарантує сталий місцевий розвиток.