Энергия из отходов: что такое биогазовая энергия?

Самым большим отличием нашей Земли от других планет Солнечной системы является наличие на ней биологических объектов. Как результат, жизненный цикл, продолжающийся уже миллиарды лет, составляет не только уникальное наследие нашей планеты, но и основу используемой нами углеродной энергии (нефть, природный газ и т. д.).

Однако в настоящее время влияние использования углеродных источников энергии на глобальное потепление стало неоспоримым фактом. Поэтому обращение к альтернативным источникам энергии - неизбежный путь для нашего будущего.

Тот факт, что экологически чистые, или зеленые, источники энергии, которые развиваются в последние годы, становятся все более эффективными, является перспективным с точки зрения снижения углеродной зависимости нашей планеты. Одной из наиболее важных технологий, которые выделяются в гонке за устойчивость и переработку, несомненно, является энергия биогаза.

Энергия биогаза – это энергия, производимая с использованием отходов растений и животных. То есть то, что остается от биологической жизни на нашей планете, преобразуется в электричество.

Сегодня производство биогаза может осуществляться в различных масштабах, от покрытия расходов энергии на обслуживание одного дома вплоть до массовой выработки электроэнергии с помощью генераторов. Давайте вместе разберем, как это происходит.

Как производится биогазовая энергия?

Биогаз получают в три этапа. Это гидролиз, кислотообразование и метанообразование.

Гидролиз

Это стадия образования летучих жирных кислот. Бактерии брожения и гидролиза разлагают три основные части органического вещества (белки, углеводы и жиры) на углекислый газ, уксусную кислоту и растворимые летучие органические вещества, в основном жирные кислоты.

Кислотообразование

При кислотообразовании высвобождаются ацетогенные (кислотообразующие) бактерии, высвобождаемые на стадии гидролиза, для превращения летучих жирных кислот в уксусную кислоту (органическую кислоту). Некоторые бактерии соединяются с углекислым газом и водородом, образуя уксусную кислоту. Это менее эффективно, чем летучие жирные кислоты.

Кислотообразующие бактерии превращают растворимые органические вещества в более мелкие анаэробные вещества, такие как уксусная кислота, летучие жирные кислоты, водород и углекислый газ. Анаэробные вещества – это бактерии, которые не могут выживать или размножаться в присутствии кислорода. Эти вещества нуждаются в кислой среде, кислороде и углероде для развития. Кислотообразующие бактерии также обеспечивают бескислородную среду, необходимую метаногенным бактериям.

Производство кислоты происходит за более короткое время, чем производство метана. Если происходит резкое увеличение концентрации органического вещества, повышается кислотообразование и снижается значение рН. Поэтому кислотообразующие бактерии оказывают угнетающее действие на метановые бактерии.

Метанообразование

Последним этапом процесса является метанообразование. На этом этапе на сцену выходят метаногены, а именно метановые бактерии. Некоторые из этих бактерий используют углекислый газ и водород для создания метана и воды. Другие используют уксусную кислоту, образующуюся на стадии образования кислоты, для образования метана и диоксида углерода.

Процесс образования метана различается в зависимости от типа сточных вод и отходов органического вещества и происходит при различных температурах.

Для психофильных бактерий: 5-25°C
Для мезофильных бактерий: 25-38°C
Для термофильных бактерий: 50-60°C

После успешного завершения всех трех стадий высвобождается биогазовая энергия. При использовании этой энергии наибольшую важность имеет установка.

Что такое биогазовая установка, как она работает?

Биогазовые установки активно очищают природу. Здесь из отходов производят биогаз и органические удобрения. Эти объекты имеют ключевое значение в борьбе с изменением климата, так как предотвращают выброс в атмосферу газа метан, который оказывает наибольшее влияние на глобальное потепление.

В установке по производству биогаза необходимое сырье, после того, как оно подает в бассейн предварительного уравновешивания, смешивается с помощью смесителя. Благодаря этому процессу предотвращается выпадение осадка, а отходы, поступающие в реактор, гомогенизируются. Сырье перемещается из балансирующего пула в биогазовый реактор и нагревается до рабочей температуры трубами отопления. Биогаз, полученный в реакторе, направляется в газохранилища, а оттуда - в газогенераторы, где он преобразуется в электрическую энергию.

Как Borusan Cat, мы продолжаем быть пионерами в данном секторе, следя за инновациями в области биогаза. Мы продолжаем производить решения “под ключ” для наших клиентов в части подготовки газа (системы сероочистки, осушителя, установки наддува) и производства (биогазогенератор, системы утилизации тепла, вспомогательное оборудование, система управления) в биогазовых установках, с уровнем близким к 105 МВт которого мы достигли за последние годы. В результате наших проектов мы производим электроэнергию, достаточную для удовлетворения энергетических потребностей 257 000 домов в год.

Мы продолжаем создавать решения как для наших клиентов, так и для нашей планеты, используя наш подход к устойчивому развитию и цифровой способ ведения бизнеса.

theBClog

Автор

TheBClog состоит из разнообразного контента, подготовленного всеми членами Borusan Cat по таким темам, как устойчивость, производительность, будущее, технологии и деловой мир. Истории успеха членов Borusan Cat предстали перед всем миром на пространстве TheBClog.